Übersicht

Mit der TwinCAT Function TF6771 IoT OCPP kann TwinCAT sowohl als OCPP-Client als auch als OCPP-Server agieren. Die Use-Cases werden im weiteren Verlauf näher erläutert.

Produktkomponenten

Die Funktion TF6771 IoT OCPP besteht aus den folgenden Komponenten, die ab TwinCAT-Version 3.1.4026.x verwendet werden können:

• Treiber: TcIotOcpp.tmx (in der Installation von TF6771.IotOCPP.XAE enthalten)
• SPS-Bibliothek: Tc3_OCPP (in der Installation von TF6771.IotOCPP.XAE enthalten)

TF6771 IoT OCPP wird nur auf dem Engineering installiert. Sobald ein Projekt auf das Zielsystem gespielt wird, wird der TMX-Treiber mit den Projektdateien rüberkopiert.

Use-Cases

Mit Verwendung von TF6771 lassen sich vier Kategorien von Use-Cases abbilden. Dazu gehören die Verwendung als OCPP-Client, die Verwendung als OCPP-Server, die Realisierung eines OCPP-Gateways und das Ermöglichen eines OCPP-Retrofits.

Begrifflichkeiten Die zwei in dieser Dokumentation betrachteten Versionen des OCPP-Protokolls sehen verschiedene Begriffe vor. In Version 1.6 ist die Bezeichnung für die Ladestation Charge Point, in Version 2.0.1 hingegen ist die Bezeichnung Charging Station. In Version 1.6 ist die Bezeichnung für das übergeordnete Management-System Central System, in Version 2.0.1 hingegen ist die Bezeichnung Charging Station Management System (CSMS). Zur besseren Verständlichkeit werden in der folgenden Beschreibung der Use-Cases und den zugehörigen Grafiken die Begrifflichkeiten aus OCPP-Version 2.0.1 verwendet.

Use-Case 1: TwinCAT Charging Station

Im ersten Use-Case wird eine Charging Station mit einer Beckhoff-Steuerung automatisiert. Dazu wird neben der Software der TF6771 mit der EtherCAT-Klemme EL6761 noch eine weitere Komponente verwendet. Die folgende Grafik veranschaulicht eine Verwendung in Verbindung mit der EL6761.

Softwareseitig wird die mit TwinCAT automatisierte Charging Station als OCPP-Client mit einem CSMS verbunden. Die Kommunikation in Richtung des zu ladenden Fahrzeugs wird über die EL6761 realisiert.

Use-Case 2: OCPP-Retrofit

Im zweiten Use-Case werden bestehende Charging Stations ohne OCPP-Unterstützung für OCPP-Kommunikation nachgerüstet.

In bestehender Ladeinfrastruktur kann es Charging Stations geben, die ihre Informationen nicht über OCPP zur Verfügung stellen. Es gibt beispielsweise Charging Stations, die Informationen über Modbus TCP verteilen. Diese Informationen können dann innerhalb von TwinCAT gesammelt werden und stellvertretend für die Charging Station an das CSMS gesendet werden. Dazu agiert TwinCAT als OCPP-Client und gibt sich als die Charging Station aus, die nachgerüstet werden soll.

Use-Case 3: Lokales CSMS

Mit TwinCAT kann ebenso ein lokales CSMS umgesetzt werden. Hier agiert TwinCAT als OCPP-Server, auf den sich eine beliebige Anzahl an Charging Stations verbinden kann.

An dieser Stelle müssen alle Funktionen des CSMS lokal umgesetzt werden. Dazu zählen neben der Festlegung von Ladeprofilen auch die Authentifizierung und die Abrechnung – falls diese Funktionen benötigt werden.

Use-Case 4: OCPP-Gateway

Auch die Umsetzung eines OCPP-Gateways ist möglich. Hier agiert TwinCAT sowohl als OCPP-Client als auch als OCPP-Server.

In so einem Fall wird oft das übergeordnete, in den meisten Fällen cloud-basierte, CSMS für Authentifizierung und Abrechnung genutzt. TwinCAT verhält sich in diesem Fall hauptsächlich als Kommunikationsweiche und leitet Nachrichten von den OCPP-Clients an das übergeordnete CSMS weiter und genauso andersherum. Zusätzlich ist es jedoch möglich, über den lokalen OCPP-Server im OCPP-Gateway ein lokales Lastmanagement umzusetzen. Dies kann unter anderem aufgrund der lokal in der Steuerung vorliegenden Informationen über das Stromnetz an einem Standort von Vorteil sein.