Beliebige Kombination von Hochsprachen-Code und modellbasierten Werkzeugen
Bild 1. Als derzeit leistungsstärkster Controller auf Basis der PLCnext Technology bildet der BPC 9102S das Herzstück des NGCS. (Quelle: Enercon)
Bild 2. Die PLCnext-Technologie ermöglicht es, die Vorteile einer modellbasierten Entwicklung voll auszuschöpfen. (Quelle: Enercon)
Das offene Ecosystem PLCnext Technology ermöglicht die Realisierung von Automatisierungsprojekten, ohne den Einschränkungen proprietärer Systeme zu unterliegen (Bild 2). Beispielsweise konnten die Applikationsentwickler von Enercon die einzelnen Programme sowohl in Hochsprache mit C/C++ als auch modellbasiert in Matlab/Simulink erstellen. Die auf einem Linux-Kern basierende Steuerung punktet dabei durch ihre Echtzeitfähigkeit. Das patentierte Task Handling ermöglicht die beliebige Kombination von Hochsprachen-Code und modellbasierten Werkzeugen in einer Task. Mit der auf diese Weise umsetzbaren Entwicklung war das Enercon-Team in der Lage, die Entwicklungszeit und den -aufwand zu senken sowie konzeptionelle Abweichungen schneller zu beheben. Aufgrund des kontinuierlichen prozessbegleitenden Testens an den eigens konzipierten HIL-Testständen (Hardware-in-the-Loop) gestalteten sich die Iterationszyklen kurz. Sie stellten sicher, dass die Systemanforderungen im Laufe des kompletten Entwicklungsprozesses erfüllt und korrekt abgebildet wurden. Während des späteren Betriebs der Windenergieanlagen schützt die gemäß dem Secure-by-Design-Prinzip nach IEC 62443 entwickelte PLCnext-Steuerung die Daten vor unbefugten Zugriffen. Die Steuerungsplattform bietet darüber hinaus eine hohe Zukunftssicherheit. So lassen sich aufgrund des offenen Linux-Kerns zum Beispiel Technologien wie OPC UA oder TSN einfach in die Automatisierungslösung integrieren.
Dass eine solche partnerschaftliche Kooperation, in der gemeinsame Technologien (weiter-)entwickelt werden, kurze Wege bei Herausforderungen und Entscheidungen verlangt, war den Entscheidern in beiden Unternehmen schnell bewusst. Neben der engen Verzahnung der jeweiligen Projekt-Teams wurde bei Phoenix Contact zu diesem Zweck ein Support-Team aufgestellt, das im Stile von Resident Engineers sowohl aus der Ferne als auch direkt an den Enercon-Standorten und auf der Prototypen-Baustelle jederzeit unterstützt hat (Bild 3).
Mit Algorithmen und Funktionen zu geringeren Stromgestehungskosten
Zur Umsetzung der Energiewende müssen die Stromgestehungskosten – Cost of Energy (COE) – minimiert werden. Aus Sicht der Hersteller von Windenergieanlagen fallen darunter die Materialkosten bei der Produktion sowie die Aufwendungen für den Betrieb und die Wartung der Anlagen. Entsprechende Algorithmen und Funktionen, die meist eine leistungsstarke Automatisierungs-Hardware erfordern, können dabei unterstützen. Mit einem lastreduzierenden Regler lassen sich beispielsweise kostenintensive Bauteile der Windenergieanlage – zum Beispiel die Blätter oder der Turm – effizienter auslegen.