Profinet网络，控制系统升级有助于降低能源成本

一家全国性食品供应商试图扩大其在佛罗里达州博卡拉顿的业务。，以满足不断增长的业务需求。这个项目需要额外的制冷设备，这可能意味着更高的能源账单。该公司希望降低能源成本并使其控制系统现代化。

系统集成商Global Controls Solutions LLC (GCS)希望通过使用Profinet工业以太网和可编程逻辑控制器(plc)来实现公司的目标。该网络从制冷系统传输数据，以帮助设施实时限制电费。

GCS总裁维托•兰普尼亚诺(Vito Lampugnano)表示:“在0.02美元/千瓦时时，能源不是大问题，但现在达到0.145美元/千瓦时时，意味着沉重的运营负担。”“控制系统升级后的计算显示，大约减少了960千瓦的负荷，这相当于每年节省了大约12.5万美元的公用事业费用。”

为了实现节能，GCS实施了两阶段方法:减负荷和负荷转移。

阶段1:负荷脱落

在第一阶段的运行中，该设施的电气系统被设计成在峰值负载上脱落，以利用有利的电价计划。它被称为“调峰”或“减负荷”，使设施能够在电力公用事业成本高峰期间减少设备能耗。在日常减负荷期间，选定的制冷设备和电气系统部分处于减负荷(关闭)状态。

阶段2:负载转移

在第二阶段运行期间，设施的能源供应从电力公司转移到现场发电机。这种“负荷转移”指的是在高峰时段或应公用事业公司的要求将设施从电网中取出的能力。制冷设备的设置是为了让当地电力公司可以在停电、短缺和天气相关事件期间要求设备离线。在负载转换操作期间，所有电气负载和制冷设备都处于充分运行状态，由发电机供电。

作为扩建的一部分，安装了一台2兆瓦发电机，以及一个与现有开关柜连接的4,000 A主开关柜。发电机和开关柜联网以在负载转移期间操作设备。备用发电机最初用于在正常停电期间以名义能量水平运行工厂;发电机设计为全时运行机组。燃油自动从大型储油罐输送到供发电机使用的日罐。

配送中心，网络升级

配送中心由一个中央氨系统提供服务，低温蒸发器采用液体再循环，中高温蒸发器采用直接膨胀。两级双温度系统使用螺杆压缩机进行低温和高温级。压缩机采用热虹吸式空气冷却器，并通过安装在屋顶上的蒸发冷凝器提供散热。

Lampugnano说:“使用旧的‘蓝色软管’控制系统，我们无法获得优化操作效率所需的数据流。”“分布式控制系统(DCS)现在监控所有制冷设备的压力和温度、大气干湿球温度、设备运行时间、工厂运行设定点和系统最佳设定点。”

DCS通过Profinet工业以太网骨干网控制开关柜、发电机和压缩机。

压力和温度数据的更新和记录，以确定运行趋势。这使得调节制冷设备在最佳设计点运行成为可能。Lampugnano表示，能够控制和监控集成系统并分析这种集成所实现的趋势数据是“优化流程、使其更可靠、降低能源和其他运营成本的关键”。

DCS与支持Profinet和Profibus作为标准协议的plc联网。Profibus用于现场安装的设备，Profinet用于控制面板之间的通信，并作为与压缩机微处理器的接口。Modbus TCP作为附加组件嵌入到PLC的CPU中，用于与螺杆压缩机供应商的第三方微处理器通信。这些微处理器有自己的控制面板。

在项目期间安装了制冷系统的四个主控制面板，以降低传感器接线成本。Lampugnano表示，使用自动化门户来记录和标记组件，缩短了编程和系统启动时间，并将安装成本降低了25%以上。

挑战:升级过程中运行

Lampugnano说:“该项目的最大挑战之一是在安装和启动扩展系统的同时保持现有制冷设备的运行，特别是在集成后必须修正压缩机微处理器的一些代码。”“对于未来类似的项目，我们将建议制冷系统完全集成，直接从工厂的PLC控制压缩机，而不是使用压缩机微处理器。使用一个具有热插拔备份的PLC，极大地降低了硬件成本和开发编程，使集成更加顺利。”

不断变化的压缩机通信协议使得这类项目的集成和数据采集具有挑战性。“如果压缩机制造商都遵循Profinet或Profibus协议，就可以使用标准代码块来简化通信，”他说。

Profinet网络，年存

国家食品供应商配备了Profinet网络为他们的博卡拉顿配送设施。GCS提供了一个适合能源管理的工业以太网网络。网络升级预计每年可节省12.5万美元的公用事业费用。

此安装没有使用Profinet的Profibus和Profinet International (PI)能源管理应用程序配置文件ProfiEnergy。未来使用ProfiEnergy的装置将使食品供应商实现更多的节省。使用该配置文件的设备可以通过编程在不使用时进入节能睡眠模式。该配置文件可以帮助从网络中提取适当的数据，并应用能源管理算法。

Nelly Ayllon Lazo，技术营销总监，PI北美．由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:Profinet，可编程逻辑控制器，以太网

系统集成商部署了Profinet工业网络来改善食品供应商的运营。

Profinet的网络帮助简化通信，实施更有效的能源管理，并优化运营效率。

网络升级将为食品供应商每年节省125,000美元的水电费。

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