Systeme zur Datenerfassung, Überwachung und Steuerung für Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher und Industrieanlagen.

Systemfunktionen

Passen Sie das System an Ihren Betrieb an

Projektbeschreibung

Das Grundprojekt einer lokalen SCADA Anlage für ein Solarkraftwerk basiert auf einem fertigen Application Set von Copa Data.

Für den Betrieb der Anlage wurde die notwendige Grundfunktionalität umgesetzt:

• •Dashboard mit Anlagenübersicht: aktuelle Leistung, Energiezähler, Wechselrichterliste und Status.
• •Erweiterte Wechselrichteransicht mit Leistung, AC- und DC-Strömen und -Spannungen, erzeugter Energie, Seriennummer sowie dekodierten Status- und Fehlerregistern.
• •Einlinienschaltbild (SLD) zur Überwachung des Umspannwerks: Leistung, Import-/Export-Energiezähler, Ströme, Spannungen (über 50 Parameter) und Transformatortemperatur.
• •Steuerung des Betriebsmodus der gesamten Anlage und jedes Wechselrichters.
• •Protokollierung von Alarmen und Ereignissen.
• •Historian.
• •Trends.

Die Konfiguration der Netzwerkgeräte, Fernzugriff und Netzwerküberwachung werden ebenfalls mit Zabbix und Grafana.

Projektbeschreibung

SmartObject ist eine Zenon-Technologie zur einfachen Wiederverwendung implementierter Objekte, ähnlich wie Klassen in der klassischen Programmierung. Ein SmartObject kann Variablen, Bilder, Bildvorlagen, Funktionen, Logik und weitere Projektkomponenten enthalten.

Beim Einfügen einer SmartObject-Instanz in ein Projekt werden Variablen, Funktionen, Bilder und weitere Komponenten automatisch erstellt und nummeriert. Änderungen wie das Hinzufügen von Variablen werden in allen Instanzen aktualisiert.

Das SmartObject für Huawei-SUN2000-Wechselrichter bietet die wichtigsten Diagnose- und Steuerungsfunktionen:

• •Übersicht mit Strom, Spannung, Frequenz und Zählerständen des Wechselrichters.
• •Status der DC-Eingänge mit Spannung und Strom.
• •Leistungsanzeige mit Diagramm.
• •Wechselrichterstatus mit Temperatur, Isolationswiderstand, Wirkungsgrad, Betriebsmodus und Fehlercodes.
• •Dekodierung der Fehlerregister mit Statusanzeige.
• •Einstellungs- und Steuerungsansicht.

Projektbeschreibung

Das Leitsystem für geografisch verteilte Photovoltaikanlagen basiert auf der Zenon-SCADA-Plattform.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber fertigen Herstellersystemen ist die gleichzeitige Überwachung und Steuerung aller Geräte: Wechselrichter, Analysatoren, Steuerungen, Schutzrelais, Schalter, Stromzähler und Wetterstationen.

Das System fasst einzelne Photovoltaikprojekte in einem globalen Projekt zusammen. Es bietet zentrale Steuerung, Berechnung wichtiger Kennzahlen, Ereignis- und Alarmprotokollierung, Diagramme und weitere Funktionen. Jede Anlage verfügt über eigene Gerätetypen, Vorlagen, Einstellungen und Betriebsalgorithmen, die unabhängig von den anderen angepasst werden können.

Bei einem einheitlichen Anlagenaufbau, wie er innerhalb einer Organisation häufig vorkommt, lässt sich eine neue Station meist durch Kopieren eines bestehenden Projekts und kleinere Anpassungen hinzufügen. So kann eine weitere Anlage innerhalb weniger Stunden in das SCADA-System aufgenommen werden.

Funktionen

• •Dashboards zur Visualisierung wichtiger Anlagenkennzahlen.
• •Übersichts-Dashboard zur Anlagenverwaltung.
• •Protokollierung von Alarmen und Ereignissen.
• •Historian.
• •Trends.

Jedes Kraftwerksprojekt umfasst:

• •Interaktives Schema mit Wechselrichterkarte.
• •Einlinienschaltbild (SLD).
• •Detaillierte Wechselrichteransicht mit Leistung, AC- und DC-Strömen und -Spannungen, erzeugter Energie, Seriennummer sowie dekodierten Status- und Fehlerregistern.
• •Steuerungsfenster für die gesamte Anlage sowie einzelne Bereiche oder Umspannwerke.
• •Einstellungsfenster.

Projektbeschreibung

Die Auslastung von Produktionsanlagen wie CNC-Maschinen, Pressen und Lackierkabinen wird anhand des Stroms gemessen; aus seiner Höhe wird der Betriebszustand bestimmt.

Jeder Messpunkt hat einen von drei Zuständen: aus, Leerlauf oder Betrieb. Die Analyse der Stromwerte aus den Netzanalysatoren erkennt Stillstand und Betriebszeiten über Schicht, Tag oder Woche. Die Ergebnisse werden in Echtzeit auf übersichtlichen Dashboards dargestellt.

Im OEE-Konzept (Overall Equipment Effectiveness) berechnet das System die Verfügbarkeit als Grundlage für weitere OEE-Kennzahlen. Sie wird durch verschiedene Stillstände beeinflusst, etwa Störungen, fehlendes Material oder fehlende Aufmerksamkeit des Bedienpersonals.

Vorteile

• •Die automatische Erkennung des Betriebsmodus vermeidet menschliche Fehler und erfordert keine Eingriffe des Bedienpersonals.
• •Ein Eingriff in den Stromkreis der Maschine ist nicht erforderlich.
• •Die Lösung lässt sich mit Amperemetern, Stromzählern und Netzanalysatoren mit digitalem Ausgang verbinden.

Systemaufbau

Das Überwachungssystem erfasst die Stromversorgung eines Produktionsstandorts mit mehreren Energiequellen und Verbrauchern. Zur elektrischen Ausstattung gehören:

• •Niederspannungseinspeisung aus dem Umspannwerk.
• •Generator.
• •Photovoltaikanlage.
• •Automatische Netzumschaltung (ATS).
• •Messpunkte der Verbraucher.

Die Einspeisungen von Umspannwerk, Generator und Photovoltaikanlage werden mit Socomec DIRIS A20-Netzanalysatoren und RS485-Modulen über Modbus RTU überwacht. Die ATS-Steuerung ist über ein MikroTik-KNOT-Gateway für Modbus RTU/TCP angebunden. Die Messpunkte der Verbraucher werden vom Socomec-Digiware-System überwacht.

Python-Skripte schreiben Parameterwerte direkt in eine Datenbank auf einer separaten virtuellen Maschine.

Erfasste Parameter je Messpunkt

• •Außenleiter-Neutralleiter-Spannungen.
• •Außenleiter-Außenleiter-Spannungen.
• •Phasenströme.
• •Wirk- und Blindleistung je Phase.
• •Mittlere Spannung und Stromstärke.
• •Gesamtwirk-, Blind- und Scheinleistung.
• •Gesamte harmonische Verzerrung (THD) von Spannung und Strom.
• •Leistungsfaktor, gemittelt und je Phase.
• •Zähler für importierte und exportierte Wirk-, Blind- und Scheinenergie.
• •Verbindungsqualität.

In der Datenbank gespeicherte ATS-Parameter

• •Betriebsmodus.
• •Statuscode.
• •Fehlercode.
• •Spannung an beiden Einspeisungen.
• •Status der Ein-/Ausgänge.

Grafana-Dashboards

• •Aktuelle elektrische Parameter der Verbraucher.
• •Aktuelle ATS- und Generatorparameter.
• •Trends und Datenarchiv.
• •Energieverbrauchsbericht für jeden Messpunkt.

Systemaufbau

Das System überwacht die Stromversorgung eines mittelgroßen Werks. Es umfasst einen Messpunkt am Niederspannungseingang und fünf über das Gelände verteilte Stromverteilungen (PDP).

Jeder Messpunkt ist mit einem Socomec DIRIS A20 und einem RS485-Kommunikationsmodul (Modbus RTU) ausgestattet. Ein MikroTik-KNOT-Gateway verbindet die Analysatoren über Modbus RTU/TCP.

Python-Skripte übertragen Parameterwerte an Zabbix und speichern sie in einer Datenbank auf einer separaten virtuellen Maschine.

Erfasste Parameter je Messpunkt

• •Außenleiter-Neutralleiter-Spannungen.
• •Außenleiter-Außenleiter-Spannungen.
• •Phasenströme.
• •Wirk- und Blindleistung je Phase.
• •Mittlere Spannung und Stromstärke.
• •Gesamtwirk-, Blind- und Scheinleistung.
• •Gesamte harmonische Verzerrung (THD) von Spannung und Strom.
• •Leistungsfaktor, gemittelt und je Phase.
• •Zähler für importierte und exportierte Wirk-, Blind- und Scheinenergie.
• •Verbindungsqualität.

Grafana-Dashboards

• •Leistung je Messpunkt und Gesamtleistung.
• •Aktuelle Werte aller Messpunkte.
• •Trends und Datenarchiv.
• •Energieverbrauchsbericht für jeden Messpunkt.

Projektbeschreibung

Das SCADA-System konfiguriert und steuert die Heizung einer Druckerei mit zwei Büro- und zwei Produktionsgebäuden. Jeder Raum hat einen eigenen Heizkreis mit Pumpe und Temperatursensor, der von einem separaten Regler gesteuert wird.

Umgesetzte Funktionen

• •Übersicht mit Raumtemperaturen und Betriebsmodi der Heizkreise.
• •Einstellungen der Heizkreise: Tageszeitplan, Wochenendbetrieb und manuelle Steuerung.
• •Diagramme der Raumtemperaturen und des Pumpenbetriebs der Heizkreise.

Projektbeschreibung

Sauberkeit und Raumklima sind bei der Herstellung und Lagerung von Arzneimitteln entscheidend. In den Räumen werden Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwacht; in Reinräumen wird zusätzlich der Überdruck gemessen, der das Eindringen von Staub verhindert.

Umgesetzte Funktionen

• •Raumpläne mit visualisierten Messwerten.
• •Datenarchivierung und Trenddiagramme.
• •Alarmprotokoll.
• •Berichte zu Messwertabweichungen.
• •SMS-Benachrichtigungen bei Alarmzuständen.

Projektbeschreibung

Das System überwacht die Stromversorgung eines Bürogebäudes mit vier Einspeisungen. Es speichert die wichtigsten elektrischen Messwerte: Außenleiter- und Außenleiterspannungen, Ströme, Wirk-, Blind- und Scheinleistung, Leistungsfaktor und Zählerstände.

Zusätzlich wird der Status aller vier automatischen Netzumschalter (ATS) erfasst, einschließlich Schalterstellung und Generatorstartsignal.

Die Benutzeroberfläche bietet

• •Eine Tabelle mit aktuellen Messwerten.
• •Historische Diagramme und Echtzeitdaten.
• •Ein Dashboard mit ausgewählten Parametern.

Projektbeschreibung

Das System erfasst die Anzahl der von einer Stanzpresse gefertigten Teile. Der Teiletyp wird im SPS-Programm anhand des eingesetzten Werkzeugs erkannt. Zählerstände werden regelmäßig aus der SPS ausgelesen und in einer Datenbank gespeichert.

Aus den erfassten Daten werden Berichte erstellt:

• •Produktionsleistung (Anzahl gefertigter Teile) für einen Zeitraum.
• •Verbrauchte Materialmenge.
• •Anzahl der gefertigten Teile je Teiletyp und Zeitraum.
• •Stillstandszeit.

Projektbeschreibung

Das System überwacht die Temperaturprofile eines Härteofens. Ist- und Solltemperaturen von sechs Messpunkten werden über Modbus ausgelesen und in einer Datenbank gespeichert.

Die Benutzeroberfläche ermöglicht:

• •Echtzeitwerte mit Kennzeichnung von Grenzwertüberschreitungen anzeigen.
• •Aktuelle und historische Diagramme anzeigen.
• •Einstellungen ändern.