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Herstellerneutraler Kommunikationsstard OPC

Für diese Herausforderungen für Windpark- und andere Anlagenbetreiber hat sich der Einsatz des herstellerneutralen Kommunikationsstandards OPC bewährt. OPC steht für Open Connectivity und ist das weltweit am stärksten verbreitete standardisierte Datenaustauschverfahren der Automatisierungstechnik. Mit diesem Standard lassen sich Daten zwischen Geräten, Controllern und/oder Anwendungen austauschen, unabhängig von den verschiedenen Treibern der einzelnen Hersteller.

Die OPC-Komponenten werden dabei nach dem Client-/Server-Prinzip zwischen der Datenquelle und dem Datenempfänger angesiedelt. Die Kommunikation zwischen OPC-Client und OPC-Server verläuft bidirektional. So lassen sich die Daten zwischen Client und Server austauschen, ohne dass sie etwas über das Verbindungsprotokoll oder die interne Datenorganisation des jeweils anderen wissen müssen.

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Für eine optimale Verwaltung und effiziente Nutzung von Windenergieanlagen sind insbesondere die Spezifikationen OPC DA (Data Access) zur Übermittlung von Echtzeitdaten und OPC HDA (Historical Data Access) zur Übermittlung von Verlaufsdaten beziehungsweise historischen Daten notwendig.

OPC DA bietet eine Schnittstelle zum Echtzeit-Datenaustausch zwischen den einzelnen Datenquellen, also zwischen Kraftwerken, Datenarchiven und Analyseapplikationen. Die OPC-Spezifikation stellt dabei sicher, dass die Schnittstellen unabhängig vom zugrunde liegenden System und Hersteller Echtzeitdaten austauschen.

Lösungen von Anbietern wie MatrikonOPC decken dabei am Beispiel von Windparks die gängigen Turbinenprotokolle wie Modbus oder DNP3, IEC 61400-25, IEC 60870-5-104 und weitere ab und bieten Treiber für zahlreiche Windturbinenhersteller, darunter Vestas, Mitsubishi und Siemens.

Hub-and-Spoke-Architektur mit verteilten Prozessdatenarchiven

Aus diesem Grund hat sich das Unternehmen TransAlta für die OPC-Lösungen von MatrikonOPC entschieden. Ziel war es, ein System auf Basis der OPC-Architektur von Grund auf neu zu erstellen. Das implementierte System nutzt eine Hub-and-Spoke-Architektur mit Prozessdatenarchiven verteilt über mehrere Standorte, die via OPC miteinander kommunizieren.

Denn um Echtzeitdaten langfristig analysieren zu können, ist es wichtig, die Informationen in Prozessdatenarchiven zu speichern. Der OPC-Standard bietet OPC Historians als Prozessdatenarchiv zur herstellerunabhängigen Datenspeicherung. Mit Hilfe der OPC-HDA-Spezifikation lassen sich die gespeicherten Daten an jede Analyseapplikation mit entsprechender OPC-Schnittstelle weitergeben. Die für TransAlta implementierte Lösung erlaubt beispielsweise die Überwachung und Auswertung von wichtigen Betriebsdaten der verteilten Anlagen durch Mitarbeiter im Unternehmenshauptsitz.

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