Integration der Unternehmensplattform in der ETA-Fabrik
Die ETA-Fabrik ist eine Lern- und Forschungsfabrik am PTW der TU Darmstadt. Energieflexible Anlagen der Produktionsinfrastruktur wurden mittels des smarten Konnektors an die Unternehmensplattform angebunden. Diese Integration ermöglicht eine Interaktion mit diversen Optimierungsservices sowie die Vorbereitung der Vermarktung der Energieflexibilität.
TU Darmstadt: PTW
Um den Einsatz der Unternehmensplattform in vollem Funktionsumfang an den realen Anlagen der ETA-Fabrik testen zu können, wurde eine Kommunikationsarchitektur etabliert, die alle bisher im Projekt entwickelten Komponenten beinhaltet. Damit ist es anschließend möglich, die funktionale Interaktion zwischen den Komponenten zu überprüfen.
Die Abbildung zeigt das Schema für die konkrete Umsetzung in der ETA-Fabrik. Auf der Feldebene werden die Zustandsdaten der Anlagen über das im Arbeitsgebiet Produktionsinfrastruktur entwickelte Energieflexibilitätsgateway oder bestehende Steuerungen der Gebäudeautomation aufgenommen und an den Smarten Konnektor gesendet. Die Übertragung von Sensordaten der Gebäudeautomation wurde über OPC UA realisiert, während die Daten des Energieflexibilitätsgateways über MQTT an den Smarten Konnektor verschickt werden. Der Smarte Konnektor arbeitet dabei auf einer gekapselten und extra gesicherten Umgebung am PTW in Darmstadt, um zu verhindern, dass Maschinen und Anlagen der ETA-Fabrik unkontrolliert von außerhalb gesteuert werden können. Ähnliche Bedenken können auch Industrieunternehmen bei der Integration von externen Optimierungsservices haben, weshalb dieses Problem explizit im SynErgie-Projekt adressiert wurde.
Hierbei wird ein schaltender Zugriff allerdings nicht kategorisch ausgeschlossen, sondern lediglich limitiert. So sind nur freigegebene Variablen überschreibbar und auch dieser Schreibzugang kann bei Bedarf unterbrochen werden. Für den externen Zugriff wurden Systemvariablen in der Gebäudeautomation der ETA-Fabrik angelegt, um die anlageninternen Sicherheitsfunktionen nicht außer Kraft zu setzen.
Auf dem Smarten Konnektor werden die Energieflexibilitätskennzahlen für die unterschiedlichen Use Cases der ETA-Fabrik berechnet. Hierfür wurde in enger Abstimmung mit dem Fraunhofer IPA eine Logik zur Berechnung einzelner Kennzahlen aus den Maschinendaten implementiert. Die Kennzahlen werden anschließend über eine Remoteverbindung an die Unternehmensplattform übertragen, wo anschließend eine Betriebsstrategieoptimierung erfolgen kann.
TU Darmstadt: PTW