根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)的物理原理，燃氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)生大量的熱能，然后將熱能高效率地轉(zhuǎn)換成電能。作為世界領先的熱電聯(lián)供(CHP)系統(tǒng)制造商之一，SOKRATHERM 三年前轉(zhuǎn)向使用 Beckhoff 的控制器。此次轉(zhuǎn)變的主要原因之一是基于 PC 的控制技術非常適合支持遠程監(jiān)控應用。
總部位于德國威斯特伐利亞 Hiddenhausen 的家族企業(yè) SOKRATHERM 是產(chǎn)值為 50...500 千瓦的緊湊型 CHP 模塊的領先制造商，已經(jīng)有 1300 套熱電聯(lián)供系統(tǒng)投入使用。他們的旗艦產(chǎn)品是 GG 530 緊湊型熱電聯(lián)供模塊，其電力輸出為 532 千瓦和熱能輸出為 686 千瓦，效率達到91%。據(jù)該公司稱，它是全球 500 千瓦級中最緊湊的熱電聯(lián)供裝置。
“我們公司的成功是建立在我們能夠滿足個性化的客戶要求，而不是只提供標準產(chǎn)品。”總經(jīng)理 Klaus Pollmeier 說道。熱電聯(lián)供裝置通常提供熱能和電能，然后在樓宇中使用。然而，運營公司有時不僅需要熱水，還需要熱水產(chǎn)生的蒸汽。因此，質(zhì)量流量必須改變，且溫度也要調(diào)整。相反，控制方面也需要改變，因為必須采集和監(jiān)測其它參數(shù)?！癇eckhoff 的 I/O 系統(tǒng)在這一方面給我們提供了明顯的優(yōu)勢?！盞laus Pollmeier 感嘆道?！袄?，必須監(jiān)測兩個附加的溫度讀數(shù)，我們不需要像使用其它控制系統(tǒng)那樣，再購買新的 8 或 10 通道輸入端子模塊。相反，我們只是利用我們系統(tǒng)中現(xiàn)有的 EL320x 系列雙通道輸入端子模塊，它可以與額外的溫度傳感器輕松連接。這樣一來，可以經(jīng)濟地進行必要的調(diào)整?！币暟姹径?，SOKRATHERM 的核心部分是 2011 年作為標配引進的 iPC CHP 控制系統(tǒng)，它由一臺 CP6207 或 CP6201 適合控制柜安裝的“經(jīng)濟型” 面板型 PC(帶 5.7 或 12 英寸觸摸屏)和 TwinCAT 自動化軟件構成。選擇 Intel? Atom?處理器，是因為其具有低散熱性，使得面板型 PC 中無需安裝風扇。
SOKRATHERM 總經(jīng)理 Klaus Pollmeier(右)和 Beckhoff 銷售人員 Thomas Kaiser(左)，在熱電聯(lián)供系統(tǒng)試運行期間，使用 CP6201 面板型 PC 作為中央控制單元。
TwinCAT 用作開放、靈活的軟件解決方案
三年前，SOKRATHERM 通過 Beckhoff 系統(tǒng)從先前使用的 PLC 控制器中導出程序。目標是為其它總線系統(tǒng)提供盡可能多的不同的接口，以便能夠更容易地擴展系統(tǒng)，首先實施遠程監(jiān)控功能。“決定選用 Beckhoff 組件的一個重要原因是諸如 IEC 60870-5-10x 和 IEC 6185 0 遠程控制協(xié)議可以通過 TwinCAT 功能庫增補軟件輕松地安裝?！盞laus Pollmeier 在證明選擇 Beckhoff 的決定時如此說道，然后他又補充道：“您永遠不能排除整個技術系統(tǒng)中的某處會遇到不可預見的困難。在這一背景下，我們的熱電聯(lián)供系統(tǒng)配備了全面的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，這也是至關重要的?！彼F(xiàn)在也可以為客戶提供遠程服務，以優(yōu)化它們的操作。熱電聯(lián)供模塊可以通過樓宇自動化領域常用的協(xié)議(如 PROFIBUS、Modbus、BACnet、TCP/IP 或 LON bus)與現(xiàn)有的樓宇管理系統(tǒng)連接。BACnet(樓宇自動化控制網(wǎng)絡)是一個標準的、獨立于供應商的通訊協(xié)議，主要用于暖通空調(diào)、照明控制器、安全和火警領域。憑借其樓宇自動化軟件庫，TwinCAT 為控制和調(diào)節(jié)以及信號處理和通訊提供了預配置的基本功能，從而可以更快地適應。例如，對于 BACnet，可以創(chuàng)建模板，且 BACnet 對象相互間可以使用 TwinCAT BACnet/IP 輕松鏈接。“無論我們的客戶可能有什么樣的通訊要求，我們可以為他們提供所有常用的接口，而無需耗費大量的編程成本?！盞laus Pollmeier 解釋道。
程序快速導入到 PC 中
Stefan Kiele 帶領下的 SOKRATHERM 程序員也得到 Beckhoff 應用工程師的很多幫助?！癇eckhoff 的團隊幫助我們非常快地熟悉了他們的解決方案，特別是有助于簡化第一個程序版本的端口。從那時開始，我們就開始將我們的想法付諸實踐，以改善監(jiān)測狀況，提高操作人員的舒適性?！盨tefan Kiele 對于與 Beckhoff 的合作贊不絕口?！斑@些舉措在短短九個月內(nèi)就取得了成效。我們對所有可能的錯誤來源進行了廣泛的測試，并證明機器在所有操作條件下都是處于安全狀態(tài)。直到這時，我們才決定在新的控制器上進行標準化?！弊詮内A得這種信任，約有 400 套采用 Beckhoff 控制器的熱電聯(lián)供機組已成功在現(xiàn)場安裝。“如果需要進行任何修改，我們現(xiàn)在自己就可以完成。這讓我們能夠盡可能靈活地在客戶定制化解決方案市場中采取行動。”Klaus Pollmeier 再次強調(diào)了選擇 Beckhoff 技術的原因。
通過自動文檔編制功能，運營公司可以獲得一份用于監(jiān)測其運營情況的月度報告，包括用于發(fā)出的電力和熱能的流量表讀數(shù)，以及天然氣消費量和利用率、啟動/停止控制，和設備的可用性，包括產(chǎn)生的特征數(shù)據(jù)。與此同時，熱電聯(lián)供系統(tǒng)可以通過 TwinCAT 集成到樓宇管理系統(tǒng)或一組虛擬發(fā)電站中。
在能源承包項目背景下，GG140 緊湊型熱電聯(lián)供模塊可以幫助法蘭克福最大的報社《法蘭克福匯報》顯著節(jié)約采暖成本。
熱電聯(lián)供控制技術可以充分利用 Beckhoff I/O 系統(tǒng)使用靈活的總線端子模塊和 EtherCAT 端子模塊輕松進行優(yōu)化，以滿足所有個性化需求。
遠程監(jiān)控作為一種基本服務
“我們的很多設備都擁有一個超過 10 年的維護合同。這就是為什么我們需要這樣一個系統(tǒng)，它能讓我們的員工在最短的時間內(nèi)通過他們的辦公電腦就能夠確定設備中出現(xiàn)的任何問題，并決定如何能夠遠程解決這個問題?！盤ollmeier 在強調(diào)高效的遠程監(jiān)控的重要性時說道。SOKRATHERM 位于德國 Nordhausen 工廠的四個前調(diào)試工程師現(xiàn)在負責協(xié)調(diào)整個維修工作，并為在現(xiàn)場的公司自己的員工和熱電聯(lián)供系統(tǒng)的操作人員以及以及裝載軟件更新、誤差分析和優(yōu)化設備運行提供幫助。維修技術人員可以使用 PC、筆記本電腦和智能手機通過多安全接入點在線訪問運行數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的升級水平，記錄所有損害運行的事件并顯示給維修人員?，F(xiàn)在，客戶也可以使用遠程監(jiān)控系統(tǒng)在他們的智能手機上顯示狀態(tài)消息。
智利醫(yī)院中的三套熱電聯(lián)供裝置展示了遠程監(jiān)控的重要性。 SOKRATHERM 目前在智利建立了一個服務合作伙伴網(wǎng)絡，同時在 Nordhausen 完成監(jiān)控服務，確保運行平穩(wěn)?！拔覀儗⑦@些元素作為整體轉(zhuǎn)換的一部分處理，如果沒有 Beckhoff 的控制技術，這不可能實現(xiàn)?！盤ollm敵的，使eier 總結道。“控制性能、遠程監(jiān)控性能以及帶全自動分析功能的電子維護文檔，這一切在市場上都是無可匹敵的，使我們能夠為我們的客戶實現(xiàn)最大的透明度。”
（轉(zhuǎn)載）
