Harting Ringredundanzen einfach realisiert — Switch vereint gutes Handling und niedrige Kosten

Windkraftanlagen müssen stetig und zuverlässig gesteuert und überwacht werden. Dazu sind sie heute üblicherweise über ein Ethernet-Netzwerk miteinander verbunden, wobei die Datenübertragung typischerweise ein Lichtleiterkabel übernimmt. Zum Schalten der Verbindungen lassen sich jetzt auch mittels kostengünstiger Ethernet-Switche ganz einfach redundante Netzwerkringe einrichten.

Anbieter zum Thema

TURCK GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

MicroControl GmbH & Co. KG

HARTING Electric GmbH & Co KG

HARTING Technologiegruppe

Der Anblick von Windenergieanlagen in einem Windpark lässt nicht vermuten, welche unterstützenden Systeme im Hintergrund nötig sind, um die Steuerung und Überwachung der Anlagen zu gewährleisten. Neben der Steuerung in der einzelnen Windenergieanlage, die den wirtschaftlich optimalen und sicheren Betrieb ermöglicht, ist es auch wichtig, einen Zugang einzurichten, der die Fernüberwachung der Anlagen möglich macht. Eine Grundfunktion dabei ist die Erfassung der Betriebsdaten. Oft findet sich daher für diese Art der übergeordneten Steuerung der Begriff SCADA – abgekürzt aus dem englischen Supervisory Control and Data Acquisition. Solche Systeme überwachen, visualisieren, steuern und regeln gesamte Installationen. So betrifft auch die Einrichtung eines SCADA-Systems mehrere Windenergieanlagen in einem Windpark, die über ein Netzwerk miteinander verbunden werden.

Auch größere Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie werden mit SCADA-Systemen ausgerüstet, da auch dort in ähnlicher Weise dezentrale Einheiten durch ein zentrales Steuerungskonzept einzubinden sind. Dies reicht von Photovoltaik-Großanlagen bis hin zur Solarthermischen Kraftwerken mit beweglichen Kollektoreinheiten.

Datenübertragung per Lichtleiterkabel

Die Datenübertragung erfolgt typischerweise über Lichtleiterkabel, die über größere Distanzen mit Multi- oder Singlemode-Fasern und de facto unbeeinflusst von elektromagnetischen Störungen eingesetzt werden. In der dazugehörigen Netzwerktechnik in Windparks hat sich inzwischen – wie in vielen Industrieanwendungen auch – Fast-Ethernet etabliert. Ein solches Netzwerk lässt sich im einfachsten Fall einrichten, indem zwischen den Windenergieanlagen in einer Linie Lichtleiterverbindungen aufgebaut werden. Diese lassen sich mit den aktiven Geräten so verbinden, dass die Linienverbindung und die Anlage selbst als Netzwerk zusammengeschlossen sind.

Zuverlässige Datenübertragung per Ethernet-Switch

Die aktiven Funktionen im Netzwerk fallen den Ethernet-Switchen zu. Sie garantieren zuverlässig die Datenübertragung bis zum adressierten Punkt bzw. Teilnehmer im Netzwerk. Entscheidend für die stetige Überwachung und Steuerung der Windkraftanlagen ist die Betriebsicherheit, die auch beim Ausfall einer Netzwerkverbindung weiterbestehen soll. Fällt eine Netzwerkverbindung aus, müsste folglich unmittelbar eine Ersatzverbindung zum Weiterbetrieb ermöglicht werden. Die durch solch eine Verbindungsoption angestrebte Redundanz ließe sich durch parallele Verbindungen erreichen. Jedoch beträfe in solch einer Parallelredundanz eine mögliche Beschädigung, beispielsweise der Lichtleiterverbindungen, oft auch den Ausfall gleich beider Leitungen.

Üblich ist daher eine Ringverbindung, die es ermöglicht, dass eine Beschädigung eines Switches oder einer Linienverbindung keine langfristige Beeinträchtigung auf das gesamte System hat. Bisher wurden für das Erreichen der Ringredundanz nur aufwendig zu konfigurierende – sogenannte managed-Switches – eingesetzt. Neben dem aufwendigen Handling zur Einrichtung eines redundanten Netzwerkes galt insbesondere durch komplexe und umfangreiche Funktionen der Hardware ein entsprechend hoher Gerätepreis als unvermeidbar.

Harting bietet neben den bereits üblichen gemanagten Switches jetzt mit dem sCon Switch eine kostengünstige Alternative im Sinne von Einfachheit und sicherer technischer Verfügbarkeit an. Der Switch benötigt lediglich eine simple Parametrierung für eine Master-Slave-Konfiguration. Das Handling ist darüber hinaus viel einfacher, da sich das einzelne Gerät über einen USB-Port Stand-alone direkt ansprechen lässt.

Thomas Heckmann, Head of Market and Application Management, Harting Electric

(ID:301561)