Automatisierte Datenerfassung an Generatoren
Zweck der Lösung
Diese Referenzlösung ermöglicht die Fernüberwachung von Zustand und Betriebsparametern der Generatoren, darunter:
- Phasenspannung und Frequenz;
- Strom, Leistung und Leistungsfaktor;
- Motor- und Öltemperatur;
- Öldruck, Kraftstoffstand und Batteriezustand;
- Anzahl der Starts, Betriebsstunden und Stillstandszeit;
- Fehler, Alarme und Diagnosecodes.
Die Steuereinheit des Geräts liest die Daten über Modbus RTU via RS-485-Schnittstelle aus dem Steuergerät des Generators. Mit dieser Architektur lassen sich die vorhandenen Industriesteuerungen nutzen, die in den meisten modernen Generatoren verbaut sind (zum Beispiel Deep Sea, SmartGen, ComAp, Lovato, Kutai und andere), ohne die Anlage umzubauen.
Komponenten der Lösung
- Generatorsteuerung: steuert Start, Stopp und Betriebsparameter des Generators und überträgt die Daten über Modbus RTU.
- Sensoren: messen Spannung, Frequenz, Temperatur, Öldruck, Kraftstoffstand, Strom und weitere Parameter.
- Kommunikationsmodul OrionMeter LA-IP-RSP: wird über RS-485 angeschlossen, liest die Daten aus der Steuerung und überträgt sie über LoRaWAN.
- Übertragungsmedium LoRaWAN: zuverlässige Funkverbindung mit geringer Leistungsaufnahme und großer Reichweite.
- Dienst OPCSync: empfängt die Daten über MQTT, wandelt die Nutzdaten in JSON um und liefert sofort nutzbare Parameter für SCADA.
- Schnittstelle zur übergeordneten Ebene über OPC UA: Einbindung in SCADA, Gebäudeleittechnik (GLT) und andere industrielle Plattformen.
- SCADA bzw. Visualisierungsplattform: Anzeige der Betriebsparameter des Generators, der Alarme und Auswertungen in Echtzeit.
Architektur des Datenaustauschs
Die Architektur des Datenaustauschs beruht auf einer durchgängigen Übertragung der Generatorparameter von der Quelle bis zum Visualisierungssystem. Die Generatorsteuerung erfasst die wichtigsten Betriebsparameter (Spannung, Frequenz, Temperatur, Druck, Kraftstoffstand und weitere) und überträgt sie über die RS-485-Schnittstelle per Modbus RTU. Das Kommunikationsmodul OrionMeter LA-IP-RSP fragt die Steuerung ab, sammelt die Daten, speichert sie lokal und überträgt sie über die LoRaWAN-Funkstrecke. Über das LoRaWAN-Netz gelangen die Daten zu einem Gateway, das sie über MQTT an den Cloud-Dienst OPCSync weiterleitet. Der Dienst dekodiert die LoRaWAN-Pakete automatisch, wandelt sie in strukturiertes JSON um, legt Tags gemäß OPC UA an und liefert die aufbereiteten Daten an Unternehmenssysteme wie SCADA, GLT oder ERP. Auf der obersten Ebene werden die Daten in Echtzeit visualisiert: aktuelle Betriebsparameter des Generators, Alarme, Ereignisverlauf und Auswertungen.
Vorteile
- Fernüberwachung der Generatoren ohne Personal vor Ort.
- Kompatibel mit den meisten Steuerungen über Modbus RTU.
- Zuverlässige Datenübertragung über LoRaWAN in jedem Gelände.
- Netzunabhängiger Betrieb mit Solar- oder Batteriestrom.
- Einbindung in SCADA, GLT und andere industrielle Systeme.
- Geringere Kosten und eine zuverlässigere Stromversorgung.
Was die Lösung einzigartig macht: OPCSync
OPCSync ist ein proprietärer Softwaredienst, der für die Einbindung von LoRaWAN-Geräten in SCADA entwickelt wurde.