Im Zuge der ganzheitlichen Verbrauchserfassung im Rahmen von Energiemanagementsystemen gemäß ISO50001 sind viele neue Energiemessgeräte am Markt aufgetaucht. Zumeist als Single-Box-Produkt für die Energiemessung und Netzanalyse, die anfallende Daten über kostengünstige Modbus-RTU- bzw. Modbus-TCP-Schnittstellen an übergeordnete Systeme weitergegeben. Fast jede Schnittstellenkonfiguration ist herstellerspezifisch und verlangt viel Detailwissen von den Anwendern für das Sammeln seiner Energiedaten. Oft genug wird durch die vielen kleinen, messstellenbezogenen Einbaugeräte die Fronttafel der Schaltanlage zerlöchert. Eine passende Alternative bietet an dieser Stelle die neue Lösung von Insevis. Der Anbieter für S7-befehlskompatible SPSen nun als eine von vielen Funktionen die Integration der Energiemesswelt in die allgemeine S7-Steuerungstechnik realisiert. Dadurch muss sich kein S7-Programmierer mehr im unbekannten Terrain bewegen. Die Pflege und individuelle Anpassung der Energiemanagementsysteme wird zur übersichtlichen Standardaufgabe für den Betriebselektriker. Das besondere an der Lösung ist die Integration der Messklemmen in eine quasi von jedem programmierbare S7-Umgebung. In der Drag&Drop-Konfigurationssoftware ConfigStage werden die E-Mess UI auf den Slot gezogen und parametriert: Stromwandlerübersetzung und -Korrekturwerte, Grenzwerte für Überspannung, -strom und Unterspannung sowie Nennfrequenz des Stromnetzes. Diese Werte werden mit einem Klick in den Systemdatenbereich der CPU geladen. Je nach Steckplatz schreibt die Energiemessklemme Werte in das S7-Prozessabbild. Hier kann der Programmierer die gewünschten Werte in seinem SimaticManager oder TIA-Portal einfach abholen, weiterverarbeiten, in Datenbausteinen ablegen, archivieren und an Leitsysteme übertragen. Hierzu stehen neben den Modbus-Protokollen (TCP und RTU) die Siemens-Protokolle (RFC1006, Put/Get, Send Recieve) sowie TCP und UDP zu Verfügung. Das reduziert den Aufwand für die Erstellung eines auf seine eigene Anforderung gerichtetes Energiemanagement und ist von jedem S7-Programmierer zu bewerkstelligen.
Kostenloser Kommunikationsbaustein
Bestehende Infrastruktur an Energiemessgeräten (z.B. von Siemens, Janitza, PQ-Plus oder Weigel) wird mit der bereits benutzten Drag&Drop-Konfigurationssoftware via Modbus-RTU oder Modbus-TCP integriert und dann per S7-Programmierung ausgelesen. Insevis stellt auf seinen Downloadseiten einen S7-Kommunikationsbaustein frei zur Verfügung, der nur noch parametriert und ins S7-Programm eingebunden werden muss. Andersherum lassen sich die Insevis-S7-SPSen mit Energiemessbaugruppen per Modbus-TCP genauso leicht in z.B. Smart-Grid-Software (z.B.Janitza-Gridvis, PQ-Plus-Envis) einbinden, denn die Daten können in den gleichen Modbus-Registern zur Verfügung gestellt werden, wie von den anderen Messgeräten dieser Hersteller. Diese Kompatibilität erleichtert das Nachrüsten in bestehende Messgeräte- und Softwareumgebungen.
Verbraucher intelligent ab- oder zuschalten
Der besondere Vorteil der neuen Lösung kommt aber erst noch: Parallel zur permanenten Überwachung der Energiebilanzen der Verbraucher kann man auch die nötigen Handlungen für die Energieeinsparungen im selben Gerät automatisieren. Mit nur einer Digitalausgangskarte können bis zu 16 Verbraucher intelligent ab- oder zugeschaltet werden, während deren Echtzeit-Verbrauchswerte auf den Nachbar-Slots gerade gemessen werden. Und zwar mit Bordmitteln, die jeder S7-Programmierer beherrscht. Bestehende Lösungen sind leider oft sehr grob und gehen oft nur von der Nennleistung der Verbraucher aus, egal ob diese sich im Vollastbereich oder im Leerlauf befinden. Mit den Insevis-Messklemmen werden die aktuellen Wirkleistungen ermittelt und die Abschaltung kann exakter vorgenommen werden. Das Ergebnis ist ein genaueres, wirtschaftliches und jederzeit anpassbares Energiemanagementsystem. Davon profitiert nicht nur der Energiemanagement-Auditor, sondern bietet einen nachhaltigen Lösungsansatz zur Einsparung von Energiekosten. Zudem ist es möglich, naheliegende originäre Steuerungsfunktionen peu á peu gleich mit zu erledigen, z.B. eine Mehrfach-Temperaturmessung und Lüfterregelung innerhalb des Schaltschrankes, oder die Ansteuerung von Handbedienelementen.
Parametrieren statt programmieren
Wer nicht programmieren, sondern nur parametrieren will, findet auch dafür fertig ausgearbeitete Lösungen für reine Energiemesssysteme und E-Max-Systeme zur intelligenten Reduzierung von Leistungsspitzen. Am Panel oder auf einem Remote-PC-Monitor werden Systemdaten wie Verbrauchswertquellen, Messperiodendauer oder Leistungsmaximum sowie Verbraucherdaten wie Nennleistung, Mindestein- und -abschaltzeiten, Prioritäten oder Gruppen eingegeben und von einem S7-Programm verarbeitet. Auch hier sind natürlich Erweiterungen unter S7 möglich, da das S7-Programm offen ist. Ende des Jahres will Insevis mit einer achtkanaligen Baugruppe zur Differenzstrommessung (RCM) eine weitere Baugruppe für die kontinuierliche Überwachung von Differenzströmen zur Verfügung stellen. Damit können Alarmierungen oder Abschaltungen als zeitnahe Reaktion auf Überschreitung kritischer Stromwerte vorgenommen werden – im bekannten S7-Umfeld realisierbar. Funktionsbausteine und Beispielprogramme aus dem Internet reduzieren den verbliebenen S7-Programmieraufwand.
