Einfacher Einstieg ins Energiemanagement mit WinCC · 2015-01-19 · Ethernet-Kabel und eine Modbus...

Applikationen & Tools

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Deckblatt

Einfacher Einstieg ins Energiemanagement mit WinCC WinCC

Applikationsbeschreibung Dezember 2011

2 Energiemanagement mit WinCC

V1.1, Beitrags-ID: 48586219

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Industry Automation und Drive Technologies Service & Support Portal

Dieser Beitrag stammt aus dem Internet Serviceportal der Siemens AG, Industry Automation und Drive Technologies. Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/48586219

Vorsicht: Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID 50203404.

http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/50203404.

Bei Fragen zu diesem Beitrag wenden Sie sich bitte über folgende E-Mail-Adresse an uns:

[email protected]

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mailto:[email protected]�

Energiemanagement mit WinCC V1.1, Beitrags-ID: 48586219 3

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SIMATIC Energiemanagement mit WinCC

Einfacher Einstieg ins Energiemanagement mit WinCC

Automatisierungsaufgabe

1

Automatisierungslösung

2

Installation

3 Inbetriebnahme der Applikation (eigenes Projekt)

4

Inbetriebnahme der Applikation (Beispielprojekt)

5

Bedienung der Applikation

6

Erweiterung des Applikationsbeispiels mit SIMATIC powerrate

7

Literaturhinweis

8

Historie

9

Gewährleistung und Haftung



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Gewährleistung und Haftung Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf

Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Auf-gabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.B. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang.

Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr.

Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.B. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadens-ersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertragstypischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden.

Weitergabe oder Vervielfältigung dieser Applikationsbeispiele oder Auszüge daraus sind nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklich von Siemens Industry Sector zugestanden.

Vorwort


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Vorwort

Einfaches Energiemanagement

Der erste und grundlegende Schritt bei jedem Energiemanagement ist das Bewusstsein über den Energieverbrauch.

An dieser Stelle soll dieses Applikationsbeispiel ansetzen. Sie sollen mit WinCC Standardmitteln einen Überblick über Ihren Energieverbrauch bekommen, um auf dieser Basis weitere Schritte zur Steigerung der Energieeffizienz Ihrer Anlage ableiten zu können.

Zusätzlich soll Ihnen dieses Beispiel mit WinCC-Bildbausteinen eine Vorlage zur Realisierung in Ihrer Anlage sein.

Inhaltsverzeichnis



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Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung...................................................................................... 4 Vorwort.......................................................................................................................... 5 1 Automatisierungsaufgabe ................................................................................ 7

1.1 Einführung/Einleitung ........................................................................... 7 1.2 Überblick über die Automatisierungsaufgabe ...................................... 7 1.3 Beschreibung der Automatisierungsaufgabe ....................................... 7

2 Automatisierungslösung .................................................................................. 8 2.1 Übersicht Gesamtlösung...................................................................... 8 2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität .................................................... 9 2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten ................................ 10 2.4 Mögliche Erweiterungen des Applikationsbeispiels ........................... 11

3 Installation........................................................................................................ 12 3.1 Installation der Hardware ................................................................... 12 3.2 Installation und Vorbereitung der Bedienstation ................................ 13

4 Inbetriebnahme der Applikation (eigenes Projekt) ...................................... 14 4.1 Vorbereitung....................................................................................... 14 4.2 Inbetriebnahme .................................................................................. 14

5 Inbetriebnahme der Applikation (Beispielprojekt) ....................................... 19 5.1 Vorbereitung....................................................................................... 19 5.2 Inbetriebnahme .................................................................................. 19

6 Bedienung der Applikation............................................................................. 20 6.1 Übersicht ............................................................................................ 20 6.2 Bedienung des Bildbausteins............................................................. 23

7 Erweiterung des Applikationsbeispiels mit SIMATIC powerrate................ 31 7.1 Anbindung des SENTRON PAC über kostenfreien

Modbus TCP Baustein ....................................................................... 31 7.2 Anbindung des SENTRON PAC über kostenpflichtigen

Modbus TCP Baustein von Siemens I IS ........................................... 31 7.3 Anbindung des SENTRON PAC über ein zusätzliches

Profinet-Modul .................................................................................... 31 8 Literaturhinweis ............................................................................................... 33 9 Historie.............................................................................................................. 33

1 Automatisierungsaufgabe

1.1 Einführung/Einleitung


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1 Automatisierungsaufgabe

1.1 Einführung/Einleitung

Dieses Applikationsbeispiel soll einen einfachen Einstieg in das Energiemanagement mit „WinCC Standardmitteln“ aufzeigen.

1.2 Überblick über die Automatisierungsaufgabe

Folgendes Bild gibt einen Überblick über die Automatisierungsaufgabe.

Abbildung 1-1

1.3 Beschreibung der Automatisierungsaufgabe

Die Werte die für das Energiemanagement eines oder mehrerer Verbraucher notwendig sind sollen in WinCC dargestellt werden. Hierzu werden in diesem Applikationsbeispiel mehrere Sentron PAC über eine Modbus TCP-Verbindung an WinCC angeschlossen und die Werte im WinCC-Bildbaustein angezeigt.

2 Automatisierungslösung

2.1 Übersicht Gesamtlösung



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2.1 Übersicht Gesamtlösung

Schema

Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten der Lösung:

Abbildung 2-1

Kopfstation

Die Kopfstation besteht aus einem WinCC PC. Die Kopplung findet über ein Ethernet-Kabel und eine Modbus TCP-Verbindung statt. Das Netzwerk wird über einen Ethernet-Switch (z.B. SCALANCE X208) zu den SENTRON PAC-Stationen verteilt.

Sentron PAC

Das SENTRON PAC ist ein Multifunktionsmessgerät zur Anzeige, Speicherung und Überwachung aller relevanten Netzparameter in der Niederspannungs-Energieverteilung. Eine detaillierte Beschreibung des SENTRON PAC 3200 oder 4200 finden Sie im Handbuch.

SENTRON PAC 3200: http://support.automation.siemens.com/WW/view/26504150

SENTRON PAC 4200: https://www.automation.siemens.com/mdm/default.aspx?DocVersionId=25599329163&TopicId=

http://support.automation.siemens.com/WW/view/26504150�

https://www.automation.siemens.com/mdm/default.aspx?DocVersionId=25599329163&TopicId�

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2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität


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2.2 Beschreibung der Kernfunktionalität

Übersicht und Beschreibung der Oberfläche

Abbildung 2-2

2-wire copper cable (twisted pair cable) 2-wire copper cable (twisted pair cable)

Energy Appliance ApplianceEnergy

SENTRON PAC SENTRON PAC

SIMATIC WinCC

SCALANCE X208

WinCC FaceplateWinCC Faceplate

Kernfunktionalität

Das Applikationsbeispiel stellt für die SENTRON PAC Messgeräte WinCC Bildbausteine mit Symbol zur Verfügung. Darüber werden grundlegende Messwerte angezeigt und auch als Trend visualisiert.

Die einzelnen Labels und Einheiten können individuell angepasst werden.

Vorteile dieser Lösung

Die hier vorgestellte Lösung bietet Ihnen folgende Vorteile:

Energiemanagement von Verbrauchern ohne zusätzliche Kosten mit WinCC Standardmitteln

Möglichkeit der Erweiterung der Funktionen mit SIMATIC powerrate

Durch Überwachung der Verbrauchswerte mit dieser Applikation können kostengünstigere Verträge gewählt werden

Sehr einfaches und schnelles Einbinden der SENTRON PACs in eigene WinCC Projekte.

Einfaches Anpassen an individuelle Anforderungen durch viele Einstellmöglichkeiten der Bildbausteine.


2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten



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2.3 Verwendete Hard- und Software-Komponenten

Die Applikation wurde mit den nachfolgenden Komponenten erstellt:

Hardware-Komponenten

Tabelle 2-1

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis

Industrie PC 1 Industrie PC

http://www.automation.siemens.com/mcms/automation/de/industrie-pc-computer/Seiten/Default.aspx

SCALANCE X208 1 6GK5208-0BA10-2AA3

SENTRON PAC 3200 1 7KM2112-0BA00-3AA0

SENTRON PAC 4200 1 7KM4212-0BA00-3AA0

Standard Software-Komponenten

Tabelle 2-2

Komponente Anz. MLFB/Bestellnummer Hinweis

WinCC V7.0 SP2 1 6AV6 381-2BM07-0AX0 (128 Powertags)

Version hängt von der späteren Projektierung ab. Für das Demo-Projekt sind 128 Tags ausreichend.

Beispieldateien und Projekte

Die folgende Liste enthält alle Dateien und Projekte, die in diesem Beispiel verwendet werden.

Tabelle 2-3

Datei Hinweis

Engergy.zip Diese gepackte Datei enthält das WinCC Projekt sowie die Excel Datei für den Variablen Import.

Einstieg_Einfaches_Energiemanagement_mit_WinCC_de.pdf

Dieses Dokument.

http://www.automation.siemens.com/mcms/automation/de/industrie-pc-computer/Seiten/Default.aspx�




2.4 Mögliche Erweiterungen des Applikationsbeispiels


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2.4 Mögliche Erweiterungen des Applikationsbeispiels

SIMATIC powerrate

Dieses Applikationsbeispiel kann unter anderem mit SIMATIC powerrate erweitert werden. Bei SIMATIC powerrate werden die Energiedaten kontinuierlich erfasst, archiviert und weiterverarbeitet. Die genaue Kenntnis des Verbrauchsprofils ermöglicht das Aufspüren von Einsparpotentialen, einen effizienten Energiebezug und damit eine Senkung der Energiekosten. Die Überwachung des vertraglich vereinbarten Leistungslimits hilft zum einen unnötig hohe Leistungspreise bzw. Strafen zu vermeiden und zum anderen, das festgelegte Leistungslimit auch wirklich auszunutzen. Eine detaillierte Funktionsbeschreibung finden Sie im Online Support mit der Beitrags-ID „48355131“.

WinCC/B.Data

Dieses Applikationsbeispiel kann weiterhin mit der Option WinCC/B.Data erweitert werden. WinCC/B.Data schafft die Basis für eine wirtschaftliche Energiebetriebsführung zur Senkung der Energiekosten und zur Steigerung der Energieeffizienz und bringt im Einzelnen folgende unmittelbaren Vorteile:

Schafft unternehmensweite Transparenz durch lückenlose Energie- und Stoffbilanzierung der Energieerzeugungs und -verbrauchsanlagen

Ermöglicht eine verursachergerechte Energiekostenaufteilung und schafft eine Überleitung ins Abrechnungssystem (z. B. SAP R/3 CO)

Bildet Kennwerte für fundierte Aussagen zur Steigerung der Effizienz von Energieerzeugungsanlagen und Verbrauchern

Gibt Planungssicherheit durch produktionsbezogene Last und Bedarfsprognose

Unterstützt den Einkauf bei der kostenoptimalen Energiebeschaffung

Erfüllt die gesetzlichen Auflagen der Überwachung und Berichterstattung von Treibhausgasemissionen (CO2-Emissionen)

Entlastet durch die automatische Führung des internen und externen Energieberichtswesens.

Eine detaillierte Funktionsbeschreibung finden Sie im Online Support und der Beitrags-ID: „47521082“.



3 Installation

3.1 Installation der Hardware



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3 Installation

3.1 Installation der Hardware

Nachfolgendes Bild zeigt den Hardwareaufbau der Anwendung.

Abbildung 3-1

3 Installation

3.2 Installation und Vorbereitung der Bedienstation


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3.2 Installation und Vorbereitung der Bedienstation

Tabelle 3-1

Nr. Aktion Anmerkung

1 Starten bzw. installieren Sie einen Rechner mit WinCC V7.0 SP1.

2 Öffnen Sie den WinCC Explorer und markieren Sie das „Tag Management“ mit der rechten Maustaste und wählen Sie den Eintrag „Add New Driver…“ im Kontextmenü.

3 Wählen Sie im darauffolgenden Fenster die Datei „Modbus TCPIP.chn“ und betätigen Sie die Schaltfläche „Open“ um den Modbus TCP Kanaltreiber hinzuzufügen.

4 Wiederholen Sie Schritt 3 mit der Datei „System Info.chn“ um den System Info Kanaltreiber hinzuzufügen.


4.1 Vorbereitung



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4 Inbetriebnahme der Applikation (eigenes Projekt) Der in dieser Applikation beschriebene Bildbaustein setzt voraus, dass Sie das mitgelieferte Startbild „@BST_MAIN_1M.pdl“ (bei Verwendung eines Monitors) bzw. „@BST_MAIN_2M.pdl“ (bei Verwendung von zwei Monitoren) ebenfalls in Ihrem WinCC Projekt als Startbild definieren.

4.1 Vorbereitung

Tabelle 4-1


1 Kopieren Sie die Datei „Energy_Files.zip“ auf Ihre Festplatte und entzippen Sie diese in ein Verzeichnis.

2 Kopieren Sie die Dateien aus den Ordnern „Block“ und „Pictures“ in den Ordner „GraCS“ Ihres WinCC Projektes (\Projektpfad\GraCS).

3 Kopieren Sie die Dateien aus dem Ordner „Library“ in den Ordner „Library“ Ihres WinCC Projektes (\Projektpfad\Library).

4 Kopieren Sie die Dateien aus dem Ordner „CSV-Files“ in das Stammverzeichnis Ihres WinCC-Projektpfads. (Diese Dateien werden benötigt um die Variablen und Strukturen anzulegen.)

4.2 Inbetriebnahme

Tabelle 4-2


1 Starten Sie den WinCC Explorer und legen Sie „@BST_MAIN_1M.pdl“ oder „@BST_MAIN_2M.pdl“ abhängig von Ihrer Monitoranzahl als Startbild fest oder rufen Sie eines dieser beiden Bilder aus Ihrer vorhandenen Bildnavigation auf. Falls Sie ein neues WinCC Projekt angelegt haben, projektieren Sie die zusätzlichen Eigenschaften Ihres WinCC-Projekts. (z.B. Global Script Runtime, Graphics Runtime, usw.)

2 Wählen Sie im Kontextmenü der Modbus-Unit den Eintrag „New Driver Connection…“ um eine neue Modbus-Verbindung hinzuzufügen.


4.2 Inbetriebnahme


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3 Vergeben Sie im darauf folgenden Fenster einen Namen für die erstellte Verbindung und wählen Sie die Schaltfläche „Properties“ um die Einstellungen zu öffnen.

4 Ändern Sie die „Modbus TCPIP properties“ wie im Screenshot zu sehen. CPU type: „Premium Micro“ Server: „IP-Adresse des Sentron PAC“ Port : „502“ Adress of remote slave: „1“ Bestätigen Sie die Eingaben in beiden Fenstern mit der Schaltfläche „OK“. Hinweis: Eine detailierte Beschreibung des Vorgehens finden Sie im Beitrag 37885119.

5 Öffnen Sie das WinCC Tool „TAG Export Import“ über das Windows Startmenü „SIMATIC>WINCC>Tools>TAG Export Import“ um die Variablen und Strukturen anzulegen.

6 Prüfen Sie ob der richtige Projektpfad bzw. Projektname in der ersten Zeile im Tool „TAG Export Import“ angezeigt wird. Wählen Sie nun die Option „Import overwrite“ und betätigen Sie die Schaltfläche „Get from Regional Settings“ um den richtigen „List sperator“ auszuwählen. Um den Vorgang auszuführen betätigen Sie nun die Schaltfläche „Execute“ um die Variablen und Strukturen in Ihr Projekt zu importieren. Bestätigen Sie die Sicherheitsabfrage zum überschreiben mit der Schaltfläche „OK“. Hinweis: Falls Sie einen anderen Projektnamen verwenden muss in diesem Fenster der „Filename“ auf „Energy“ geändert werden, da hier als Defaultwert der Projektname eingetragen wird. Durch diesen Import wurde die Strukturvariable „Sentron_PAC“ sowie die „Internen Variablen“ im Ordner „Properties“ angelegt. Diese „Internen Variablen“ sind für die Parametrierung auf dem „Property-Bild“ (siehe auch Kapitel 6.1) notwendig.



4.2 Inbetriebnahme



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7 Legen Sie nun die Variablen für den Zugriff von WinCC auf das SENTRON PAC an. Um diese Variablen anzulegen müssen Sie die in Schritt 2 und 3 angelegte Verbindung (im Beispiel „PAC4200_1“) markieren und im Kontextmenü den Eintrag „New Tag…“ wählen.

8 Vergeben Sie im Fenster „Tag properties“ einen Namen (TagPräfix) für die anzulegenden Variablen (im Beispiel: „PAC4200_1“) und wählen Sie als „DataType“ die Struktur „Sentron_PAC“ aus.

9 Betätigen Sie im Fenster „Invalid Adress Parameter“ die Schaltfläche „No“, da die Adressen für die einzelnen Variablen in einem späteren Schritt vergeben werden. Es werden nun alle notwendigen Variablen für den Zugriff angelegt und automatisch mit dem „TagPräfix“ versehen.

10 Öffnen Sie nun erneut das WinCC Tool „TAG Export Import“ um die „Offsets“ für die in Schritt 8 und 9 angelegte Struktur festzulegen. Exportieren Sie hierzu Ihre Variablen mit dem WinCC Tool „TAG Export Import“. Wählen Sie hierzu die Option „Export“ und starten Sie den Export mit der Schaltfläche „Execute“. Prüfen Sie hier ebenfalls ob das richtige Projekt im Tool gewählt ist.


4.2 Inbetriebnahme


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11 Öffnen Sie nun die Datei „Offsets_for_Sentron_PAC.csv“ und kopieren Sie die Einträge in Spalte D der “CSV-Datei“ für alle Variablen der Struktur „PAC4200_1.* “. Danach fügen Sie diese Einträge in Ihre gerade exportierte Datei „Energy_vex.csv“ ebenfalls in die Spalte D ein. Achten Sie hierbei darauf, dass die Variablen in der gleichen Weise sortiert sind wie in der Ursprungsdatei, da sonst die „Offsets“ der Variablen und damit später auch die Werte in WinCC nicht übereinstimmen. Hinweis: Sie können die „Offsets“ der einzelnen Variablen auch aus dem SENTRON PAC-Handbuch herauslesen und die einzelnen Variablen händisch adressieren.

12 Speichern Sie die Änderungen in der Datei „Energy_vex.csv“ und führen Sie einen erneuten Import der Daten wie in Schritt 6 beschrieben aus. Prüfen Sie ob den Variablen der Struktur in der Spalte „Parameters“ des „WinCC-Explorers“ die „Offsets“ zugewiesen wurden.

13 Öffnen Sie nun ein schon vorhandenes Bild oder erstellen Sie ein neues Bild (im Beispiel „Overview.pdl“) im „Graphics Designer“ um das Bausteinsymbol des SENTRON PAC Bildbausteins einzufügen.

14 Um das Bausteinsymbol einzufügen, müssen Sie das Objekt „Faceplate instance“ aus der „Object Palette“ (Lasche „Standard“ und Ordner „Smart Objects“) in Ihr Bild einfügen.

15 Wählen Sie im Fenster „Open“ den „Faceplate Typ“ „E_Management_ICON.ftp aus und bestätigen Sie die Auswahl mit der Schaltfläche „Open“. Passen Sie nun die Größe des Bildbausteins in Ihrem Bild an.

https://www.automation.siemens.com/mdm/default.aspx?DocVersionId=25599329163&TopicId=24569465483�


4.2 Inbetriebnahme



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16 Fügen Sie an das Event „Mouse Action“ eine „C-Action…“

mit dem folgenden Script an: #include "BST_FPDEF.h" char *pch; char szTagName[128]; char *szTagPrefix; char szLinkName[128]; int pointer; LINKINFO linkinfo; BST_TopfieldOpen(lpszPictureName, lpszObjectName, BST_FP_Engery);

17 Wechseln Sie in die Lasche „Properties“ und wählen Sie den Baumeintrag „UserDefined2“ der „Object Properties“ des Bildbausteinsymbols, um die Variablen anzubinden die während der Runtime im Symbol angezeigt werden sollen. Weiterhin können Sie die Variablen für die „Einheiten (Units)“ anbinden, um diese auch entsprechend anzuzeigen.

18 Tragen Sie im Attribut „Faceplate_Name“ einen Namen ein, der zur Runtime im Textfeld angezeigt werden soll. Hinweis: Zur besseren Zuordnung von Bildfenster zu Bausteinsymbol wird empfohlen, in diesem Attribut den TagPräfix (im Beispiel „PAC4200_1.“) der Struktur zuzuweisen, da der TagPräfix auch im Textfeld des Bildfensters automatisch angezeigt wird.

19 Öffnen Sie das Bild „@BST_BOTTOM.pdl“ und passen Sie den Bildaufruf der ersten Schaltfläche für das Bild „Overview.pdl“ (falls Sie ein eigenes Bild zur Einbindung des Bildbausteinsymbols verwendet haben, tragen Sie diesen Bildnamen ein) an. Der Bildaufruf wird über eine „C-Aktion“ am Event „Mouse Action“ realisiert. Der zweite Button enthält bereits den Bildaufruf für das Bild „E_Property.Pdl“. Die weiteren Buttons können gelöscht oder für die Bildnavigation zusätzlicher Bilder verwendet werden.

5 Inbetriebnahme der Applikation (Beispielprojekt)

5.1 Vorbereitung


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5 Inbetriebnahme der Applikation (Beispielprojekt)

5.1 Vorbereitung

Tabelle 5-1


1 Starten Sie den in Kapitel 3 vorbereiteten Rechner.

2 Entpacken Sie die Datei „Energy.zip“ (WinCC Projekt) auf die Festplatte Ihres Rechners.

5.2 Inbetriebnahme

Tabelle 5-2


1 Öffnen Sie das WinCC Projekt und passen Sie den Rechnernamen im Beispielprojekt entsprechend Ihres Computernamens an. Öffnen Sie hierzu mit der rechten Maustaste den Diaglog „“Eigenschaften Rechner“ und tragen Sie im Eingabefeld „Rechnername“ Ihren Rechnernamen ein.

2 Passen Sie die IP-Adressen der beiden SENTRON PAC Stationen unter den Modbus-Verbindungen an. Öffnen Sie hierzu die Eigenschaften der jeweiligen Modbus-Verbindung wie im Screenshot zu sehen.

3 Starten Sie die WinCC Runtime.

6 Bedienung der Applikation

6.1 Übersicht



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6.1 Übersicht

„Startbild“

In der folgenden Abbildung sehen Sie das „Startbild“ des Beispielprojektes mit zwei eingebundenen Faceplate-Instanzen sowie die zugehörigen Bildfenster. Im unteren

Bereich finden Sie die Buttons mit denen Sie vom „Startbild“ auf das „Property-

Bild“ , das „Alarm-Bild“ sowie das „SysInfo-Bild“ umschalten können.

Abbildung 6-1

„Property-Bild“

In diesem Bild können Sie für die verschiedenen Ansichten des Bildbausteins die Eigenschaften (z.B. Vorkomma- und Nachkommastellen, Skalenbereich, Beschriftungstext für die einzelnen Phasen, usw.) der Textfelder und Controls projektweit verändern und einstellen.


6.1 Übersicht


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Abbildung 6-2


6.1 Übersicht



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„SysInfo-Bild“

Dieses Bild zeigt Ihnen einige beispielhafte Daten Ihres PCs.

Hinweis Dieses Bild ist lediglich im Beispielprojekt vorhanden, falls Sie es ebenfalls in Ihr eigenes Projekt einbinden möchten müssen Sie es aus der „Zip-Datei“ des Beispielprojektes extrahieren und die notwendigen Variablen für den System-Info-Kanal händisch anlegen.

Abbildung 6-3


6.2 Bedienung des Bildbausteins


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Wenn Sie den Bildbaustein wie in Kapitel 4 beschrieben eingebunden haben oder das Beispiel Projekt verwenden, können Sie den Bildbaustein wie folgt bedienen.

Durch Klicken auf die Faceplate Instanz wird ein Bildfenster geöffnet in dem Sie durch Betätigen der Schaltflächen zwischen den verschiedenen Ansichten wechseln können. Diese Ansichten werden in den folgenden Abschnitten näher beschrieben. Sie haben zusätzlich die Möglichkeit über den „Kreisbild-Button“ ein Bild mit 6 vordefinierten WinCC Bildern zu öffnen. In der ersten Zeile des Bildbausteins wird das für diesen Bildbaustein verwendete Variablenpräfix angezeigt. Dieser wurde ebenfalls in der Faceplate-Instanz projektiert um eine Zuordnung zwischen Bildfenster und Faceplate-Instanz herstellen zu können.

Bild „Voltage PH-PH“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Voltage PH-PH“. Auf diesem Bild werden die Spannungen zwischen den drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.

Abbildung 6-4

Bild „Voltage PH-N“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Voltage PH-N“. Auf diesem Bild werden die Spannungen der drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.





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Abbildung 6-5

Bild „Current“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Current“. Auf diesem Bild werden die Stromstärken der drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.

Abbildung 6-6




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Bild „Active Power“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Active Power“. Auf diesem Bild werden die Wirkleistungen der drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.

Abbildung 6-7

Bild „Reactive Power“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Reactive Power“. Auf diesem Bild werden die Blindleistungen der drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.





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Abbildung 6-8

Bild „Apparent Power“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Apparent Power“. Auf diesem Bild werden die Scheinleistungen der drei Phasen mit den jeweiligen Aktualwerten (schwarzer Zeiger) sowie den Maximalwerten (roter Zeiger) dargestellt.

Abbildung 6-9




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Bild „Energy“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Energy“. Auf diesem Bild werden die Werte der Wirkenergie, Blindenergie und der Scheinenergie dargestellt. Diese Werte durch die Grenzen der Variable (32 Bit Gleitkommazahl) beschränkt und müssen bei Erreichen dieser Grenze händisch am SENTRON PAC zurückgesetzt werden.

Abbildung 6-10

Bild „Frequency“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Frequency“. Auf diesem Bild wird der Aktualwert (auch symbolische Darstellung) sowie der Maximalwert der Netzfrequenz dargestellt.





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Abbildung 6-11

Bild „Trend“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das Bild „Trend“. Auf diesem Bild können Sie durch die Klappliste die verschiedenen Werte (Aktualwerte) der einzelnen Bilder an das „OnlineTrendControl“ schalten. Dieser Werte (Onlinevariablen) werden dann entsprechend der Auswahl im „OnlineTrendControl“ angezeigt.




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Abbildung 6-12





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Bild „Kreisbild“

Durch Betätigen der Schaltfläche öffnet sich im Bildfenster des Bildbausteins das „Kreisbild“. Auf diesem Bild werden sechs verschiedene Bilder in einer Übersicht angezeigt. Diese Ansicht kann genutzt werden um einen Gesamtüberblick über mehrere Ansichten zu bekommen.

Abbildung 6-13

7 Erweiterung des Applikationsbeispiels mit SIMATIC powerrate


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Unterschied zwischen diesem Applikationsbeispiel und SIMATIC powerrate

In diesem Applikationsbeispiel wird mit WinCC Standardmittel ein Bildbaustein für das Energiemanagement vorgestellt, der ohne zusätzlichen Aufwand verwendet werden kann. Hierbei werden die SENTRON PAC Stationen direkt an WinCC angeschlossen und die Daten über einen Modbus-Kanal an WinCC weitergeben. Mit einer Erweiterung nach SIMATIC powerrate werden die SENTRON PAC über eine Steuerung mit WinCC verbunden. Durch diese Erweiterung mit SIMATIC powerrate erhalten Sie die untenstehenden Funktionserweiterungen. Welche Möglichkeiten Sie haben, diese Applikationsbeispiel zu erweitern ist in den folgenden Abschnitten beschrieben. Bei SIMATIC powerrate ist zur Anbindung der SENTRON PAC-Stationen eine S7-Verbindung notwendig.

Funktionserweiterung durch SIMATIC powerrate:

Energiedatenerfassung und -aufbereitung beliebiger PROFIBUS-Geräte durch vorgefertigte S7- Bausteine.

Berechnung der Leistungsmittelwerte (z.B. 15 Minuten) und Archivierung

Generierung von Berichten/Reports auf Basis Microsoft Excel (Kostenstellbericht, Dauerlinien, Chargenbericht)

Lastmanagement zur Vermeidung von Leistungsspitzen durch automatisches Ab- und Zuschaltung von Verbrauchern

7.1 Anbindung des SENTRON PAC über kostenfreien Modbus TCP Baustein

Die Daten des SENTRON PAC werden über die Steuerung an die WinCC-Applikation weitergeleitet. Diese Lösung ist die günstigste Variante, da der Baustein frei verfügbar ist. Jedoch muss die Verschaltung der WinCC-Applikation geändert werden und es sind maximal 8 Verbindungen möglich. Die Daten werden in diesem Fall langsamer aktualisiert.

7.2 Anbindung des SENTRON PAC über kostenpflichtigen Modbus TCP Baustein von Siemens I IS

Die Daten des SENTRON PAC werden über die Steuerung und die Modbus TCP Bausteine (http://www.siemens.de/s7modbus) an die WinCC-Applikation weitergeleitet. Bei dieser Lösung richten sich die Kosten nach der Anzahl der Steuerungen (Lizenz für jede Steuerung). Es muss ebenfalls die Verschaltung der WinCC-Applikation geändert werden und es sind maximal 8 Verbindungen möglich. Die Aktualisierung der Daten ist schneller als bei der ersten Lösung.

7.3 Anbindung des SENTRON PAC über ein zusätzliches Profinet-Modul

Die Datenverbindung zu WinCC kann bei dieser Lösung parallel zur S7-Verbindung bestehen bleiben. Durch das zusätzliche Profinet-Modul entstehen die Kosten bei dieser Lösung für jede SENTRON PAC Station und es ist notwendig beide Schnittstellen zu verkabeln (zusätzliche Ethernetleitung). Bei dieser Lösung

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kann die Verschaltung der WinCC-Applikation bestehen bleiben und die Begrenzung auf 8 Verbindungen entfällt.

8 Literaturhinweis


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8 Literaturhinweis

Internet-Link-Angaben

Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl an geeigneten Informationen wider.

Tabelle 8-1

Themengebiet Titel

\1\ SENTRON PAC und WinCC über Modbus


\2\ SENTRON PAC Handbuch


\3\ Dieser Beitrag http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/48586219

\4\ Lieferfreigabe SIMATIC powerrate


\5\ Vetriebs- und Lieferfreigabe WinCC/B.Data


\6\ Bausteine Siemens I IS

http://www.siemens.de/s7modbus

9 Historie

Tabelle 9-1

Version Datum Änderung

V1.0 11.05.2011 Erste Ausgabe

V1.1 01.12.2012 Verbesserung kleinerer Punkte in der Dokumentation.






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Einfacher Einstieg ins Energiemanagement mit WinCC · 2015-01-19 · Ethernet-Kabel und eine Modbus...

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