Auf die Anforderungen von Windenergieerzeugern ausgelegt

Modulare Steuerungen für Windkrafträder

Der Vorteil des FAST-Bus liegt also in den niedrigeren Kosten?

Ja, denn CPUs auf LWL-Ethernet-Basis zu verbinden, wäre teuer. Die einfache Dezentralisierung der Aktuatoren und Sensoren vermeidet die Verbindung mit dem zentralen Schaltschrank, sondern sie lassen sich direkt vor Ort über Unterverteiler verdrahten. Nur eine störsichere LWL-Leitung führt vom Unterverteiler zur CPU, was die Verdrahtungskosten erheblich reduziert, und das alles ohne aufwändige Feldbuskonfiguration. Das gilt für Automatisierungssysteme in WKAs genauso wie in Wasserkraft- oder auch BH-Kraftwerken und für den Einsatz im Maschinenbau. Der wichtigste Vorteil gegenüber Feldbussen ist, dass der FAST-Bus um den Faktor 100 schneller ist.

Lassen sich die bekannten Feldbussysteme anbinden?

Bachmann electronic bietet selbstverständlich wesentliche Realtime-Ethernet-Vernetzungen an, wie Profinet RT und IRT, sowie EtherCAT. Deren Bedarf wird im Wesentlichen durch die Anbindung von Peripheriegeräten getrieben. Für weniger zeitkritische Aufgaben können Feldbusse wie CANopen oder Profibus verwendet werden, de ren Reaktionszeiten im Bereich einiger Millisekunden liegen.

Welche Module stehen zur Verfügung?

Neben den Prozessor-Modulen, Netzteilen und den FAST-Bus-Modulen gibt es über 100 Modultypen, darunter Input/Output, Encoder-Interface, Temperatur, DMS, PWM, Feldbusse, Verteiler und Buserweiterungen. Wir wollen dem Anwender einen Werkzeugkasten bieten, der es ihm erlaubt, seine bevorzugten Architekturen umzusetzen und sich so von seinen Wettbewerbern zu differenzieren. Auf diese Weise lassen sich die Systeme bei Bedarf einfach erweitern. Für alle erforderlichen Maschinenfunktionen wie Visualisierung, Vernetzung, Regelung und Diagnose stehen konfigurierbare Hardware-Module zur Verfügung – auf Basis international genormter Standards.

Sind in das Steuerungssystem über FAST-Bus auch Prüfsysteme einzubinden?

Das ist der Kerngedanke: Es gibt eine große Anzahl von verschiedenen Prüfsystemen unterschiedlicher Hersteller, die unterschiedliche Funktionalitäten abdecken. Bei diesen Systemen handelt es sich in der Regel um Standalone- Lösungen. Aus solch proprietären Insel-Lösungen Daten zum Beispiel über Vibrationen, die Drehzahl und die Leistung in ein übergeordnetes Automatisierungssystem einzulesen, ist recht aufwändig und kostenintensiv. Bachmann beschreitet hier einen diametral anderen Weg, indem wir die Funktionalitäten der einzelnen Prüfsysteme in die Steuerung integrieren. Das macht den Zugriff auf die Daten nicht nur einfach, sondern hilft, die Gesamtkosten des Systems und den Engineering- Aufwand deutlich zu senken. Bei der Integration der geforderten Funktionalitäten in das M1-System arbeiten wir im Sinne eines »Technologie-Joint-Ventures « eng mit Herstellern von Condition- Monitoring-Systemen und Windkraftanlagen zusammen.

Haben Sie auch schon über drahtlose Übertragung nachgedacht?

Wir haben darüber nachgedacht und umfangreiche Versuche durchgeführt. Allerdings stellen Windkraftanlagen eben auch auf diesem Gebiet besondere Anforderungen. Die Türme bestehen einmal zumeist aus einem Stahlrohr und sind mit Zwischengittern ausgestattet. Stabile Funkverbindungen vom Turmfuß zur Gondel sind bei akzeptablem Aufwand unter diesen Umständen sehr schwierig zu realisieren. Auch von der Seite der Langzeitverfügbarkeit schneidet die Funktechnik schlecht ab, die Chips zum Aufbau der Funkübertragung stehen zumeist nicht über die Zeiträume zur Verfügung, die wir abdecken sollten. Weil wir die ideale Lösung bisher nicht gefunden haben, müssten wir Kompromisse für Zuverlässigkeit und Langlebigkeit eingehen, und das wollen wir auf keinen Fall. Auch wenn es sicherlich wünschenswert wäre, die Verbindung zwischen Nabe und Gondel über Funk zu realisieren, weil der Schleifring sehr teuer ist. Aber im Moment würde es der Funklösung an Zuverlässigkeit mangeln.

1. Teil: Modulare Steuerungen für Windkrafträder
2. Teil: Modulare Steuerungen für Windkrafträder

Weiterführende Links:

• Als Komponente für CMS-Systeme in Windkraftanlagen geeignet: Bachmann: Medienkonverter und Gigabit-Ethernet-Switch in einem
• Ethernetkonforme Kommunikation für intelligente Energienetze: Bachmann: Echtzeit-Protokoll für Windparks