Energiedaten- Erfassung in industriellen Prozessen

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Energiedaten- Erfassung in industriellen Prozessen"

Hilko Schulze
vor 6 Jahren
Abrufe

1 Welcome to PHOENIX CONTACT Energiedaten- Erfassung in industriellen Prozessen Die Basis des integrierten Energiemanagement Frank Knafla Phoenix Contact ELECTRONICS GmbH & Co. KG

2 Automatisierung heute Verkürzung der Produktlebenszyklen Verkleinerung der Losgrößen Erhöhung der Variantenvielfalt Preisverfall durch globalen Wettbewerb Verkürzung der Return-on-Invest-Zeit Reduzierung des gebundenen Kapitals 2 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

3 Ansatz für mehr Produktivität Die Automatisierungsaufgabe: Integration der horizontalen Wertschöpfungsprozesse und der vertikalen Geschäftsprozesse. 3 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

4 Wie aber steht es mit dem Thema Energieeffizienz? 4 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

5 Strompreisentwicklung Deutschland Industriekunden 2003 bis 2009 Ø Steigerung von 14,6%/anno 5 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

6 Energiebezug Beispiel Anlagenbau 100% 60% 6 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

7 Total Cost of Ownership Lebenszykluskosten Quelle: VW Sachsen; Heinrich Nottbohm 7 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

8 Energie Effiziente Produktion Status heute Energiekosten haben eine stark steigende Bedeutung! Transparenz ist nicht gegeben Summenerfassung ist vielfach nur an der Einspeisung Temporäre Datenerfassung mit zusätzlichen. Messaufnehmern Keine kontinuierliche Erfassung der Zustandsgrößen Anlagenverhalten in unterschiedlichen Betriebszuständen Keine Zustandüberwachung im laufenden Betrieb Und nun? 8 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

9 Kennen Sie die Energieströme in ihrem Maschinen und Anlagen? Druckluft Leistung Kälte Wärme Wasser Abluft Abwärme Abfall Recycl. Abwasser 9 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

10 Energie Effiziente Produktion Anforderungen Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion Stabile Quantität und Qualität bei geringerem Bezug Qualität und Gesteigerte Quantität bei gleichen Bezug Lösung: Erfassung von Prozessgrößen durch Integration der Sensoren und Medienzähler Ergebnis Optimierung durch vorangehende Analyse des Ist-Bezugs auf Gerätebene Ableitung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung 10 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

11 Energie Effiziente Produktion Energiedatenerfassung Erfassung von Strom Spannung Luftdruck Temperatur Betriebszeiten Berechnung Leistung Arbeit Visualisierung und Analyse Ableitung von Maßnahmen 11 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

12 Topologie Energiemanagementsystem 12 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Energie Effiziente Produktion Zustandsüberwachung Betriebszustände 4,20 6,19 Einrichtbetrieb 5,47 Einrichtbetrieb 4,34 Handbetrieb 5,83 0,32 4,36 Produktion 5,92 5,74 Pause 15,21 Überlast 20,32 17,65

13 Energie Effiziente Produktion Zustandsüberwachung Betriebszustände 4,20 6,19 Einrichtbetrieb 5,47 Einrichtbetrieb 4,34 Handbetrieb 5,83 0,32 4,36 Produktion 5,92 5,74 Pause 15,21 Überlast 20,32 17,65 Halt Halt i. i. Automatik Feierabend Betriebsurlaub 5,39 6,23 3,39 5,39 6,23 3,39 5,39 6,23 3,39 5,39 6,23 3,39 Geräteverhalten Hot Hot stand stand by by 5,39 4,34 Stand Stand By By 6,23 5,83 3,39 0,32 Modulation Aus Aus Zeitbasis Auftrag Artikel Anlagentakt Zeitintervall 5,39 6,23 3,39 5,39 6,23 3,39 Messwerte Elektr. Werte 5,39 Strom Strom 6,23 3,39 Spannung Leistung Arbeit Arbeit Pneum. Werte Werte Druck Druck Volumenstrom 5,39 6,23 3,39 13 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

14 Energie Effiziente Produktion Monitoring Elektrische Energie Ethernet zur Kommunikation mit weiteren Steuerungen oder PC SQL Server SPS SØ MODbus RTU 14 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

15 Energie Effiziente Produktion MBus-Zähler (z.b. Wasser, Gas, ) Ethernet zur Kommunikation mit weiteren Steuerungen oder PC SQL Server RS 232 M Bus 15 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Server Druck, Temperatur, Volumenstrom, Massenstrom

16 Prozessüberwachung Analoge Sensoren Ethernet zur Kommunikation mit weiteren Steuerungen oder PC SQL Server Druck, Temperatur, Volumenstrom, Massenstrom 16 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Ethernet o Ethernet goes Industry o IT-powered Automation I/O-Level: Kommunikation über Feldbus o INTERBUS

17 Evolution der Kommunikation IT-Level: Integration in die Office-IT o SQL, SNMP, XML, XSLT, Management-Level: Kommunikationsstandards o OPC als Industriestandard Control-Level: Kommunikation über Ethernet o Ethernet goes Industry o IT-powered Automation I/O-Level: Kommunikation über Feldbus o INTERBUS für die serielle Kommunikation o Integration INTERBUS an fremde Steuerungen 17 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

18 Die Steuerung wird zur Integrationsplattform mit funktionaler Erweiterung für Energiedatenerfassung (Monitoring) und Energiemanagement. 18 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Datenkommunikation mit SQL Lösungselemente Programmierung IEC61131 Parametrierung Web Interface Zeitsynchronisation z.b. SNTP Service Daten management ILC Erfassung.

19 Datenkommunikation mit SQL Lösungselemente Programmierung IEC61131 Parametrierung Web Interface Zeitsynchronisation z.b. SNTP Service Daten management ILC Erfassung Datenspeicherung MS-SQL Server Daten erfassung... Modbus MY SQL Server Digitale und Analoge Signale, Impulse, Serielle Anbindung 19 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

IEC 61131 SQL Kommandos verwenden IEC 61131 Programmierung Datenbank adressieren Access Baustein Daten decodieren Daten

20 IEC SQL Kommandos verwenden IEC Programmierung Datenbank adressieren Access Baustein Daten decodieren Daten aus der Tabelle Lesen Daten codieren Daten in die Tabelle schreiben 20 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Update SQL Data base Prozessdaten werden kontinuierlich in eine SQL Datenbank geschrieben mit Zeitstempel Datenbank wird mit SQL Kommandos durch Visualisierung-, Auswerte- und

21 Update SQL Data base Prozessdaten werden kontinuierlich in eine SQL Datenbank geschrieben mit Zeitstempel Datenbank wird mit SQL Kommandos durch Visualisierung-, Auswerte- und Analyse-Software ausgelesen Zeitreihenbetrachtungen erlauben die Verknüpfung von Ereignissen Grenzwertüberwachungen Meldung Alarm Störung 21 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

22 Nach der Phase der (nahezu ausschließlichen) Fokussierung auf die Produktivität von Maschinen und Anlagen muss zukünftig das Thema Energieeffizienz ganzheitlich berücksichtigt werden. Hier ist noch erhebliches Einsparpotential vorhanden! 22 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

23 Einfache Lösungen Energiesparende Konzepte müssen berücksichtigt werden. Auftragsbezogene Betriebspunkte berücksichtigen, ggf. funktionsorientiertes Abschalten von Geräten und Anlagenteilen. 23 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

24 Herzlich Vielen Willkommen dank für Ihre bei Phoenix Aufmerksamkeit Contact in Halle 9 24 Phoenix Contact ELECTRONICS Dipl.-Ing. Frank Knafla

Ähnliche Dokumente

Welcome to PHOENIX CONTACT Detaillierte Energiedatenerfassung im Maschinen- und Anlagenbau

Welcome to PHOENIX CONTACT Detaillierte Energiedatenerfassung im Maschinen- und Anlagenbau Dipl.-Ing. Frank Knafla Phoenix Contact GmbH Nachhaltigkeit Energieeffizienz Entwicklungen zukunftsfähig zu machen,