能源管理

工业网络能源管理

自动化组件在生产过程中消耗大量能源,并可能使工业网络无法正常运行。

通过耐莉Ayllon 2021年4月20日
礼遇:PI北美

能源是许多生产设施中最重要的成本负担之一。自动化组件在生产过程中消耗大量的能源。此外,在无生产期间,能源消耗也会很大(见下图)。

PROFIenergy在自动化系统中提供节能功能。它可以在Profinet上部署智能能源管理策略。在生产暂停期间,设备可以切换到“休眠”或“关闭”模式,以节省能源使用量。暂停后,设备再次可用,并准备在一个可靠的基础上运行。在生产过程中停顿了一下,PROFIenergy机制减少能源消耗高达80%,如上图绿色部分所示。以下是一些生产暂停的例子:

  • 预期的短暂休息-午餐时间和换班
  • 计划更长的休息时间——晚上和周末
  • 计划外暂停—故障、维护和升级。

此外,即使在生产运行时也可以使用此概要文件。当工厂以满负荷运行时,一些组件可能在工具更改期间或作为标准工作流程的一部分处于闲置状态。PROFIenergy可以将这些自动化组件设置为适当的“睡眠”模式,即使是非常短的时间。这样,就有可能在生产间歇期间充分利用PROFIenergy,并在生产期间部分利用PROFIenergy。

如橙色条所示,自动化设备在无生产期间的能源消耗也可能非常大。礼遇:PI北美

如橙色条所示,自动化设备在无生产期间的能源消耗也可能非常大。礼遇:PI北美

网络组件和实现

实现PROFIenergy不需要额外的布线或外部硬件。信号通过现有网络传输,现有网络可能包含多种组件。并非所有组件都需要支持PROFIenergy。要建立配置,至少一个控制器和设备必须具有PROFIenergy功能。

控制器必须支持一些应用程序代码,如功能块或其他应用程序编程接口(API),以使用相关的命令。控制器连接到一组截然不同的设备。每个设备都有自己的节能特性和节能模式。网络中的自动化控制器决定设备何时切换到省电模式。用户可以根据工厂的操作计划定期停止生产,也可以根据生产条件进行设置。同一个控制器通常作为自动化过程发出PROFIenergy命令。然而,为能量管理实现一个专用控制器是可能的。

用户只需要知道一组简单的命令就可以在Profinet网络中配置PROFIenergy。这些命令基于Profinet通信的读/写记录机制。

使用PROFIenergy,控制设备节能模式的开关机制位于能源消耗单元(ecu)内。ecu可以是单个设备,一个生产单元,甚至是一个更大的产品单元。Profinet向终端设备发送标准化的能量管理命令,并接收状态信息和能量消耗数据。能量管理数据使用Profinet通信协议的非循环槽,并且它不会干扰正常的Profinet进程。

耐莉Ayllon技术营销总监的职位是π北美CFE Media的内容合作伙伴。这篇文章最初发表于PI北美网站.由Chris Vavra编辑,网页内容经理,控制工程,《媒体,cvavra@cfemedia.com


耐莉Ayllon
作者简介:技术营销总监,PI北美。