無(wú)縫傳輸能源數據且獨立于任意總線(xiàn)

    能源對于當今科技發(fā)展和整個(gè)社會(huì )的繁榮來(lái)說(shuō)，的確是一個(gè)至關(guān)重要的因素。1973年的第一次石油危機揭示了我們對于能源有多么得依賴(lài)。第一次，人類(lèi)開(kāi)始認識到石油燃料的總量是有限的。

    對于結束這種依賴(lài)方案的研究，從可再生能源開(kāi)始，如風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電，已經(jīng)得到長(cháng)遠的發(fā)展。今天，無(wú)可爭議的事實(shí)是，只有智能地混合所有已存在的能源形態(tài)，才能確保這類(lèi)研究的成功進(jìn)展。在這種情況下，能源在它產(chǎn)生的地方使用，在有風(fēng)，太陽(yáng)或者小區的天然氣站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò )工程可以產(chǎn)生智能的分布式能源生產(chǎn)工廠(chǎng)，也就是所謂的“智能電網(wǎng)”（圖1）。
 
                 
                               智能的分布式能源生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò ) 圖1

    高效能源的使用減少了成本

   目前，關(guān)于未來(lái)能源的使用和構成的決定已經(jīng)做出。多種能源形式的生產(chǎn)，處理和存儲已經(jīng)做出重要變革。專(zhuān)家認為資源的節約使用是唯一真正解決長(cháng)期能源利用率的關(guān)鍵。因為這種方法對于全球的氣候來(lái)說(shuō)也起著(zhù)一種積極地作用，能源的存儲變成一種重要的趨勢。很多人開(kāi)始買(mǎi)節能燈，使用能效等級A++的洗衣機，住在能源認證的居室，開(kāi)低油耗的汽車(chē)。這些行為不僅僅是由環(huán)保意識推動(dòng)的，也是由于能源的越來(lái)越貴，降低成本的迫切愿望來(lái)推動(dòng)的?？萍颊系綗?，洗衣機，汽車(chē)和住房，通過(guò)控制和有效利用能源，減少了消耗。那些對于日常生活物品可以適用的，同樣可以在工廠(chǎng)和機器中得到應用。

    這種技術(shù)叫做能效自動(dòng)化。所有終端的相關(guān)信息和數據必須盡可能被過(guò)程獲取并且評估，以便得到精準的數據。

    在這種假定下，能源本身提供信息。菲尼克斯電氣的IT-Powered自動(dòng)化概念，可以提供一種自動(dòng)化解決方案，通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)或以太網(wǎng)，提供數據采集和傳輸，進(jìn)行集中式或分布式的處理。這種信息通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò )，可以傳送到上一級控制系統或辦公室電腦使用。這也被稱(chēng)作垂直集成（圖2）。
    
                  
                                   垂直集成的信息采集和處理 圖2

    電機管理模塊延長(cháng)了工作時(shí)間

    在信息鏈條里，來(lái)自菲尼克斯電氣的電子馬達管理模塊（MMM）和電子能源管理模塊（EMM）（圖3）獲取數據和控制相應的執行器。

    使用這類(lèi)模塊，電氣參數如電流，電壓和有效功率可以被采集，附加直接的能源消耗和操作時(shí)間。電子馬達管理模塊可以被設定參數，所以當一個(gè)指定的參數超過(guò)或沒(méi)達到。電機就能自動(dòng)的停機。這意味著(zhù)，可以持續地監視那些集成到機器或工廠(chǎng)里的電機狀態(tài)。這樣，磨損和宕機風(fēng)險可以被提前發(fā)現，以便維護人員根據具體的信息進(jìn)行維修和更換。同時(shí)，能量峰值也可以被識別，過(guò)程可以被配置設定為高能效。無(wú)論馬達在哪里使用，例如，傳送帶，泵或者閥門(mén)，使用電機管理模塊都是非常有意義的。
                
                      
                   菲尼克斯電氣的電子馬達管理模塊和電子能源管理模塊 圖3

    能量管理模塊獲取能源數據

    能量管理模塊（EMM）只獲取能量數據，他們是非常通用性的。一個(gè)新的，但是日益變得重要的應用領(lǐng)域是獲取電動(dòng)汽車(chē)充電站的使用數據。這種場(chǎng)合應用了小型且分布式的控制單元，單元使用小型控制器，例如 菲尼克斯電氣的ILC 150 GSM/GPRS，通過(guò)集成在PLC內部的調制解調器來(lái)接入網(wǎng)絡(luò )。

   能量管理模塊的另一個(gè)作用是在服務(wù)器室監視能量數據。使用這類(lèi)模塊，能量指令可以更好地發(fā)布，過(guò)載所導致的停機風(fēng)險可以被降到最低，且峰值能量周期可以被更換成更優(yōu)的比率應用。

   智能的能量管理也可實(shí)現以下應用： 

• 監視艦船上的冷卻容器
• 監視移動(dòng)電話(huà)無(wú)線(xiàn)發(fā)射站的能量數據
• 工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間的能量管理

    IFS主站模塊在一個(gè)Inline站點(diǎn)中集成設備總線(xiàn)

    最大組裝32個(gè)管理模塊并自動(dòng)地連接成一個(gè)設備總線(xiàn)-接口系統總線(xiàn)（IFS），使用T-bus導軌連接器安裝。因為使用了菲尼克斯電氣Inline模塊，與控制器的耦合可獨立于任何總線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò )。眾多的附加功能-例如，數字量和模擬量信號也可以集成到一個(gè)Inline站點(diǎn)，通過(guò)新的IFS主站模塊。數字量和模擬量模塊通過(guò)一根屏蔽電纜連接到設備總線(xiàn)。屏蔽層可以輕易地連接到Inline的屏蔽。接口系統總線(xiàn)和I/O系統之間的連接，確保能源數據在它產(chǎn)生的地方和中央控制室之間透明地傳輸。（圖4）

                   
                                   分布式IO和能源數據的無(wú)縫集成 圖4

    FDT/DTM技術(shù)實(shí)現用戶(hù)界面友好的配置

   支持FDT/DTM技術(shù)來(lái)設置管理模塊的參數，數據可以完全提供給操作人員，而獨立于控制之外。FDT代表總線(xiàn)設備工具。這包含了一個(gè)標準框架應用，在這個(gè)框架下設備數據可以被觀(guān)察和參數化而獨立于設備制造商之外。相關(guān)的來(lái)自不同制造商的軟件描述被稱(chēng)為設備類(lèi)型管理器（DTM）。通過(guò)菲尼克斯電氣的解決方案，客戶(hù)在配置低層設備總線(xiàn)和分配適當參數時(shí)有兩種選項。第一個(gè)選擇是使用菲尼克斯電氣編程軟件PC Worx。這種通常是那些使用了菲尼克斯電氣Inline控制器，例如100系列可編程PLC的用戶(hù)。

   另一個(gè)選擇是通過(guò)AutomationXplorer 作為框架應用，讀取Inline-IFS主站。要實(shí)現這種方法，用戶(hù)可使用筆記本通過(guò)USB適配器連接Inline-IFS主站。這意味著(zhù)他可以獨立于上一級的控制系統之外去參數化模塊。在這兩種選擇中，被設定的數據都被存儲在IFS主站模塊的可插拔記憶模組中，所以系統在一個(gè)模塊被更換后，可以很快地被重新配置啟動(dòng)。

   結論

   高效的能耗管理對于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)非常重要的需求。用戶(hù)通過(guò)菲尼克斯電氣的方案，可以簡(jiǎn)單且極具性?xún)r(jià)比來(lái)實(shí)現能效管理。

   通過(guò)獲取能量數據的管理模塊，電機控制，Inline I/O模塊之間的連接實(shí)現了一種從能量消耗點(diǎn)到控制器和管理層系統的無(wú)縫信息流，而無(wú)論你使用什么樣的總線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò )。因此，用戶(hù)幾乎可以?xún)?yōu)化工廠(chǎng)和機器里所有的設備，去實(shí)現能效管理，從而降低成本。