Eines der ABB-High-Lights auf der Hannover Messe sind die Weiterentwicklungen für die beiden Leitsystemfamilien 800xA (extended Automation) und Freelance. „Dabei sind wir keinesfalls technologieverliebt, sondern richten unsere Innovationen an den Bedürfnissen der Anwender aus", betont Gregor Kilian, der bei ABB für die Leitsysteme in der Region EMEA verantwortlich zeichnet. Daher liegt der Fokus auf Themen wie der Integration von Prozessautomation und Energiemanagement sowie einer effizienteren Bedienerführung.

Ein Schwerpunkt der neuen Version 5.1 des 2004 vorgestellten System 800xA liegt auf der Integration der elektrischen Ausrüstung in das Prozessleitsystem. Ziel ist es, eine einheitliche Systemlandschaft für Energiemanagement, Stromverteilung, Prozess-Elektrifizierung und -instrumentierung zu ermöglichen. Ziel ist, damit die Produktivität und Verfügbarkeit einer Anlage zu erhöhen. „Wir machen die Wand zwischen den beiden Disziplinen Prozessführung und Energieerzeugung durchlässig", betont Kilian.

Dazu wurde das in der Energietechnik etablierte IEC61850-Protokoll in die Controller-Familie AC 800M und OPC-Server des Leitsystems integriert. Nicht zu vergessen, die vielen Templates zur Darstellung der Informationen in den Prozessbildern. Die durchgängige Anlagenvisualisierung ist dabei nur ein Beispiel für verringerte Investitions- und Betriebskosten, die sich aus dem Einsatz einer einheitlichen Systemplattform ergeben.

Auch das System selbst erfährt durch den verstärkten Einsatz von Virtualisierungstechnologien eine deutliche „Verschlankung" bei der Hardware. Virtuelle Maschinen (VMs) reduzieren die Anzahl von Servern, was zu verringerten Geräte-, Installations- und Betriebskosten führt. „Zudem lassen sich damit auch ungeliebte Themen wie Life-Cycle-Management und Migration von Altsystemen angehen", betont Kilian

Fast schon zum Standard eines Updates gehört auch die Steigerung der Leistungsfähigkeit der eingesetzten Controller durch neue CPUs. Die Online-Upgradefähigkeit, erweiterte IP-Sicherheitsmechanismen sowie ein erweitertes Alarmmanagement komplettieren das neue Release des „großen" Leitsystems, mit dem komplexe Produktionsanlagen in allen Industriebranchen automatisiert werden, vom Kraftwerk bis zur Raffinerie, von der Papiermaschine bis zum Walzwerk, von der Bohrplattform bis zu Chemieanlagen.

Am anderen Ende der Skala befindet sich das Kompaktleitsystem Freelance, dessen Einsatzspektrum von einigen wenigen bis mehreren Tausend I/Os reicht. Als Vorteile der Version 9.2 von Freelance nennt Kilian unter anderem zwölf neue Remote I/Os-Module für die Controller-Serie AC 700F und ein Bulk-Data-Manager-Tool zur einfacheren Bearbeitung von Massendaten. Zudem unterstützt die Controller-Generation AC 700F jetzt auch Profibus. Die überlagerte DigiVis-Leitebene steht darüber hinaus als OPC-Client zur Verfügung. Dies erleichtert die Anbindung des Kompakt-Leitsystems an übergeordnete Visualisierungskonzepte.

Technologie-Upgrade für Großantriebe

Die einfache Integration in "gewachsene" Anlagenstrukturen war auch ein wichtiger Aspekt bei der Konzeption der Frequenzumrichter-Baureihe ACS 2000, die mit Nennleistungen von 400 bis 1000 kVA für die Ansteuerung von Großantrieben auf der Mittelspannungsebene ausgelegt ist. Als Vorteile der Baureihe nennt Martin Schorbach, Leiter geregelte Großantriebe/Großmaschinen, den flexiblen Netzanschluss, geringe Netzrückwirkungen und den reduzierten Energieverbrauch. „Durch die Möglichkeit des Direktanschlusses ohne vorgeschalteten Transformator und das Sechs-Kabel-Anschlusskonzept - je drei Ein/Ausgangskabel - ist die Installation und Inbetriebnahme schnell und einfach."

Beim Direktanschluss braucht nur das vorhandene Motorkabel aufgetrennt und der Frequenzumrichter zwischen Netz und Motor geschaltet zu werden. Bei Anwendungen, die einen Zwischentransformator am Eingang oder eine Potenzialtrennung von der Einspeisung benötigen, lässt sich der Umrichter auch an einem Transformator betreiben. Ein aktiver Gleichrichter minimiert die netzseitigen Oberschwingungen und ermöglicht einen Vier-Quadranten-Betrieb sowie die Blindleistungskompensation. „Da die Umrichterserie die strengen Anforderungen der internationalen Normen erfüllen, sind eine Analyse der Oberschwingungen und zusätzliche Netzfilter überflüssig", betont Schorbach.

Als Motorregelung kommt die ausgereifte direkte Drehmomentregelung (DTC) von ABB zum Einsatz. Als Zielapplikationen nennt Schorbach Lüfter, Pumpen, Kompressoren und andere Anwendungen in den Bereichen Zement, Baustoffe und Bergbau, Metallverarbeitung, Papier- und Zellstoffindustrie, Wasser, Stromerzeugung sowie Chemie, Öl und Gas entwickelt.

Energie sparen „im kleinen Maßstab"

Mit den intelligenten Stromnetzen von morgen - den Smart Grids - werden auch an die elektrische Gebäudeinstallation neue Anforderungen gestellt. Um die Energieeffizienz von Gebäuden zu erhöhen und gleichzeitig den Verbraucher in den Lastausgleich mit einzubeziehen, ist es erforderlich, elektrische Geräte im Gebäude basierend auf externen Signalen wie Uhrzeit, Verbrauchsgrenze oder ähnlichem zu- und abzuschalten. Dafür wurde der Energieaktor SE/S 3.16.1 entwickelt, der die Reihe KNX-fähiger Aktoren ergänzt.

Das dreikanalige Modul ermittelt den Wirkenergieverbrauch jedes Schaltausgangs sowie deren Gesamtverbrauch. Alle Zählerwerte können zyklisch, auf Anforderung oder bei Eintritt eines Start- oder Stoppereignisses (Uhrzeit, Betriebsdauer oder beim Erreichen einer definierten Verbrauchsgrenze) über das Kommunikationssystem i-bus KNX gesendet werden. „Natürlich lässt sich jeder Ausgang bei Erreichen eines Stoppereignisses oder direkt am Gerät ausschalten", betont Dieter Michel Leiter Produktmarketing Gebäude-Systemtechnik.

Neben der Wirkleistung erfasst das Modul auch Strom und Spannung und berechnet weitere elektrische Größen wie Scheinleistung, Blindleistung, Scheitelfaktor, Leistungsfaktor und Frequenz. Bei Über- oder Unterschreiten der definierten Schwellwerte kann eine Warnung gesendet oder der Kanal abgeschaltet werden.