Standardisierung der Netzwerktechnik für Kraftwerk-Leitsysteme

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SAB Bröckskes GmbH & Co KG

FAULHABER Antriebssysteme

GGB Heilbronn GmbH

B&R Industrie-Elektronik GmbH

Deterministische Echtzeit-Feldnetzwerke ermöglichen die Verwendung von verteilten I/O. Daher lassen Ethernet-Netzwerke eine vereinfachte Architektur zu, wobei die Steuerungsprozesse im Cell Controller konzentriert sind und die Kosten für Installation, Wartung und Entwicklung reduziert werden. Außerdem ermöglicht die Verwendung von Echtzeit- und deterministischen Netzwerken Zeitsynchronisation und das Zuschreiben von Datum und Uhrzeit über das Netzwerk. Ein externes, spezielles Kabel für das Senden der Synchronisationsinformationen und des Signals an die Feld-Controller erübrigt sich.

Hohe Anforderungen an das harte Echtzeitnetzwerk

Die Entscheidung für das deterministische, harte Echtzeitnetzwerk gestaltete sich daher schwieriger als die für das nichtdeterministische. Folgende Anforderungen waren zu erfüllen:

• offener und unabhängiger Standard, basierend auf Standardkomponenten und Standard-Ethernet;
• weite Verbreitung auf dem Markt;
• Universallösung, auf der alle neuen Protokolle basieren;
• keine besonderen Hardwareanforderungen;
• verfügbares Hochleistungs-Sicherheitsprotokoll (bis SIL3);
• höchst deterministische Leistung und Echtzeitnetzwerk;
• 100 Mbit/s für Netzwerkkommunikation;
• Möglichkeit einer schnellen Zykluszeit innerhalb des Millisekunden-Bereichs für deterministischen Datenaustausch.?

Die langfristige Verfügbarkeit der Technik war ein entscheidendes Kriterium. Weil Kraftwerke über Jahrzehnte betrieben werden, muss die Lösung dauerhaft sein. Und man wollte nicht von einem einzigen Anbieter abhängig oder an eine Technik gebunden sein, die innerhalb des ersten Jahrzehnts veraltet sein würde.

Ethernet-basiertes System verspricht lange Verfügbarkeit am Markt

Nach langen Untersuchungen, Simulationen und einer Prototypphase entschied sich das Unternehmen für Powerlink als Feldnetzwerk des Leitsystems. Dank der Implementierung von Powerlink im Feldnetzwerk basiert die gesamte Netzwerkarchitektur des Systems vollständig auf Standard-Ethernet. Dies hat verschiedene Vorteile.

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