Ansteuerung der elektrischen Antriebe

Als übergeordnetes Steuerungsorgan hat die SPS die Aufgabe, die Vielzahl an Wechselrichtern gemäß dem Vorbild einer realen oder virtuellen Anlage zu regeln. Um vergleichbare Ergebnisse zu erlangen, muss das Anlagenverhalten möglichst gut bekannt sein oder nachgebildet werden. Als trivialste Option bietet es sich an die Zeitverläufe von Drehmoment und Drehzahl einer Vergleichsanlage, die üblicherweise in den Frequenzumrichtern oder der Motion-Steuerung vorliegen, aufzuzeichnen und diese im Transferzentrum nachzuempfinden. Somit lassen sich anhand von Zeitverläufen schnell Vergleichsmessungen in einer DC-Anlage generieren.

Nachteil hierbei ist jedoch, dass Abweichungen in der Dynamik der Antriebs- maschinen nicht berücksichtigt werden können und das Maß an Ungenauigkeit über die Dauer des Versuchs steigen kann. Alternativ soll es möglich sein, komplexe Prozesse und Maschinendynamiken in einer Matlab-Modellierung abzubilden. Durch das Anlagenmodel, eingebunden als Block (beispielhaft in Bild 3) in die übergeordnete SPS, bietet sich die Möglichkeit, dynamischer auf das Anlagenverhalten einzuwirken. So ist es möglich, Verzögerungen im Drehzahlverlauf während des Betriebs zu bewerten und ein angepasstes Lastmoment einzustellen.

Als Schnittstelle aus Matlab/Simulink heraus lässt sich ein gesamtes virtuelles Anlagenmodell zur Visualisierung und zur Datenerfassung auf die Zykluszeit des SPS synchronisieren. Mit dem Versuchsaufbau lassen sich Anlagen modellieren und erproben, die bisher nur konzeptionell existieren. So sind die Informationen über die Wechselwirkungen der Energieflüsse frühzeitig nutzbar, um beispielsweise Produktionsabläufe besser energetisch abzustimmen.