Già oggi Beckhoff, con la sua tecnologia di controllo basata su PC, offre una soluzione completa per il rilevamento di dati energetici e di processo che può essere adattata agli attuali e futuri requisiti di un mercato intelligente dell'elettricità grazie all'utilizzo di moduli software appositamente sviluppati.
La Smart Grid descrive il collegamento in rete di generatori di corrente elettrica, mezzi di produzione elettrici delle reti di distribuzione di energia elettrica, accumulatori di energia nonché consumatori elettrici e il loro controllo. Viene data particolare attenzione a standard di comunicazione comuni tra le singole utenze; dato che attualmente non sono ancora definiti degli standard in maniera risolutiva, una piattaforma di controllo aperta e flessibile diventa di importanza decisiva. Con i PC integrati compatti e il software di automazione TwinCAT, Beckhoff offre premesse ottimali. Già oggi in molte applicazioni, che definiranno l'immagine di una Smart Grid del futuro, si trovano controlli basati su PC di Beckhoff, ad esempio in edifici, impianti eolici, impianti di cogenerazione, centrali idroelettriche o sottostazioni nelle reti energetiche.
Operazioni di misura integrate direttamente nel sistema I/O
I Bus Terminal vengono collegati in modo modulare e poco ingombrante tramite connettori a spina direttamente sui PC integrati Beckhoff montati su guida DIN. Per le forme di segnali, digitali e analogiche, che si presentano nel mondo dell'automazione, sono disponibili Bus Terminal che consentono anche l'integrazione di operazioni di misura, assumendo un'importanza sempre maggiore nella Smart Grid. Beckhoff offre terminali per la misurazione di valori effettivi di corrente, tensione, potenza attiva, potenza reattiva e potenza apparente in reti trifasi. Terminali di monitoraggio di rete che registrano dati grezzi sugli andamenti della corrente e della tensione con velocità di campionamento di 10 kHz, e li mettono a disposizione del PC di controllo per l'ulteriore elaborazione. Inoltre esistono terminali di ingresso analogici per la misurazione di temperatura, resistenza, pressione o vibrazione dove viene consentita l'integrazione della tecnica di misurazione grazie a un sistema di Bus di campo rapido e deterministico: EtherCAT. EtherCAT comprende meccanismi di time-stamp estremamente precisi ed ampie possibilità di sincronizzazione per una Smart Grid ad ampia distribuzione, consentendo la sincronizzazione di tutte le utenze sia con riferimenti interni al sistema sia con riferimenti esterni come GPS e IEEE1588.
Comunicazione aperta tramite il software di automazione TwinCAT
Con EtherCAT i segnali digitali e analogici vengono trasmessi al PC di controllo. Lì il software di controllo TwinCAT assicura un'ulteriore elaborazione e analisi dei dati. In TwinCAT sono disponibili varie librerie software tramite le quali vengono calcolate, per esempio; le armoniche che si formano a causa di carichi non lineari nella rete. TwinCAT non si limita all'elaborazione dei dati, ma li comunica anche all'ambiente esterno tramite varie interfacce; supporta i protocolli per telecontrollo secondo la IEC 60870-5-101, -102, -103 e -104; molto richiesta per la standardizzazione nell'ambito della Smart Grid è anche la IEC 61850. Tra l'altro possono essere realizzate interfacce tramite BACnet/IP, Modbus RTU/TCP e M-Bus. Per la tematica critica della sicurezza nel settore della comunicazione, con l'OPC UA, è disponibile un protocollo con eccellenti caratteristiche di sicurezza. Dato che TwinCAT è scalabile ed ampliabile, tutte le applicazioni odierne e future con controlli Beckhoff sono predisposte per creare in modo automatico a un'utenza in una rete elettrica intelligente - una Smart Grid.
