1. Situation

Eine EEG-Anlage erhält zwei Einspeiseleistungs-Anforderungen, eine vom Netzbetreiber und eine andere vom Direktvermarkter. Der niedrigere der beiden Werte muss als Einspeiseleistung verwendet werden, da der Netzbetreiber eine höhere Leistung nicht transportieren kann oder der Direktvermarkter eine höhere Leistung nicht verkaufen kann. Der Netzbetreiber gibt ein Signal im 104 Protokoll aus, das seine Einspeiseleistungs-Anforderung enthält. Der Direktvermarkter gibt ein Modbus-Signal aus, das seine Einspeiseleistungs-Anforderung enthält. Die Steuerung der EEG-Anlage erfordert den Einspeiseleistungs-Eingang als Modbus-Signal. Die beiden Werte müssen verglichen werden und der niedrigere Wert (Minimum) muss an die Steuerung der EEG-Anlage über Modbus übertragen werden. Die Datenübertragung und Berechnung erfolgt durch ein INSYS Smart Device (Industrierouter), das sich in der EEG-Anlage befindet, über eine sichere VPN-Verbindung.

cg ids modbus 104 comparison

2. Lösung

Die icom Data Suite, welche auf dem INSYS Smart Device (Industrierouter) läuft, agiert als Vergleichseinrichtung des Modbus- und 104-Werts und überträgt das Minimum beider Werte über Modbus. Die icom Data Suite agiert als 104 Server und ermöglicht dem Netzbetreiber, der als 104 Client agiert, die Einspeiseleistungs-Anforderung in ein 104 Protokoll-Objekt zu schreiben. Die icom Data Suite agiert als Modbus Slave und ermöglicht dem Direktvermarkter, der als Modbus-Master agiert, die Einspeiseleistungs-Anforderung in ein Modbus-Register zu schreiben. Die beiden Werte werden dann Merkern zugeordnet, die von der icom Data Suite verglichen werden können. Die icom Data Suite vergleicht dann beide Werte und schreibt das Minimum beider Werte als Modbus Master in ein Modbus-Register der Steuerung der EEG-Anlage, die als Modbus Slave agiert.

Es wird vorausgesetzt, dass Sie Zugriff auf das Web-Interface der icom Data Suite haben.
Es wird auch vorausgesetzt, dass das INSYS Smart Device (Industrierouter) entsprechend für den Aufbau einer VPN-Verbindung zum Netzbetreiber und Direktvermarkter sowie der Modbus-Verbindung zur Steuerung der EEG-Anlage konfiguriert ist.

2.1. Konfigurieren der 104-Verbindung zum Netzbetreiber

  1. Im Menü Datenpunkte → Merker einen neuen Merker hinzufügen () und diesen konfigurieren (): [1]

    • Beschreibung: Feed power request - grid operator

    • Typ: Unsigned Integer

  2. Auf Einstellungen speichern klicken.

  3. Im Menü Datenpunkt → 104 Server ein neues Gerät hinzufügen () und dieses bearbeiten ():

    • Beschreibung: 104 gateway to grid operator

    • Port: 2404

    • Stationsadresse: 1

  4. Auf Einstellungen speichern klicken.

  5. Im Menü Gateway → 104 Server im Abschnitt Objekte ein neues Objekt hinzufügen () und dieses bearbeiten (): [2]

    • Beschreibung: Feed power request from grid operator

    • Typ: Zuordnung

    • Datenpunkt: Oben hinzugefügten Merker auswählen

    • 104-Typ: Skalierter Wert [3]

    • IOA: die Adresse des Informationsobjekts für den Wert der Einspeiseleistungs-Anforderung eingeben [4]

  6. Auf Einstellungen speichern klicken.

2.2. Konfigurieren der Modbus-Verbindung zum Direktvermarkter

  1. Im Menü Datenpunkte → Merker einen neuen Merker hinzufügen () und diesen konfigurieren (): [1]

    • Beschreibung: Feed power request - direct marketer

    • Typ: Unsigned Integer

  2. Auf Einstellungen speichern klicken.

  3. Im Menü Gateway → Modbus ein neues Gerät hinzufügen () und dieses bearbeiten ():

    • Beschreibung: Modbus gateway to direct marketer

    • Typ: TCP

    • Port: 502

    • Slave-Adresse: Enter the slave address of the direct marketer [5]

    • Byte-Reihenfolge: wie vom Protokoll gefordert auswählen

  4. Auf Einstellungen speichern klicken.

  5. Im Menü Gateway → Modbus im Abschnitt Zuordnungen eine neue Zuordnung hinzufügen () und diese bearbeiten (): [6]

    • Datenpunkt: Oben hinzugefügten Merker auswählen

    • Typ: Holding-Register [7]

    • Register: die Registeradresse für den Wert der Einspeiseleistung eingeben [4]

    • Format: Unsigned Integer 16 [8]

  6. Auf Einstellungen speichern klicken.

2.3. Konfigurieren der Modbus-Verbindung zur EEG-Anlage

  1. Im Menü Datenpunkte → Modbus ein neues Gerät hinzufügen () und dieses bearbeiten ():

    • Beschreibung: Modbus connection to renewable energy plant

    • Typ: den Verbindungstyp TCP (TCP/IP) oder RTU (seriell) je nach Modbus-Verbindung auswählen

    • Adresse und Port für TCP oder die seriellen Parameter für RTU eingeben [9]

    • Polling-Intervall: 5

    • Slave-Adresse: die Modbus Slave-Adresse der Steuerung der EEG-Anlage eingeben

    • Byte-Reihenfolge: wie vom Protokoll gefordert auswählen

  2. Auf Einstellungen speichern klicken.

  3. Im Menü Datenpunkte → Modbus im Abschnitt Datenpunkte einen neuen Datenpunkt hinzufügen () und diesen bearbeiten (): [10]

    • Beschreibung: Minimum feed power request

    • Typ: Holding-Register [11]

    • Register: 1 [12]

    • Format: Unsigned Integer 16 [13]

  4. Auf Einstellungen speichern klicken.

2.4. Konfigurieren des Wertevergleichs

  1. Im Menü ALU → Funktionen eine neue Funktion hinzufügen () und diesen bearbeiten (): [14]

    • Beschreibung: Minimum feed power request

    • Typ: Minimum

    • Wert über Zeit erfassen:

    • Eingangs-Datenpunkte: die beiden oben hinzugefügten Merker mit den Einspeiseleistungs-Anforderungen markieren

    • Ausgabewert zusätzlich zuweisen an: den oben hinzugefügten Modbus-Datenpunkt markieren [15]

  2. Auf Einstellungen speichern klicken.

  3. Das Profil aktivieren ().

3. Fehlersuche

  • Die Seite Status → Aktuelle Werte öffnen, um zu prüfen, ob die Merker die Werte der Einspeiseleistungs-Anforderungen erhalten. Wenn die Werte hier fehlen/falsch sind, die Konfiguration der Gateways in der icom Data Suite prüfen. Wenn die hier korrekte Werte angezeigt werden, die Konfiguration der Modbus Slave-Verbindung in der icom Data Suite prüfen.

  • Die entsprechenden Logs auf der Seite Status → Log-Ansicht (auch des Routers) prüfen, um mögliche Probleme zu finden.

4. Ressourcen

Folgende ASCII-Konfiguration kann per Copy & Paste übernommen werden. Dabei ist zu beachten, dass die einzelnen Parameter entsprechend der eigenen Anwendung anzupassen sind. Bei nummerierten Parameter ist die korrekte Nummerierung zu beachten. Außerdem ist zu beachten, dass keine bestehenden Parameter mit derselben Nummer überschrieben werden. Eine ordentliche Funktionalität kann nur gewährleistet werden, wenn das geöffnete Profil zuvor aus den Werkseinstellungen erzeugt wurde.

ASCII-Konfiguration
datapoints.flags.flag.add
datapoints.flags.flag[1].active=1
datapoints.flags.flag[1].description=Feed power request - grid operator
datapoints.flags.flag[1].type=unsigned_int

gateway.104server.gateway.add
gateway.104server.gateway[1].active=1
gateway.104server.gateway[1].description=104 gateway to grid operator
gateway.104server.gateway[1].tcp_port=2404
gateway.104server.gateway[1].station_address=1

gateway.104server.gateway[1].item.add
gateway.104server.gateway[1].item[1].item_description=Feed power request from grid operator
gateway.104server.gateway[1].item[1].item_active=1
gateway.104server.gateway[1].item[1].item_type=mapping
gateway.104server.gateway[1].item[1].map_datapoint=flag1
gateway.104server.gateway[1].item[1].map_104type=mscaled
gateway.104server.gateway[1].item[1].map_104ioa=1

datapoints.flags.flag.add
datapoints.flags.flag[2].active=1
datapoints.flags.flag[2].description=Feed power request - direct marketer
datapoints.flags.flag[2].type=unsigned_int

gateway.modbus.gateway.add
gateway.modbus.gateway[1].active=1
gateway.modbus.gateway[1].description=Modbus gateway to direct marketer
gateway.modbus.gateway[1].type=tcp
gateway.modbus.gateway[1].tcp_port=502
gateway.modbus.gateway[1].serial_port=---
gateway.modbus.gateway[1].serial_speed=115200
gateway.modbus.gateway[1].serial_databits=8
gateway.modbus.gateway[1].serial_parity=par_none
gateway.modbus.gateway[1].serial_stopbits=1
gateway.modbus.gateway[1].slave_address=1
gateway.modbus.gateway[1].endianess=big_abcd

gateway.modbus.gateway[1].mapping.add
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_active=1
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_datapoint=flag2
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_type=holding_register
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_register=1
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_bit=
gateway.modbus.gateway[1].mapping[1].map_format=uint16

datapoints.modbus.device.add
datapoints.modbus.device[1].active=1
datapoints.modbus.device[1].description=Modbus connection to renewable energy plant
datapoints.modbus.device[1].type=tcp
datapoints.modbus.device[1].ip_address=192.168.101.13
datapoints.modbus.device[1].tcp_port=502
datapoints.modbus.device[1].serial_port=---
datapoints.modbus.device[1].serial_speed=115200
datapoints.modbus.device[1].serial_databits=8
datapoints.modbus.device[1].serial_parity=par_none
datapoints.modbus.device[1].serial_stopbits=1
datapoints.modbus.device[1].polling_interval=5
datapoints.modbus.device[1].slave_address=1
datapoints.modbus.device[1].endianess=big_abcd
datapoints.modbus.device[1].response_timeout=500
datapoints.modbus.device[1].byte_timeout=500
datapoints.modbus.device[1].read_delay=0

datapoints.modbus.device[1].datapoint.add
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_active=1
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_description=Minimum feed power request
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_type=holding_register
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_register=1
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_bit=
datapoints.modbus.device[1].datapoint[1].datapoint_format=uint16

alu.functions.function.add
alu.functions.function[1].active=1
alu.functions.function[1].description=Minimum feed power request
alu.functions.function[1].type=min
alu.functions.function[1].datapoint=flag1,flag2
alu.functions.function[1].output_datapoints=mdbDp1
alu.functions.function[1].time_based=0

Herunterladen der ASCII-Konfiguration (Rechtsklick und Speichern unter)

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1. Dies erzeugt einen Merker, der für den Vergleich der Werte verwendet wird.
2. Dies fügt ein Objekt hinzu, das mit der Einspeiseleistungs-Anforderung durch den Netzbetreiber beschrieben werden kann, und einem Merker zugeordnet wird.
3. Der Typ kann der Protokollbeschreibung entnommen werden, die vom Netzbetreiber zur Verfügung gestellt werden sollte.
4. Dies kann auch der Protokollbeschreibung entnommen werden.
5. Diese Adresse beim Direktvermarkter anfragen..
6. Dies fügt eine Zuordnung hinzu, die mit der Einspeiseleistungs-Anforderung durch den Direktvermarkter beschrieben werden kann, und einem Merker zugeordnet wird.
7. Der Typ kann der Protokollbeschreibung entnommen werden, die vom Direktvermarkter zur Verfügung gestellt werden sollte.
8. Das Format des Werts kann auch der Protokollbeschreibung entnommen werden.
9. Serielle Parameter, Adressen und Protokoll-Parameter sind verfügbar vom Hersteller der EEG-Anlage.
10. Dies fügt einen Datenpunkt hinzu, der die minimale Einspeiseleistungs-Anforderung an die Steuerung der EEG-Anlage überträgt.
11. Der Typ kann der Protokollbeschreibung entnommen werden, die vom Hersteller der EEG-Anlage zur Verfügung gestellt werden sollte.
12. Die Register-Adresse kann auch der Protokollbeschreibung entnommen werden.
13. Das Format des Werts kann auch der Protokollbeschreibung entnommen werden.
14. Dies fügt eine Funktion hinzu, welche das Minimum zweier Werte berechnet.
15. Dies ordnet die minimale Einspeiseleistungs-Anforderung dem Modbus-Datenpunkt zu, der in das Modbus-Register der Steuerung der EEG-Anlage geschrieben wird.