Windkraft
Die Steuerung macht's
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Wie sind Steuerungssysteme in Windkraftanlagen aufgebaut?
Dr. Khachatouri (Bachmann): Die Automatisierung in Windkraftanlagen ist in der Regel auf drei hochverfügbare Steuerungssysteme verteilt: den Main Controller im Turmfuß, den Nacelle Controller in der Gondel und den Pitch Controller in der Nabe (siehe Bild 1). Main Controller und Nacelle Controller sind über einen EMV-sicheren Echtzeit-LWL-Bus miteinander verbunden, Nacelle Controller und Pitch Controller über einen CAN-Bus. Die Einbindung in übergeordnete Netzwerke erfolgt über den Main Controller. Bei modernen Anlagen beruhen Visualisierung und Anlagenbedienung auf Web-Techniken und sind mit Zugriffsberechtigungen und SSL-Verschlüsselungen geschützt.
Eder (B&R): Als Hardware-Basis für Windkraftanlagen dienten in der Vergangenheit meist branchenspezifische Sonderlösungen. Der Trend geht allerdings zum Einsatz standardisierter Steuerungssysteme, die in der Regel mehr Flexibilität und Funktionsumfang bieten. Komplexe Basisfunktionen wie durchgängige Fernwartung, Web-Anbindung sowie eine breite Verfügbarkeit verschiedener Protokolle und Feldbusse sind bei unseren Systemen Standard. Obwohl Sonderlösungen exakt auf die Anwendung zugeschnitten werden können, lassen sich mit standardisierten Steuerungssystemen in den meisten Fällen die Systemkosten deutlich senken. Dies ergibt sich aus Synergieeffekten mit anderen Branchen - sie ermöglichen höhere Stückzahlen und eine Verringerung der Basisentwicklungskosten. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz eines standardisierten Steuerungssystems ist allerdings die Leistungsfähigkeit der eingesetzten CPUs, um auch die komplexen Algorithmen und Aufgaben in der erforderlichen Qualität abzuarbeiten.
Kordtomeikel (Beckhoff): Mit der »New Automation Technology« zeigt Beckhoff, dass der Einsatz PC-gestützter Steuerungstechnik in Windkraftanlagen, wie auch in fast jeder Anwendung der Automatisierungstechnik, für den Anwender große Vorteile hat. Historisch gesehen werden in der Windkraft bis heute vorwiegend proprietäre Steuerungssysteme genutzt. Vor zehn Jahren hat der Markt begonnen, sich zu öffnen, und immer mehr Windkrafthersteller setzen heutzutage auf offene Steuerungssysteme. Beckhoff bietet seine Embedded-PC- und Feldbustechnik auch für harte Umgebungsbedingungen mit wachsendem Erfolg an.
Die Steuerung von Windkraftanlagen erfolgt mit Beckhoff-Standardkomponenten, die in anderen Branchen vielfach erprobt wurden. Innovative Produkte und Lösungen, etwa die »eXtreme Fast Control Technology« (XFC), die ursprünglich für den Maschinenbau entwickelt sind, tragen auch in Windkraftanlagen zur Prozessoptimierung bei.
- Die Steuerung macht's
- Wie sind Steuerungssysteme in Windkraftanlagen aufgebaut?
- Worin unterscheiden sich die Steuerungssysteme für Windkraftanlagen hard- und softwaretechnisch von denen für andere Anwendungen?
- Welchen Nutzen bringt es, die Rotorblätter von Windkraftanlagen mittels Steuerungstechnik nach dem Wind auszurichten?
- Über welche Bussysteme werden die Daten und Steuerungsbefehle übertragen?
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