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Von der Fertigungsautomatisierung lernen

In Smart Grids wie in der Industrie kommunizieren

20. Oktober 2014, 11:03 Uhr | David Garcés, HMS Industrial Networks GmbH

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»SG-gateway«-Familie

Technologisch betrachtet sind die Anforderungen des Last-Managements und der virtuellen Kraftwerke sehr ähnlich, weil verteilte Ressourcen – egal ob Erzeuger oder Verbraucher – mit der Leitwarte vernetzt werden müssen. Diese Ressourcen müssen einerseits mit der Anlage (z.B. Fabrik, Steuerung, Motor) vor Ort kommunizieren, und andererseits müssen sie auch mit der Zentrale über Ethernet oder Mobilfunk (GPRS/3G) verbunden sein. Die Kommunikation mit der Leitwarte erfolgt mit Protokollen aus dem Energiesektor (z.B. IEC 60870-5-104, IEC 61850, openADR oder VHP-ready), während für die Kommunikation mit der Anlage meist Standards aus der Fabrikautomatisierung nötig sind (z.B. Modbus, Profibus oder Industrial-Ethernet-Netzwerke). Darüber hinaus müssen die verteilten Ressourcen eine gewisse Logik ausführen können, um die Befehle aus der Zentrale (z.B. Last oder Erzeuger anschalten oder ausschalten) zu verstehen und auszuführen.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat HMS die »SG-gateway«-Familie für das Smart Grid entwickelt. Die »SG-gateways« ermöglichen Fernwirken und Fernwartung elektrischer Systeme, Steuerung und Überwachung von Anlagen, Systemen und Prozessen im Feld, das Protokollieren von Anwendungsdaten oder Energieverbräuchen sowie die Darstellung von Daten oder Betriebszuständen.

Für die Kommunikation mit den Lasten oder DER im Feld steht eine »Anybus-CompactCom«-Schnittstelle zur Verfügung, mit der jede beliebige Feldbus- oder Industrial-Ethernet-Technologie unterstützt wird. Dadurch hat man einen universellen Schlüssel, um in die Anlage hineinzukommen. Darüber hinaus werden Modbus RTU Master, Modbus TCP Client, M-Bus und mehrere I/Os unterstützt, um beliebige Geräte im Feld anzuschließen. Mit der Leitwarte kommunizieren die »SG-gateways« über das Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104 oder mittels des modernen IEC-61850-Standards.

Die Geräte lassen sich über drei verschiedene Wege programmieren. Für einfache Anwendungen steht ein Web-Editor bereit, mit dem die Logik grafisch mittels vordefinierter Operatoren und Funktionsbausteine konfiguriert werden kann. Für anspruchsvollere Anwendungen steht eine eingebettete Codesys-Soft-SPS für eine Programmierung gemäß IEC 61131-3 zur Verfügung. Wenn man alle Freiheitsgrade ausschöpfen möchte, ist die Programmierung des Mikrocontrollers mit C/C++ möglich.

HMS bietet somit eine breite Palette ursprünglich für die Fabrikautomatisierung gedachter robuster, sicherer und zuverlässiger Kommunikationslösungen. Die SG-Produktfamilie ergänzt das heutige Produktportfolio und erweitert den Anwendungsbereich für Smart Grids.

Als Ergänzung zu den Standardprodukten für die industrielle Kommunikation bietet HMS kundenspezifische Lösungen auf Basis der Gateway- und Netbiter-Technologie an. Die individuellen Lösungen kommen immer dann zum Einsatz, wenn es gilt, Anforderungen zu erfüllen, die ein Standardprodukt nicht abdeckt, etwa hohe Schutzklassen (IP65), individuelle Bauformen, besondere Anschlüsse oder spezielle Spannungsversorgung. Durch kundenspezifische Entwicklungen profitieren Kunden von kurzer Entwicklungszeit, geringem Entwicklungsrisiko und fixen Entwicklungskosten, die auch die kontinuierliche Software-Pflege seitens HMS einschließen.

David Garcés ist Solution Architect bei der HMS Industrial Networks GmbH in Karlsruhe.