Referenzprojekt Softwareentwicklung
Remote Tool für Datenlogger und Wechselrichter
als C# Anwendung mit WPF Oberfläche <br>und C++ Logikteil
Ein Auftrag der SMA Solar Technology AG.
Das Projekt zeichnet sich aus durch den modularen Aufbau der Anwendung, die sehr agile Umsetzung sowie die Kombination aus C# und C++. Die komplette Hardware-Kommunikation wurde in C++ realisiert, was die künftige Nutzung auch in Linux Systemen ermöglicht.
Das SMA Remote Tool erleichtert die Administration von Datenloggern und Wechselrichtern.
Remote Tools
Wechselrichter sorgen als Teil einer Photovoltaik-Anlage für die Umrichtung des Gleichstroms aus dem PV-Generator bzw. den Photovoltaik-Modulen in Wechselstrom, so dass Anlagen bis auf wenige Ausnahmen immer netzkonformen Wechselstrom liefern.
Datenlogger bilden für Photovoltaik-Anlagen die Kommunikationsschnittstelle zu verschiedenen angeschlossenen Geräte (u. a. Wechselrichter und Sensoren). Sie loggen Betriebs- und Messdaten und bieten die Möglichkeit zur Konfiguration der angeschlossenen Geräte. Außerdem liefern sie die Voraussetzungen für nachgelagerte Systeme zur Fernüberwachung und Fernwartung der Anlagen. Ein Datenlogger kann, je nach Wechselrichtertyp, ein oder mehrere Geräte mit deren Untergeräten und Baugruppen verwalten. Oft befinden sich auch nur ein oder mehrere Sensoren an dem Datenlogger. In manchen Wechselrichtern ist der Datenlogger eingebaut.
Das SMA Remote Tool bietet eine modular aufgebaute WPF Oberfläche, die es dem Anwender ermöglicht, Datenlogger und Wechselrichter zu administrieren.
Zentrale Funktionen der Anwendung:
- Eine Übersicht der an einem Datenlogger angeschlossenen Geräte inkl. Statusinformationen
- Auslesen, Ändern und Vergleichen der Parameter von Datenloggern und Wechselrichtern
- Auslesen der Momentanwerte wie Status, aktuelle Leistung, Betriebsdauer, etc.
- Aktualisierung der Software von Datenloggern und Wechselrichtern: Firmware, Profile, BIOS, etc.
Eine übersichtliche, homogene und gut zu bedienende Oberfläche ist für die Anwendung von besonderer Bedeutung, da sie vom SMA Service häufig vor Ort eingesetzt wird.
Ergänzend zu dieser Bedienungsoberfläche gibt es eine C++ Konsolenanwendung , die es dem Anwender ermöglicht, die Funktionen auch unabhängig von der Oberfläche nutzen zu können.
Technische Umsetzung
- Die Anforderung an eine moderne und ansprechende Oberfläche haben wir in WPF (Windows Presentation Foundation) und C# umgesetzt.
- Für die Realisierung der WPF Anwendung wurde PRISM (PResentation Integration SysteMs) als Basis verwendet - nicht zu verwechseln mit dem Überwachungsprogramm der US-amerikanischen National Security Agency (NSA). Dieses kostenlose Microsoft Framework ermöglicht u.a. den modularen Aufbau der Anwendung.
- Um ein übersichtliches Bedienkonzept zu realisieren, wurde für das Menü ein Ribbon (bekannt aus Microsoft Office) verwendet.
- Die Sprache der Anwendung ist zur Laufzeit änderbar. Aktuell werden deutsch und englisch unterstützt.
- Alternativ zur grafischen Bedienoberfläche kann die Anwendung über eine Konsolenanwendung bedient werden.
- Die Schnittstelle zur Hardware und die funktionalen Module wurden in C++ entwickelt; die Kommunikation erfolgt u.a. via RPC (Remote Procedure Call).
Modularer Aufbau der Anwendung:
Der modulare Aufbau der Anwendung bietet sowohl technisch als aus Anwendersicht diverse Vorteile:
- Die Unterteilung in einzelne Module und die damit verbundene logische Trennung innerhalb des Quellcodes bildet die technische Grundlage für eine Erweiterung von vorhandenen Funktionen unabhängig voneinander.
- Das Ergänzen neuer funktionaler Module ist ohne Änderungen an den existierenden Modulen möglich.
- Die Anwendung selbst kennt die Module nicht. Daraus ergeben sich Vorteile für den Anwender:
- Die Anwendung konnte mit einem zunächst begrenzten Funktionsumfang bereits nach wenigen Monaten eingesetzt werden.
- Die Module und ihre Funktionen sind unabhängig voneinander zu benutzen.
Fazit
Durch ein hohes Maß an Agilität und eine sehr guten Zusammenarbeit zwischen SMA und aldebaran ist innerhalb kurzer Zeit eine produktiv eingesetzte modular aufgebaute Anwendung entstanden, die stetig weiter entwickelt wird.
