In der Automatisierungs- und Leittechnik nehmen sowohl klassische SPS als auch Fernwirkanlagen zentrale Rollen ein. Trotz gewisser Überschneidungen in ihrer Funktionalität unterscheiden sie sich deutlich in Aufbau, Anwendungsgebiet und Kommunikationsstruktur. Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht im Bereich der Sicherheits- und Redundanzanforderungen. Während bei SPS-Systemen die Prozesssicherheit und deterministische Abläufe im Vordergrund stehen, fokussieren sich Fernwirkanlagen auf die Übertragungssicherheit und Verfügbarkeit: Die Verschlüsselung sensibler Daten und redundante, oft voneinander unabhängige Kommunikationswege stellen den Betrieb auch bei Netzwerkausfällen sicher. Das ist ein Muss in kritischen Infrastrukturen, um für die gesetzlich geforderte Versorgungssicherheit zu sorgen.
Prozess- vs. Übertragungssicherheit
SPS-Systeme sind primär für die lokale Steuerung und Automatisierung von Maschinen und Prozessen konzipiert. Sie finden typischerweise Verwendung in industriellen Produktionsanlagen, der Gebäudetechnik oder in verfahrenstechnischen Prozessen. Charakteristisch ist ihr Echtzeitverhalten mit Zykluszeiten im ms-Bereich. Die Datenübertragung erfolgt in der Regel über industrielle Feldbusse wie Profibus, Profinet oder Ethercat innerhalb eines abgeschlossenen Netzwerks.
Fernwirkanlagen sind hingegen für die Fernüberwachung und -steuerung räumlich verteilter Anlagen ausgelegt. Der Datenaustausch geschieht über größere Distanzen mit standardisierten Fernwirkprotokollen wie IEC60870-5-104, DNP3.0 oder IEC61850 – häufig über öffentliche oder private Weitverkehrsnetze (WAN), Mobilfunk oder Internet. Aufgrund dieser Übertragungswege ist die Kommunikation zwischen Leitsystem/Gegenstelle und RTU überwiegend ereignisorientiert und weist Latenzen von mehreren ms bis zu s auf. Für Überwachungs- und Steuerungsfunktionen reicht dieser Wert aus. Schnelle Schutzfunktionen, wie das Trennen eines Leistungsschalters bei Netzfehlern, werden dagegen lokal innerhalb der Anlage mit Reaktionszeiten von 1 bis 4ms realisiert.
Eine Plattform für alle Aufgaben
Mit PLCnext Technology wachsen klassische SPS-Steuerungen und Fernwirktechnik zusammen. Die Plattform vereint das Echtzeitverhalten einer SPS mit den Übertragungsmöglichkeiten einer RTU. Auf diese Weise lassen sich Steuerungs- und Fernwirkaufgaben auf einer gemeinsamen Hardware umsetzen. Das Herzstück der Lösung bilden branchenspezifische Apps, mit denen sich eine SPS gezielt zur RTU erweitern lässt – und das auf Basis offener, international etablierter Standards. Aktuell stehen im PLCnext Store unter anderem Apps für IEC60870-5-101/-104, IEC61850 und DNP3.0 zur Verfügung. Diese Protokolle decken die regional unterschiedlichen Anforderungen der Energiebranche ab:
- IEC60870-5-101 als herkömmliches Fernwirkprotokoll, das vor allem in Bestandsanlagen verbreitet ist;
- IEC60870-5-104 als Standard in Europa und Asien, inklusive der Zertifizierung gemäß IEC62351-3 und -5 (ergänzt um IEC60870-5-7);
- IEC61850 (GOOSE & MMS) zur vorrangigen Anbindung von IEDs (Intelligent Electronic Device), inklusive der Zertifizierung nach IEC62351-3;
- DNP3 (IEEE 1815) als dominierendes Protokoll in Nordamerika.
Damit lassen sich auf einer einzigen Plattform regionale ebenso wie funktionale Anforderungen erfüllen – von klassischen Fernwirkaufgaben bis zu sicherheitskritischen Applikationen.
Regelkonformer und
zukunftssicherer Anschluss
