Mit dem Prototyp der Enercone-138 EP3 mit E-Gondel am niederländischen Standort Staphorst hat das Projekt-Team einen großen Meilenstein gefeiert (Quelle: Enercon)
Der Windenergiemarkt ist in Bewegung, Unternehmen der Branche passen sich laufend neuen Marktanforderungen und Rahmenbedingungen an. Gefragt sind unter anderem zukunftsfähige Lösungen bei Automatisierungssystemen. Mit einem der führenden Hersteller für Windenergieanlagen, Enercon, ging Phoenix Contact im Juni 2020 dazu eine Technologieallianz ein.
In zahlreichen Technologieprojekten erhielten die neuen Plattformen mit der E-Gondel unter anderem ein neues Pitch-System, ein aktualisiertes Azimutsystem sowie vor allem eine neue Automatisierungslösung, die das Herzstück der Anlage bildet. Mit dem übergeordneten Ziel der Fokussierung auf die Stärken des Unternehmens und den Anforderungen des Marktes fand Enercon im Bereich der Automatisierungstechnik mit Phoenix Contact einen kompetenten Partner. Das Blomberger Unternehmen, das sich seit jeher einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit verschrieben hat, versprach sich ebenfalls einen Kompetenzgewinn aus der Kooperation. Angetrieben vom Zukunftsbild der All Electric Society konzentriert sich Phoenix Contact auf Technologien und Lösungen für die Elektrifizierung, Vernetzung und Automatisierung. Die All Electric Society beschreibt eine Welt, in der Energie aus erneuerbaren Ressourcen stets in ausreichender Menge sowie bezahlbar zur Verfügung steht. Neben der Erzeugung von grüner Energie stellen Effizienzmaßnahmen sowie vernetzte Systeme den Schlüssel für eine nachhaltige Zukunft dar.
Leistungsstarke Hardware inklusive Unterstützung hoher Sicherheitsanforderungen
In den verschiedenen Teilen der Windenergieanlage findet sich eine Struktur, die aus einer zentralen Steuerung sowie aus dezentralen I/O-Stationen besteht. Zur Datenübertragung zwischen den einzelnen Teilnehmern des Next Generation Control Systems (NGCS) kommen das Profinet-Protokoll sowie die Ausprägung Profisafe für die sicherheitsgerichtete Kommunikation zum Einsatz (Bild 1). Als zentrale Steuerung fungiert eine Safety-SPS BPC 9102S. Dabei handelt es sich um den derzeit leistungsstärksten Controller auf Basis der PLCnext Technology. Ein Intel-Core-Prozessor i7-10700TE mit 8 x 2 GHz Leistung sorgt für ausreichend Rechen-Performance, um selbst künftige Anforderungen bewältigen zu können. Die integrierte Profisafe-Sicherheitssteuerung entspricht den höchsten Sicherheitsanforderungen SIL 3 gemäß IEC 61508/IEC 61511 sowie PL e nach EN/ISO 13849-1. Sie operiert mit jeweils einem Arm-Cortex-A9-Prozessor mit 800 MHz Leistung (CPU1) und einem Arm-Cortex-A8-Prozessor mit 600 MHz Leistung (CPU2).
Bei den dezentralen I/O-Modulen entschied sich Enercon für das aufgrund seiner Robustheit bestens für die Applikationen in der Windenergieanlage geeignete Axioline-System. Das klassische Portfolio der Baureihe Axioline F in Schutzart IP20 wird seit Ende 2019 durch die Produktfamilie Smart Elements ergänzt. Diese Module zeichnen sich nicht nur durch ihre Flexibilität aus, sondern ebenso durch ihre kompakte Bauform. Das reduziert den Platzbedarf der I/O-Stationen im Schaltschrank erheblich. Abgesehen von der PLCnext-Steuerung BPC 9102S ist im Rahmen der Kooperation das links an die PLCnext Control anreihbare Erweiterungsmodul AXC F XT PMP 1000 V AC entwickelt worden. Mit dem PMP-Modul (Power Measurement and Protection) lassen sich einerseits die Netzgrößen Strom (über Stromwandler) und Spannung (direkt bis 1000 V AC) hochpräzise messen sowie daraus unterschiedliche Größen ableiten und diese der übergeordneten Steuerung direkt zur Verfügung stellen. Auf der anderen Seite umfasst das PMP-Modul die Funktionen eines vollwertigen Schutzgeräts gemäß den Richtlinien VDE-AR-N 4110 und VDE-AR-N 4120.