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工业网络的能源管理

自动化组件在生产过程中消耗大量的能量,可以将工业网络妥善运行的能力。

通过Nelly Ayllon. 2021年4月20日
礼貌:PI北美

能源是许多制造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量。另外,在无生产期间,能量消耗也可能是显着的(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。设备可以切换到“睡眠”或“休眠模式”,以节省生产暂停期间的能源使用情况。暂停后,设备再次可用并准备好可靠地操作。在生产停顿期间,PROFIENERGY机制将能量消耗降低至80%,如上图所示。以下是生产暂停的一些例子:

  • 预期短暂休息 - 午餐时间和换档变化
  • 计划更长的休息时间 - 夜晚和周末
  • 无计划的暂停 - 故障,维护和升级。

此外,即使在生产运行时也可以使用此概况。虽然工厂以全容量运行,但在工具发生变化或作为标准工作流程的一部分时,某些组件可能是空闲的。Profienergy可以将这些自动化组件设置为“睡眠”模式,即使对于非常短的时间。然后,可以在生产中和部分在生产过程中完全使用PROFIENergy。

自动化设施中的能量消耗在无生产期间也可以显着,如橙色棒所示。礼貌:PI北美

自动化设施中的能量消耗在无生产期间也可以显着,如橙色棒所示。礼貌:PI北美

网络组件和实现

实施Profienergy不需要额外的接线或外部硬件。通过现有网络发送信号,其可以包含组件的混合。并非所有组件都需要支持PROFIENERGY。为了建立配置,至少一个控制器和设备必须具有PROFIENERGY功能。

控制器必须支持某些应用程序代码,例如功能块或其他应用程序编程接口(API)以使用关联命令。控制器连接到一组截然不同的设备。并且每个设备都提供了自己的节能功能和模式。网络上的自动化控制器确定设备何时切换到省电模式。用户可以根据出厂操作安排定期生产停止,或者可以根据生产条件设置它们。同一控制器通常会发出PROFIENERGY命令作为自动化过程。但是,可以实现用于能量管理的专用控制器。

用户只需要了解一组简单的命令,以在PROFINET网络中配置Primienergy。这些命令基于PROFINET通信的读/写记录机制。

利用PROFIENergy,控制设备的省电模式的开关机构位于能量消耗单元(ECU)内部。ECU可以是单个设备,生产单元,甚至更大的产品单元。PROFINET将标准化的能量管理命令传输到终端设备并接收回复状态信息和能量消耗数据。能量管理数据使用PROFINET通信协议的无环路插槽,并且不会干扰正常的PROFINET流程。

Nelly Ayllon.是技术营销总监Pi北美洲,CFE媒体内容合作伙伴。本文最初出现在PI北美的网站。由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程,CFE媒体,cvavra@cfemedia.com.


Nelly Ayllon.
作者生物:技术营销总监PI北美。