Funkanwendungen in der Energieerzeugung

Die Anwendung

Kühltürme  

Kühltürme

In der Energieerzeugung gibt es immer wieder besondere Herausforderungen bei der Kommunikationsanbindung von Infrastruktursystemen im Außenbereich des Kraftwerks an das zentrale Leitsystem. Hier einige Beispiele:

Temperatur- und Pegelmessungen im fossilen Kraftwerk

Kraftwerk  

Kraftwerk

Für die Betreiber der Kraftwerke besteht für die Pegel- und Temperaturmessungen vom Kühlwasser-Zufluss und -Ablauf eine Dokumentationspflicht gegenüber den Behörden. Daher werden die Messstellen über die Leittechnik zentral erfasst und archiviert. Probleme bereiten nicht nur die weiten Strecken bis zu den zentralen Gebäuden, sondern auch die Stromversorgung für die örtliche Mess- und Übertragungstechnik, die oft autark aufgebaut wird. Eine bidirektionale Kommunikation zwischen mehreren Gebäuden/Gewerken und der Leittechnik ist hier zwingend erforderlich.

Kohleförderanlagen im fossilen Kraftwerk

Kohleförderanlage  

Kohleförderanlage

Die Kohleförderanlagen befinden sich wegen der Schiffsabladung meist abseits vom direkten Kraftwerksgelände. Die Kohle wird neben der Abladestelle auf Halden zwischengelagert und bei Bedarf durch einen Kratz-Bagger auf die entsprechenden Bandanlagen transportiert. Dieser Kratz-Bagger fährt dabei entlang der Kohlehalden auf Schienen. Aufgrund dieses Bewegungsablaufes ist es erforderlich, dass die Leitungen für die Spannungsversorgung und auch für die Datenkommunikation mit flexiblen, trommelbaren Leitungen ausgeführt sind. Diese Spezialleitungen sind jedoch sehr kostenintensiv und müssen regelmäßig aufgrund der Umgebungseinflüsse gewartet oder erneuert werden. Die Bandanlage fördert dann die Kohle über eine größere Distanz zum Kesselhaus des Kraftwerkes, dessen Antriebstechnik auch an der Leittechnik angebunden ist.

Laufwasserkraftwerke

Laufwasserkraftwerk  

Laufwasserkraftwerk

Die Besonderheit bei Laufwasserkraftwerken ist der natürliche Flussverlauf und die damit verbundenen großen Kabelstrecken zwischen den örtlich verteilten Pegelmessungen und Ansteuerungen von Hochwasserpumpen, die auch mit der Leitwarte kommunizieren müssen.

Die Lösung

Funksystem Radioline  

Funksystem Radioline

Phoenix Contact bietet Ihnen hierzu das modular erweiterbare Funksystem Radioline an, dass sich gerade in großflächig verteilten Anlagenstrukturen besonders auszeichnet. Mit dem System lassen sich I/O-Daten, wie Temperaturen, Füllstände und Störmeldungen sehr einfach erfassen und per Funk an die Leitstelle übertragen. Das Zuweisen der Ein- und Ausgänge erfolgt lediglich mit einem Dreh am Rändelrad der Module. Es erfolgt somit sehr einfach eine Verteilung und eine beliebige Vervielfältigung der I/O-Signale im Netzwerk - und das ohne Programmierung!

Flexible Kommunikationsstrecken

Kommunikationsstrecken  

Kommunikationsstrecken

Da oft große Strecken oder unzugängliches Gelände überbrückt werden müssen, können diese Daten sonst nur mit einem erheblichen Verkabelungsaufwand erfasst werden. Dank der integrierten Repeater-Funktionalität bei Radioline lassen sich die Kommunikationsstrecken sehr flexibel in unterschiedlichen Strukturen (Punkt-zu-Punkt-, Linien-, Stern- oder Baumstrukturen) aufbauen.  

Das Funksystem Radioline bietet nicht nur einen adäquaten Kabelersatz, sondern erhöht auch die Verfügbarkeit der Kommunikationsstrecken durch eine Netzwerkbildung.

Dabei können bis zu 250 Repeater-Slaves in ein Netzwerk integriert werden. Steht eine Funkstrecke einmal nicht zur Verfügung, so versucht der Repeater-Slave automatisch den Master über einen anderen Netzwerkteilnehmer zu erreichen. Meist ändern sich Messwerte nur sehr langsam. Daher können hier niedrige Übertragungsraten auf der Kommunikationsstrecke verwendet werden. Diese niedrigen Übertragungsraten ermöglichen jedoch große Reichweiten bei den lizenzfreien Funkstrecken.

Autarke PV-Stromversorgungsanlagen

Funksystem Radioline  

Vormontiertes System für autarke Stromversorgungen

Sollte durch die besondere Lage einer Mess- oder Schaltstelle eine Stromversorgung fehlen, so liefern wir auch autarke PV-Stromversorgungsanlagen, die für die jeweils benötigte Leistung passend ausgelegt sind. Somit sind bei der Realisierung dezentraler Mess- oder Schaltstellen praktisch keine Grenzen mehr gesetzt.

Mit dem Funksystem Radioline lassen sich so:

  • Hindernisse sehr einfach überwinden
  • verschleißanfällige Schleifringe und Kabelstränge an mobilen Geräten ersetzen
  • entfernte Stationen ohne Kabelzugang sehr einfach an die Leittechnik anbinden

Phoenix Contact bietet Ihnen nicht nur alle notwendigen Komponenten, sondern liefert Ihnen auf Wunsch auch vormontierte und anschlussfertige Stationen, die entsprechend Ihren Anforderungen ausgestattet sind.

Die besonders sichere Funk-Technologie:

TRUSTED WIRELESS

Unsere eigene Funk-Technologie TRUSTED WIRELESS ist für das lizenzfreie 2,4 GHz ISM-Band entwickelt. Die Version 2.0 garantiert eine zuverlässige Übertragung von Daten und Signalen über weite Entfernungen und zeichnet sich besonders aus, durch:

  • Hohe Zuverlässigkeit durch AES-Verschlüsselung, Frequenzsprungverfahren und Koexistenz-Management
  • Mehrere Kilometer Reichweite durch einstellbare Datenraten (16 … 500 kBit/s)
  • Mesh-Netzwerke mit bis zu 250 Knoten und Netzoptimierungsfunktion

Das Funksystem Radioline kann daher ohne weitere Schutzmechanismen betrieben werden.
Das typische Störspektrum im industriellen Umfeld bei Energieversorgern bleibt ohne Wirkung.

Ihre Vorteile im Überblick

  • Funklösung für große Distanzen
  • Einfache Konfiguration per Rändelrad am Modul – ohne Software
  • Verschleiß- und lizenzfreie Datenkommunikation ohne laufende Kosten
  • Keine teure Kabelverlegung notwendig
  • Hohe Verfügbarkeit durch alternative Kommunikationswege im Netzwerk
  • Potenzialtrennung über die Funkstrecke

Produkte

Radioline

Typ  

Artikelnummer

Funkmodul für 2,4 GHz, Stationskopf, erweiterbar mit I/O-Modulen, erweiterter Temperaturbereich -40 °C … +70 °CRAD-2400-IFS2901541
ErweiterungsmoduleTyp  Artikelnummer
4 digitale Weitbereichseingänge (0 … 250 V DC)RAD-DI4-IFS2901535
4 digitale Relaisausgänge (24 V DC / 250 V AC / 6 A)  RAD-DOR4-IFS2901536
8 digitale Eingänge (0 … 30,5 V DC oder 2x 32 Bit Zählimpuls)  RAD-DI8-IFS2901539
8 digitale Transistorausgänge (0 … 30,5 V DC)RAD-DO8-IFS2902811
4 analoge Eingänge (4 … 20 mA oder 0 … 20 mA)  RAD-AI4-IFS2901537
4 analoge Ausgänge (0 … 20 mA oder 4 … 20 mA oder 0 … 10 V)RAD-AO4-IFS2901538
2 digitale Weitbereichseingänge (0 … 250 V AC/DC)
2 Relaisausgänge (24 V DC / 250 V AC / 2 A)
1 analoger Eingang (4 … 20 mA oder 0 … 20 mA)
1 analoger Ausgang (0 … 20 mA oder 4 … 20 mA oder 0 … 10 V)
RAD-DAIO6-IFS  2901533
Temperaturmodul mit 4 Eingängen für PT100-SensorenRAD-PT100-4-IFS  2904035
ZubehörTyp  Artikelnummer
Konfigurationsstick zur sicheren Netzwerkkonfiguration ohne Software, enthält sämtliche Netzwerkparameter, verwendet RF-Band 3RAD-CONF-RF32902814
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, verwendet RF-Band 5RAD-CONF-RF52902815 
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, verwendet RF-Band 7  RAD-CONF-RF72902816
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, RF-Band frei wählbarRAD-MEMORY2902828
Tragschienen-Connector für Tragschienen-Stromversorgung  ME 17.5 TBUS 1,5/5-ST-3,81 GN2709561
USB-Kabel für Diagnose und Konfiguration der FunkmoduleRAD-CABLE-USB2903447
Tragschiene-Stromversorgung, primär getaktet, schmale BauformMINI-SYS-PS-100-240 AC/24 DC/1,5  2866983
PV-Systeme für eine autarke EnergieversorgungTypArtikelnummer
Solar-Set 24 V / 100 Wp, Nennspannung 24 V, max. Leistung: 100 Wp, Batteriekapazität: 40 Ah, Umgebungstemperatur: -20 °C … +55 °C, max. Last: ca. 1 – 3,8 WRAD-SOL-SET-24-1002885472
Solar-Set 24 V / 200 Wp, Nennspannung 24 V, max. Leistung: 200 Wp, Batteriekapazität: 100 Ah, Umgebungstemperatur: -20 °C … +50 °C, max. Last: ca. 3 – 8,5 WRAD-SOL-SET-24-2002917722

Radioline

Typ  

Artikelnummer

Funkmodul für 2,4 GHz, Stationskopf, erweiterbar mit I/O-Modulen, erweiterter Temperaturbereich -40 °C … +70 °CRAD-2400-IFS
ErweiterungsmoduleTyp  Artikelnummer
4 digitale Weitbereichseingänge (0 … 250 V DC)RAD-DI4-IFS
4 digitale Relaisausgänge (24 V DC / 250 V AC / 6 A)  RAD-DOR4-IFS
8 digitale Eingänge (0 … 30,5 V DC oder 2x 32 Bit Zählimpuls)  RAD-DI8-IFS
8 digitale Transistorausgänge (0 … 30,5 V DC)RAD-DO8-IFS
4 analoge Eingänge (4 … 20 mA oder 0 … 20 mA)  RAD-AI4-IFS
4 analoge Ausgänge (0 … 20 mA oder 4 … 20 mA oder 0 … 10 V)RAD-AO4-IFS
2 digitale Weitbereichseingänge (0 … 250 V AC/DC)
2 Relaisausgänge (24 V DC / 250 V AC / 2 A)
1 analoger Eingang (4 … 20 mA oder 0 … 20 mA)
1 analoger Ausgang (0 … 20 mA oder 4 … 20 mA oder 0 … 10 V)
RAD-DAIO6-IFS  
Temperaturmodul mit 4 Eingängen für PT100-SensorenRAD-PT100-4-IFS  
ZubehörTyp  Artikelnummer
Konfigurationsstick zur sicheren Netzwerkkonfiguration ohne Software, enthält sämtliche Netzwerkparameter, verwendet RF-Band 3RAD-CONF-RF3
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, verwendet RF-Band 5RAD-CONF-RF5
 
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, verwendet RF-Band 7  RAD-CONF-RF7
Konfigurationsstick, wie vor jedoch, RF-Band frei wählbarRAD-MEMORY
Tragschienen-Connector für Tragschienen-Stromversorgung  ME 17.5 TBUS 1,5/5-ST-3,81 GN
USB-Kabel für Diagnose und Konfiguration der FunkmoduleRAD-CABLE-USB
Tragschiene-Stromversorgung, primär getaktet, schmale BauformMINI-SYS-PS-100-240 AC/24 DC/1,5  
PV-Systeme für eine autarke EnergieversorgungTypArtikelnummer
Solar-Set 24 V / 100 Wp, Nennspannung 24 V, max. Leistung: 100 Wp, Batteriekapazität: 40 Ah, Umgebungstemperatur: -20 °C … +55 °C, max. Last: ca. 1 – 3,8 WRAD-SOL-SET-24-100
Solar-Set 24 V / 200 Wp, Nennspannung 24 V, max. Leistung: 200 Wp, Batteriekapazität: 100 Ah, Umgebungstemperatur: -20 °C … +50 °C, max. Last: ca. 3 – 8,5 WRAD-SOL-SET-24-200

PHOENIX CONTACT
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Flachsmarktstraße 8
D-32825 Blomberg
+49 52 35/3-1 20 00