Steuerung für solarthermische Demonstratoranlage (TU Wien)

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tiefel00

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Liebe Automations-Experten,
wir möchten eine Demonstrationsanlage für solarthermische Energiegewinnung mit Direktverdampfung (110 bar, 300°C, 40kW thermische Leistung) aufbauen und brauchen hierzu eine Steuerung.
Folgende Feldbuskomponenten sind notwendig:
1 SPS-Controller
24 digitale Eingänge
24 digitale Ausgänge (24V 0.5 A)
8- RTD –Eingänge (16Bit, 4-Leiter)
16 analoge Eingänge (4-20mA, 16Bit)
8 analoge Ausgänge (4-20mA, 12Bit)

Die Steuerung wird in einem Schaltschrank (Außeneinsatz) aufgebaut. Sie ist über Ethernet (oder mit anderem Feldbus) mit einem PC (im Container) verbunden. Dort wird die Visualisierung, Archivierung und Programmierung durchgeführt.
Anforderung an die Steuerung:

  • Kostengünstig, da Forschungsanlage (Laufzeit 3 Jahre)
  • Hohe Ausfallsicherheit
  • Möglichst lizenzfreie Visualisierung am PC
  • Möglichst lizenzfreie Programmierung des SPS-Programms am PC (für nicht gewerbliche Zwecke)
  • Zugriff auf die SPS-Variablen mit C# oder anderen modernen Hochsprachen
  • Hochsprachen ähnliche Programmierung der SPS
Jetzt unsere Fragen:


  1. Ist für diesen Einsatz Beckhoff (Embedded IPC, z.B. CX9xxx) oder Siemens S7 zu empfehlen?
  2. Welche Vorteile bietet Step7-Programmierung gegenüber Codesys, bzw. TwinCat?
  3. Allgemein: Ist Beckhoff für so ein System hinreichend zuverlässig?
Schon jetzt vielen Dank für eure Antworten!!
Motz
 
tiefel00 schrieb:
Jetzt unsere Fragen:


  1. Ist für diesen Einsatz Beckhoff (Embedded IPC, z.B. CX9xxx) oder Siemens S7 zu empfehlen?
  2. Welche Vorteile bietet Step7-Programmierung gegenüber Codesys, bzw. TwinCat?
  3. Allgemein: Ist Beckhoff für so ein System hinreichend zuverlässig?
Schon jetzt vielen Dank für eure Antworten!!
Motz
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Zu 1:
Für S7 gibt es sogenannte Siplus-Varianten für erweiterte Umweltbedingungen (Temp. Luftfeuchtigkeit). Ich denke dies wäre hierfür eine gute Lösung.

Zu 2:
Einfache Antwort: Keine, ausser dass Step 7 weiter verbreitet ist. Jedes System hat gegenüber dem anderen gewisse Vor- und Nachteile.

Zu 3:
Nachdem Beckhoff ja gerade auf dem Gebiet HLK und Gebäudetechnik weit verbreitet ist, sollte es für eure Anforderungen auch genügen

Gruß
Dieter
 
Da Beckhoff IPCs verwendet, ist das Abgreifen der Variablen mit C# dort recht einfach möglich. Bei Siemens wird ne PN CPU benötigt (damit keine zusätzlichen Hardwarekosten entstehen) und ein Rechner mit nem OPC-Server (Kosten) oder dem guten alten Libnodave (kostenlos, aber Aufwand).

Ausserdem hat Beckhoff auch eine lizenzfreie Visu in der Software (TwinCat) mit drin. TwinCat ist allerdings nicht kostenlos.
 
Kostengünstig und Siemens ist auch schonmal ein Widerspruch an sich. :D

Ich arbeite mit beiden und würde hier klar zu Beckhoff raten.

TwinCAT ist zum Programmieren kostenlos, nur die Runtime funktioniert halt nach 30 Tagen nicht mehr. Aber zum Programmieren des CX90xx reicht das.
 
Hier gäbe es die Entwicklungsumgebung quasi umsonst dazu:

http://www.ibhsoftec-sps.de/

CX-315 oder die PCI-315

Bei der Visu würde ich an eurer stelle selbst Hand anlegen. Für die Kommunikation bietet sich Modbus/TCP an; die CX hat das onboard. Für die Visu proggt man sich das Protokoll selbst oder bedient sich der freien nmodbus.dll
 
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vierlagig schrieb:
wenn man die prozesssicherheit durch geeignete thermische, pneumatische und hydraulische hardware erreicht, dann ja, dann brauch es keine F-CPU...
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Vielen Dank für Eure Antworten. :)

Um die Komponenten des thermischen Kreislaufes (Pumpe, Luftkühler, Heizungen, Sicherheitsventile, Sensoren, ...) mache ich mir weniger Sorgen. Das wird von einem EVU gebaut. Die wissen, wie das geht. :-D

Für die Steuerung sind aber wir verantwortlich und unsere Befürchtung ist, dass wir aus kostengründen Beckhoff verwenden, aber Beckhoff zu wenig zuverlässig ist. Dann wäre es schade um die viele Arbeit.... :rolleyes:

Ich freue mich über weitere Vorschläge.... Danke im Voraus.

Lg aus Wien, Motz
 
1. Gibt es auch eine Bewertung des Preises der Arbeitsleistung zur Erstellung der Software oder ist die auf einer TU sowieso gratis?

2. Wenn man keine Ahnung von der Programmierung hat, wird man viel Fragen müssen und dann wäre Siemens vermutlich die bessere Wahl, weil das mehr Menschen kennen.

Die Hardware der S7 kostet in der nicht- Siplus-Ausführung knappe 4k Euro. Ob da eine große Ersparnis im Bezug auf die Gesamtkosten möglich ist mag ich bezweifeln.

lG
Karl
 
Hi,

du sagst das du von einer Hochschule kommst. Ich persönlich würde mit Siemens sprechen, die geben meistens gute Rabatte für Bildungsstätten, vielleicht auch hier.

Ich würde auf Siemens gehen, da ihr Visu selber machen könnt mit Ethernet. Großer Vorteil bei Siemens ist die benutzen ihre Steuerungen auch in Großtransformatoren und die sind auf der ganzen Welt in einsatz ohne Probleme, also Thermisch getestet.
Bei Beckhoff hab ich keine ahnung da ich es nicht weiß.
 
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Lars Weiß schrieb:
Hier gäbe es die Entwicklungsumgebung quasi umsonst dazu:

http://www.ibhsoftec-sps.de/

CX-315 oder die PCI-315

Bei der Visu würde ich an eurer stelle selbst Hand anlegen. Für die Kommunikation bietet sich Modbus/TCP an; die CX hat das onboard. Für die Visu proggt man sich das Protokoll selbst oder bedient sich der freien nmodbus.dll
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Die IBH-Entwicklungsumgebung hat ein nettes Feature zur Prozessbeobachtung. Es gibt eine eingebaute Oszi-Funktion. Ist für solche Aufgaben ganz nützlich.

Gruß
Dieter
 
borromeus schrieb:
1. Gibt es auch eine Bewertung des Preises der Arbeitsleistung zur Erstellung der Software oder ist die auf einer TU sowieso gratis?
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Ja, das gibt es.

borromeus schrieb:
2. Wenn man keine Ahnung von der Programmierung hat, wird man viel Fragen müssen und dann wäre Siemens vermutlich die bessere Wahl, weil das mehr Menschen kennen.

Die Hardware der S7 kostet in der nicht- Siplus-Ausführung knappe 4k Euro. Ob da eine große Ersparnis im Bezug auf die Gesamtkosten möglich ist mag ich bezweifeln.
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Wir haben durchaus Ahnung von der Programmierung. :)cool:Wieso traut uns keiner was zu ?:cool:) Bis jetzt haben wir unsere ersten Prototyp-Anlagen eben mit Siemens Komponenten gemacht. Aber AWL mögen wir nicht... Auch sind uns die Lizenzkosten zu hoch. Daher denken wir jetzt an Beckhoff...

Da dieses Projekt für uns sehr wichtig ist, wollten wir die Steuerung an Externe vergeben. Wir haben 5 Angebote eingeholt und keines davon ist für uns bezahlbar. Also müssen wir das, zumindest zum Teil, selber machen.

Ein Plan ist, dass wir den Schaltschrank und die Verkabelung der Anlage (es handelt sich um ein 40m lange Anlage) selbst machen, aber die SPS Programmierung von Experten machen lassen, aber so, dass wir noch Änderungen machen können (Lizenzen...). Das Ganze ist eben eine Forschungsanlage, und da möchten wir selbstverständlicherweise nachträglich immer mal wieder eingreifen können. Die Visualisierung könnten wir aber dann wieder selber machen, zB eben mit C# (siehe Fragen ganz oben....).

Was haltet Ihr von dieser Vorgehensweise? Ist Eurer Ansicht nach die Trennung von SPS Programmierung und Visualisierung zu riskant?

Mit Beckhoff wäre für uns der Zugriff auf die SPS Programmierung eben sehr günstig. Bis jetzt hat noch keiner hier gesagt, dass die Beckhoff Komponenten vielleicht zu wenig zuverlässig sein können ;)

Danke jedenfalls weiterhin für Eure Tipps.
Motz
 
Die CX10xx von Beckhoff werden in Windkraftanlagen weltweit eingesetzt z.B. von Goldwind, also da macht euch mal keine Sorgen was die Zuverlässigkeit angeht. ;)

Wenn ihr von den Hochsprachen kommt (AWL würg :D) -> Ganz klar Beckhoff.
 
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Hallo Motz,

Beckhoff ist schon OK. Aber an deiner Stelle würde ich mindestens die nächst größere Steuerung mit CX10x0 oder gleich CX5020 nehmen. Die CX90x0 arbeiten mit einem ARM-Prozessor und haben keine FPU. Beim rechnen mit Gleitkommazahlen sind diese deutlich langsamer. Und ohne Gleitkommazahlen ist ein CX90x0 auch keine Rakete...

Was die Zuverlässigkeit angeht, kenne ich kein System, welches nicht auch schon mal versagt hat. Ich hoffe doch mal, dass du die Sicherheitstechnik sowieso nicht über die SPS realisieren wolltest... :rolleyes:

Immer wieder Siemens einzusetzen, weil die am verbreitetsten sind, halte ich für Schwachsinn. Dann könnten wir auch immer die gleiche Regierung wählen, weil die sich mit regieren bereits am besten auskennt... *ROFL*
Gruß
Chräshe
 
Vermutlich wird jede dieser Steuerungen eure Zwecke problemlos erfüllen.
Zum Punkt lizenzfrei fiel mir spontan VIPA ein, die stellen ihre Software für Schüler und Privatnutzer kostenlos zur Verfügung, die Steuerung ist S7-kompatibel + hat ein paar nette Extras.
Wie schon Proxy schrieb, solltet ihr einfach mal die infrage kommenden Firmen kontaktieren.
 
Chräshe schrieb:
Immer wieder Siemens einzusetzen, weil die am verbreitetsten sind, halte ich für Schwachsinn. Dann könnten wir auch immer die gleiche Regierung wählen, weil die sich mit regieren bereits am besten auskennt...
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Der Vergleich hinkt, denke ich.
Siemens hat eben das gemacht, was die Akzeptanz erhöht hat:
Gute Qualität und nahezu unendliche Erweiterungsmöglichkeiten.
Außerdem habe ich nahezu überall auf der Welt BigS Teile bekommen, sogar relativ schnell und zuverlässig.

Ich würde die Hardware aussuchen nach dem Wissen, wer die Anlage betreut in der Zukunft. Ich denke jetzt nicht an die Entwickler, sondern an die Instandhalter/Kundendiensttechniker vor Ort.

bike
 

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