NI LabVIEW zur Überwachung der Energieeffizienz in technischen Prozessen. Zusammenspiel LabVIEW und Festo Didactic Komponenten

Transkript

1 NI LabVIEW zur Überwachung der Energieeffizienz in technischen Prozessen Zusammenspiel LabVIEW und Festo Didactic Komponenten

2 Vorstellung Dirk Zitzmann Festo Didactic GmbH & Co. KG Phone +49(711) Mobile +49(172) Thomas Schwab Tel.: ADIRO Automatisierungstechnik GmbH - Competence Center Process Automation für Festo Didactic

3 Aufgepasst! Energieeffizienz in technischen Problemorientierter Einstieg in die Mess- und Regelungstechnik Das geht alle an, auch unsere Auszubildenden in den technischen und in den kaufmännischen Berufen. Steigende Energiekosten, gesetzliche Auflagen und der Klimawandel zwingen uns, mit Energie schonend umzugehen, ihre Herstellkosten in den Griff zu bekommen und den Verbrauch zu drosseln. Das neue EduKit PA bietet dazu ein spannendes Lernszenario Flaschenabfüllung für den Einstieg in die Mess- und Regelungstechnik. Das Ziel: Kosten sparen durch einen strömungsgünstigeren Rohrleitungsbau! Durch Energiemonitoring entdecken die Schüler die Einsparpotentiale ihrer Anlage, die sich durch Umbaumaßnahmen sofort praktisch umsetzen lassen. Und zu guter Letzt: Wer befüllt die meisten Flaschen in kürzester Zeit mit geringstem Energieverbrauch? In einem Wettbewerb können die Schüler gegeneinander antreten und neue Ideen zur energieeffizienten Produktion entwickeln und umsetzen. Dirk Zitzmann Festo Didactic

4 Energieeffizienz Nutzbare Energie Bis zu 80% der Energie geht insgesamt heute noch verloren!

5 i Cockpit Erst intelligent, jetzt mobil Neue Funktionen des intelligenten Stromzählers von EnBW sorgen für mehr Transparenz im Alltag und unterwegs bis hin zum iphone ist man zuhause, zeigt das Programm über WLAN den aktuellen Verbrauch sekundengenau an. Damit wird das Aufspüren von Stromfressern noch einfacher: Gerät einschalten und die Verbrauchskurve auf dem iphone beobachten. Unterwegs hat man über das iphone Zugriff auf die gesammelten Verbrauchsdaten der vergangenen Tage und Wochen.

6 EduKit PA Energy- Produktionsprozess Produktionsprozess: Abfüllen von Flaschen

7 EduKit PA Energy - Zielaufgabe Wer füllt am effektivsten Flaschen ab? in der gewünschten Dosiermenge in der kürzesten Zeit mit dem geringsten Energie- und Ressourcen-Aufwand mit höchstmöglicher Verfügbarkeit Planen, bauen, steuern, regeln, parametrieren Sie Ihre Anlage nach diesen Kriterien!

8 EduKit PA Energy - Lernkonzept 5 Phasen Lernkonzept Problemaufriss Funktionsanalyse der Abfüllanlage Energieformen und -umwandlungen Energieeffizienz-Steigerung und ethische Energieaspekte Quantitative Energieanalyse und Energiemonitoring

9 EduKit PA Energy - Messkette Produktionsprozess: Abfüllen von Flaschen Steuern/regeln mit PC und Bediensoftware + + EduKit PA Basic + Advanced DC Wattmeter 24 VDC Fluid Lab -PA energy Energiemonitoring-Software

10 EduKit PA Energy - Energieaufzeichnung Regler auswählen Prozess beobachten Energieverbräuche beurteilen Fluid Lab -PA process Fluid Lab -PA (Energiemonitoring)

11 EduKit PA Energy - Energieauswertung Förderband ein Förderband aus Pumpe ein Pumpe aus Ventil ein/aus Förderband aus Förderband ein Fluid Lab -PA (Energiemonitoring) Fluid Lab -PA process

12 Lernszene DC-Wattmeter mit dem EduKit PA und der MPS-PA Compact Workstation

13 Festo Didactic als Gesamtanbieter

14 Festo Didactic als Gesamtanbieter

15 Fluid Lab -PA closed loop Einsetzbar für: MPS-PA Compact Workstation, EduKit PA Ziel: Software zum Messen, Steuern, Regeln von Druck-, Temperatur-, Durchfluss- und Füllstandsstrecken. Simulieren von Temperatur, Durchfluss und Füllstand

16 Fluid Lab -PA closed loop Regler: Für die Regelstrecken kann ein beliebiger Regler (P, I, PI oder PID) gewählt und parametriert werden. Geschlossener Regelkreis: Mit einem Mausklick kann der geschlossene Regelkreis eingeblendet werden. Alle Größen werden während der Regelung im Signalflussdiagramm aktuell dargestellt. stetige Regler - Durchfluss Auswertung und Dokumentation: Drucken Sie den Regelverlauf oder speichern Sie Ihn als Bild.

17 Fluid Lab -PA closed loop Voreinstellen: Wählen Sie den Istwertkanal, Skala, Versuchszeit und die erforderlichen Ausgänge zur Ansteuerung aus. Stellen Sie die Regelparameter Sollwert und Schaltdifferenz ein. Durchführen: Starten Sie die Softwareregelung. Auswertung und Dokumentation: Drucken oder Speichern Sie die Messkurve Zweipunkt Regler Füllstand (simuliert)

18 Fluid Lab -PA process Einsetzbar für: MPS-PA Compact Workstation, EduKit PA Ziel: Steuern von Prozesse mit ablauffähigen Programmen (füllen warten leeren) Abfüllprozess Kommunikation mit Excel Selbstständiges programmieren von Prozessen mit Fluid SIM und SPSen

19 Fluid Lab -PA process Siemens Step7 Virtuelles Modell in Fluid Lab -PA process Menüpunkte: - manuelle Inbetriebnahme - geführte Inbetriebnahme - Condition Monitoring Messen und Steuern Füllen Warten Leeren stetige Regelung (P, PID) Abfüllzyklus Ansteuerung mit FluidSim (FluidSim wird benötigt) Simulation Reaktor Virtuelles Modell, Ansteuerung mit Step 7 und CoDeSys (Programmiersoftware wird benötigt) Abfüllprozess mit Excelkommunikation

20 Fluid Lab -PA multi-loop Ziel: Software für erweiterte Regelungstechnik Menüpunkte: Kaskadenregelung Verhältnisregelung Begrenzungsregelung Störgrößenaufschaltung Auswahlregelung

21 Fluid Lab -PA multi-loop (Verhältnisregelung) X1 RA1 SP1 PV1 CO1 SP2 PV2 CO2

22 Fluid Lab von Festo Didactic Messen, Steuern und Regeln in der Fluidtechnik im didaktischen Kontext PC mit FluidLab und NI Runtime Interface EasyPort USB Analoge-/Digitale Anschlusskarten Eingänge: Beliebige Sensorik (binär oder analoger Spannungsausgang) Ausgänge: Beliebige Ventile/Stellglieder (binär (24 VDC) oder analoger Spannungseingang)

23 Messen und Regeln in der Fluidtechnik mit Fluid Lab -P und H Tutoriell geführte Messaufgaben mit Musterlösungen Messablauf wird durch FluidLab gesteuert Analogsensoren liefern die Messwerte Vermessen fluidtechnischer Komponenten, Steuerungen und Regelungen Visualisierung und Interpretation der der Messergebnisse Set bestehend aus Software, Hardware und Teachware jeweils für Pneumatik und Hydraulik Einsatzbeispiele: Systemdiagnose (vorausschauende Instandhaltung) Energieverbrauch/-Effizienz Vergleich unstetiger und stetiger Regler

24 Messen und Steuern mit Fluid Lab -M Freie Messumgebung zur Visualisierung und Speicherung Steuerung des Messablaufs manuell oder durch selbst editierte Programme gesteuert Speicherung und Vergleich der Messergebnisse innerhalb der Software Analogsensoren liefern die Messwerte Vermessen fluidtechnischer Prozesse Visualisierung und Interpretation der der Messergebnisse Einsatzbeispiele: Systemdiagnose (Soll-/Ist-Vergleiche) Universeller Prüfstand für die Aus- und Weiterbildung

25 Anbindung an Festo Didactic Hardware EasyPort USB Anbindung an LabVIEW: Fertige VI s für das EasyPort Initialisierung Digital In Digital Out Analog In Analog Out schließen

26 Digitale Lernprogramme Mit den Lernprogrammen von Festo Didactic werden Freiräume für den Tutor geschaffen und die Motivation der Schüler erhöht. Alle Lernprogramme zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus: Exzellent didaktisch und medial aufbereitete Lerninhalte Freiräume in Präsenzschulungen durch Selbstlernphasen Gestaltung individueller Lernszenarien Vielfältige Programmfunktionen wie z.b. Glossar, Suche, Notizen Nutzung im Classroom Manager Integration in Trainingskonzepte mit weiteren Medien (Word, Excel, PDF, usw.) Steuerung der Teilnehmer Lernfortschrittskontrolle und Zertifizierung

27 Festo Didactic als Gesamtanbieter

28 MPS PA Das Modulare Produktions-System Vom Baukasten bis zur Lernfabrik MPS PA 204 Komplettsystem Regelungs- und Prozesstechnik in Anlagen MPS PA Stationen: Filtern, Mischen, Reaktor, Abfüllen Regelungstechnik / Prozesstechnik AFB Factory Hybride Produktion EduKit PA Der Einstieg Compact Workstation Regelungstechnik 4 in 1

29 IRT der RWTH Aachen Mehr-Tank-Lager Kompression Reaktor Heizen Reaktor Kühlen ph-wert Regelung Zwischenlager Verbindungsstation Recycling

30 MPS PA Ultrafiltration Festo Schwenkantriebe mit Kugelhahnarmaturen Festo CPX mit CoDeSys- Steuerung CPX/MPA mit VPPM Touchpanel FED 1000 E+H Messtechnik Durchfluss, Druck, Temperatur, Füllstand Filterpatrone

31 Lernsystem Schüttgut Vernetzung von prozesstechnischen Anlagen Prozessbedienung und beobachtung, Anlagenführung Inspektion, Wartung und Instandhaltung Wirtschaftliche Betrachtung/ Auslegung einer Produktionsanlage Grundlagen - Schüttgut, verfahren, Prozesse Lebensmittel Konstruktion, Normen, Richtlinien Druckluftaufbereitung Wägetechnik Kunde: FH Lippe und Höxter 2007/2008

32 Festo Didactic als Gesamtanbieter

33 Teachware Theorie und Praxis. Abgestimmt auf Ihre Bedürfnisse haben wir ein breites Angebot: Lehrbücher Standardwerke zur Vermittlung fundamentaler Kenntnisse. Mit vielen Übungen und Beispielen aus der Praxis, die unabhängig von der verwendeten Hardware gelöst werden. Ideal geeignet für das Selbststudium und als Arbeitsunterlage für Ausbilder. Arbeitsbücher Praktische Aufgaben mit ergänzenden Hinweisen, Musterlösungen und Datenblättern. Die Aufgaben beziehen sich auf die jeweiligen Gerätesätze von Festo Didactic. Für die umfassende, praxisorientierte Ausbildung. Lexika, Handbücher, Fachbücher, Poster, Videos, Foliensammlungen und Arbeitsmittel

34 Festo Didactic als Gesamtanbieter

35 Training Ca Seminarteilnehmer pro Jahr in mehr als Seminaren Qualifizierte Trainer von Festo bieten modulare und qualitätsgesicherte Lerninhalte in über 39 Sprachen Technik: - Automatisierungstechnik - Pneumatik, - Hydraulik, - Steuerungstechnik, - SPS-Technik, - Robotik, - Regelungstechnik Organisation: - Prozessorientiertes Lernen, - Lerninseln - Rüstoptimierung, - Wertstromanalyse, - Target engineering Mensch: - Problemlösungsprozesse, - Moderation von Teams, - Effizient kommunizieren,

36 Festo Didactic hilft ihnen ihre Hardwareapplikation zu automatisieren anschaulich und Effizienz Unterrichtsinhalte rüberzubringen ein durchgängiges Konzept anzubieten ein Gesamtpacket zu liefern und zu betreuen aus Hardware, Software, Teachware und Training. Fragen Sie bei Festo Didactic / Adiro nach, wir können Ihnen mit Sicherheit weiterhelfen. Festo Didactic GmbH & Co. KG Rechbergstraße Denkendorf Telefon: Fax: did@de.festo.com