Phoenix Contact
I/O-Systeme – auf den Energiesektor zugeschnitten
Als Standard für die Energietechnik ermöglicht die internationale Norm IEC 61850 erstmals weltweit einheitliche Kommunikationslösungen. Hierfür sind jedoch gerade auf der I/O-Ebene optimierte Komponenten nötig. Ein Beispiel ist das I/O-System »Axioline F« von Phoenix Contact.
International werden derzeit in der Energiewirtschaft noch viele unterschiedliche Übertragungsstandards verwendet, so dass die Hersteller energietechnischer Anlagen den Datenaustausch in ihren Systemen an das Anwenderland anpassen müssen. Deshalb haben sich weltweit Lieferanten und Anwender im Energiesektor unter dem Dach der IEC (International Electrotechnical Commission) zusammengeschlossen und den Standard IEC 61850 »Kommunikationsnetze und -systeme für die Automatisierung in der elektrischen Energieversorgung« entwickelt. Neben der Definition des Kommunikationsprotokolls zielt die Norm im Wesentlichen auf die Sicherstellung der Hersteller-Unabhängigkeit und damit verbunden die Interoperabilität von Geräten verschiedener Produzenten ab. Nicht von ungefähr wird die IEC 61850 zukünftig der Standard für alle Anlagen der Energietechnik sein.
Verständliche Beschreibung komplexer Vorgänge und Geräte
Weil die Kommunikation der IEC 61850 objektorientiert aufgebaut ist, kommt den genutzten I/O-Systemen eine besondere Aufgabe zu. Die I/O-Signale werden spezifischen logischen Knoten, den Logical Nodes, zugeordnet und als ein gesamtes Objekt übertragen. Dadurch ist es möglich, komplexe Vorgänge und Geräte für sämtliche Teilnehmer im Kommunikationsnetz verständlich zu beschreiben. Weil der Engineering-Prozess ebenfalls eindeutig in der Norm festgelegt ist, greift der Anwender auf vordefinierte Funktionseinheiten zurück, die im hierarchischen Datenmodell in Form einer lesbaren Textdatei beschrieben sind. Diese SCL-Dateien (Substation Configuration Language) bilden die Grundlage für ein vereinfachtes Anlagen-Engineering. Erstellt werden die Konfigurationsdateien mittels Engineering-Tools unterschiedlicher Hersteller. Auch hier greift der Gedanke der Interoperabilität und Herstellerunabhängigkeit, indem keine Festlegung auf ein spezielles Tool nötig ist.
Eine weitere Eigenschaft der Datenübertragung gemäß IEC 61850 betrifft die Zeitstempelung. Jedes Ereignis wird mit einem Zeitstempel versehen, so dass nachgeprüft werden kann, wann es aufgetreten ist. Damit die internen Uhren aller Geräte im System mit möglichst geringer Abweichung voneinander laufen, müssen sie mit einem Zeitserver – zum Beispiel über das Protokoll SNTP (Simple Network Time Protocol) – synchronisiert werden.
Einfache Zuweisung der Klemmenstellen über das Web-Interface
Um die beschriebenen Anforderungen optimal umsetzen zu können, kommt dem flexiblen Aufbau des I/O-Systems eine besondere Bedeutung zu. Diese Flexibilität ergibt sich bei »Axioline F« beispielsweise dadurch, dass die Klemmstellen den Attributen der IEC 61850 einfach über das Web-Interface zugewiesen werden. Alternativ kann dies ebenso über eine Textdatei erfolgen, die – wie sämtliche andere Konfigurationsdateien – über File Transfer auf dem Buskoppler abgespeichert wird.
Bei der Auswahl der verschiedenen I/O-Module bietet »Axioline F« ebenfalls ein großes Spektrum von Modulen für digitale und analoge Ein- und Ausgänge sowie die Temperaturmessung. Speziell für die Energietechnik stehen Module mit einer Stoßspannungsfestigkeit von 5 kV zur Verfügung, die ohne weitere Maßnahmen an jeder beliebigen Stelle des Systems einsetzbar sind.
Individuelle Erweiterung um zusätzliche I/O-Signale
Zum Betrieb des I/O-Systems ist keine Programmierung erforderlich, denn die standardisierten Konfigurationsdateien der IEC 61850 – SCD (Substation Configuration Language) oder CID (Configured IED Description) – enthalten bereits alle nötigen Informationen. Hier wird zudem definiert, über welches Protokoll die I/O-Station kommunizieren soll. Das kann MMS (Manufacturing Messaging Specification) für den Datenaustausch mit dem Leitsystem oder die schnelle, Event-gesteuerte GOOSE-Übertragung (Generic Object Oriented System Event) zur direkten Weiterleitung von Informationen zwischen den Endgeräten sein. Via GOOSE werden zeitkritische Signale ohne Umweg über das Leitsystem schnellstmöglich an sämtliche Teilnehmer kommuniziert.
Für »Axioline F« ist es unerheblich, mit welchem Tool die Konfigurationsdatei erstellt worden ist. Über das Web-Interface sind nur ein paar Einstellungen zu den verwendeten Dateien vorzunehmen. Das komplette Engineering des I/O-Systems bedingt also keine besonderen Tools. Falls während der Inbetriebnahme oder später im laufenden Betrieb des Systems ein Bedarf an zusätzlichen oder geänderten I/O-Signalen entstehen sollte, lässt sich »Axio-line F« jederzeit individuell erweitern oder anpassen.
- I/O-Systeme – auf den Energiesektor zugeschnitten
- Normkonforme Interoperabilität mit verschiedenen Leitsystemen
- Für die Energieversorgung: Umfangreiches Produkt-Portfolio
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
