TF6510 | TwinCAT 3 IEC 61850/IEC 61400-25

Ob Energieerzeuger, Verbraucher oder Speicher: Die Teilnehmer in einem Smart Grid müssen miteinander kommunizieren können. Dafür gibt es standardisierte Kommunikationsprotokolle. Die IEC 61850 beschreibt eine solche Kommunikation für die Schutz- und Leittechnik in elektrischen Schaltanlagen. Die Kommunikationsdienste und das Basis-Datenmodell sind so aufgebaut, dass sie es zulassen, über die allgemeine Stationsautomatisierung hinauszugehen. Dies wird durch branchenspezifische Datenmodelle erreicht. Spezifische Ergänzungen gibt es für Windkraftanlagen, Wasserkraftwerke und sonstige dezentrale Energieerzeugungssysteme, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen oder Brennstoffzellen.

Die TwinCAT 3 Function TF6510 bildet exakt diese Kommunikation und ihre Datenmodelle ab. Der dafür notwendige Kommunikationsstack ist vollständig in der SPS entwickelt. Das Mapping der IEC 61850-Dienste erfolgt auf das MMS (Manufacturing Message Specification)-Kommunikationsprotokoll. Es können Client und Server realisiert werden.

Die Konfiguration des Datenmodells erfolgt im sogenannten TwinCAT Telecontrol-Konfigurator. Er stellt alle notwendigen Informationen zu den verschiedenen branchenspezifischen Datenmodellen zur Verfügung. Viele Abhängigkeiten, die in dem Standard definiert sind, werden im Konfigurator berücksichtigt. So können fehlerhafte Konfigurationen vermieden werden. Laden und Speichern von den Beschreibungsdateien des Standards (icd-Dateien) ist ebenso möglich, wie der vollständig neue Aufbau eines Datenmodells mithilfe eines Wizards, der bei der Erstellung unterstützt. Ist eine Konfiguration mit sämtlichen Datasets und Reportings fertiggestellt, kann sie mit dem sogenannten Deploy-Wizard automatisch in lesbaren SPS-Code überführt werden. Exemplarisch sind einige Basisdienste ausprogrammiert, wodurch der erzeugte Code direkt für einen ersten Kommunikationstest zur Verfügung steht. Die Zeit für die Applikationsentwicklung verringert sich dadurch deutlich.

Der gleiche Workflow gilt auch für den GOOSE-Kommunikationskanal. Hier handelt es sich um ein echtzeitfähiges Netzwerkprotokoll, welches insbesondere bei der Kommunikation von Zustandsänderungen in Schaltanlagen verwendet wird. Wie Client und Server über MMS sind Publisher und Subscriber für GOOSE Bestandteil von TF6510.