SPS ermöglicht
Steuerung von Bereitschaftssystemen bei der
Stromversorgung
(Bericht
erstellt im April 2000) Broadcrown Projects, einer der
führenden Anbieter von individuellen Lösungen für
Bereitschaftssysteme bei der Stromerzeugung und
Spitzenlastbegrenzung, setzt zur Regelung seiner
Stromaggregate zunehmend auf Speicherprogrammierbare
Steuerungen von GE Fanuc. Broadcrown Projects ist eine
Schwesterfirma von Broadcrown Exports, einer der weltweit
führenden Hersteller von Standardgeneratoren im Bereich
22 - 4500 kVA.
Angesichts des steigenden
Bedarfs an ausfallsicheren Stromversorgungen in den
unterschiedlichsten Industriezweigen (z.B.
Wasserversorgung, Telekommunikation,
Lebensmittelkühlung, Bankwesen usw.), arbeitet
Broadcrown Projects an der Entwicklung und Herstellung
immer anspruchsvollerer und leistungsfähigerer
Stromaggregate.
Steuerung der
Stromaggregate
Als Grundvoraussetzung müssen Temperatur und Druck des
Öls sowie Temperatur und Füllstand des Kühlmittels
überwacht werden. Der Anwender erhält Hinweise auf
mögliche Gefahren oder in evtl. Extremsituationen wird
die Anlage automatisch abgeschaltet. Die Messungen werden
an ein Steuerpult übertragen, wo sie als einfache
analoge oder digitale Messwerte und optische Warnsignale
abgelesen werden können. Bei anspruchsvolleren Systemen lässt sich die Steuerung deutlich verfeinern und
optimieren, indem die Messwerte an eine SPS
weitergeleitet werden. Dieser Ansatz bietet mehr
Flexibilität bei Systemerweiterungen oder
Konfigurationsänderungen, da lediglich die
Programmierung der SPS angepasst werden muss.
Der Einsatz einer SPS
bietet aber noch wesentlich mehr Vorteile. So kann sie
bspw. direkt an ein Gebäudemanagement-System
angeschlossen werden, um die schrittweise Zuschaltung des
Stromaggregats zu Spitzenzeiten anlagenweit zu steuern
und zu optimieren. Eine SPS kann auch Daten an ein
SCADA-System übermitteln, wodurch sich eine Anlage nicht
nur zentral vor Ort steuern, sondern auch ferngesteuert
überwachen lässt. Besonders hilfreich kann dies bei
verteilten Systemen wie die Wasserversorgung oder die
Telekommunikationsinfrastruktur sein. So könnten
erforderliche Wartungs- oder Instandsetzungsmaßnahmen
automatisch an eine Steuerungszentrale übermittelt
werden und umgekehrt könnten gewisse Einstellungen
ferngesteuert von der Zentrale aus vorgenommen werden.
Maßgeschneiderte
Lösungen
Die von Broadcrown Projects verkauften maßgeschneiderten
Lösungen werden überwiegend für Notstromaggregate
eingesetzt. Bei einem längeren Ausfall der
Hauptstromversorgung wird die Versorgung von einem
USV-System schrittweise oder vollständig auf das
Notstromaggregat umgeschaltet. Der technische Aufwand
dieser Lösungen ist je nach Anwendungsbereich
unterschiedlich, wobei die Steuerung durch eine SPS
übernommen wird. In der Regel setzt Broadcrown die
Steuerungen von GE Fanuc der Serie 90-30 mit 80 bis 256
Ein-/Ausgängen ein.
Übereinstimmung mit
Netzcharakteristik
Von entscheidender Bedeutung für das Stromaggregat, das
neben dem öffentlichen Stromnetz eingesetzt werden soll,
ist zum Einspeisen des überschüssigen Stroms die
Anpassung an das öffentliche Netz bzw. die
Synchronisation der Sinuswellenform. "Dies setzt
eine komplizierte Mischung aus Rückkoppelung und
Steuerung voraus, die auf einer exakten Kenntnis der
Charakteristika von Dieselmotoren und
Wechselstromgeneratoren bzw. deren
Belastungseigenschaften beruht," erläutert Steve
Horner, leitender Elektroingenieur bei Broadcrown.
Ein typisches Beispiel
für den Bedarf nach präziserer Steuerung ist die
Antwortverzögerung beim Zuschalten eines Motors. Dies
erfordert eine stabile Spannung und Frequenz, die durch
eine spezielle Synchronisationsstufe in dem
dazugehörigen Schaltschrank erzielt wird. Der
Synchrontaktgeber überwacht u. a. auch den Phasenwinkel
des öffentlichen Stromnetzes und stellt sicher, dass das
Stromaggregat korrekt eingestellt ist, bevor es Strom in
das Netz einspeist.
Zukünftige
Entwicklungen
"Wir sind dabei, die herkömmlichen analogen oder
digitalen Messwertanzeiger und Lampen durch Bedienpanels
zu ersetzen. Dadurch werden wir bei Änderungen oder
Aufrüstungen eines bestehenden Systems flexibler. Das
Umprogrammieren einer SPS, um zusätzliche Informationen
anzeigen zu lassen, ist wesentlich schneller und
effizienter als die physikalische Änderung der
Verdrahtung innerhalb des Schaltschranks. Die Steuerungen
von GE Fanuc haben sich als überaus zuverlässig und
leicht zu programmieren erwiesen," fasst Steve
Horner zusammen.
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