“能源智能工具可以幫助制造商減少能源使用量的3%至7%，”羅克韋爾自動化工業(yè)能源開發(fā)的業(yè)務(wù)經(jīng)理菲爾·考夫曼(Phil Kaufman)說道。面對能源分析的挑戰(zhàn)，羅克韋爾自動化使用FactoryTalkVantagePoint能源包。
在FactoryTalkVantagePoint中創(chuàng)建的生產(chǎn)KPI儀表板
在工業(yè)環(huán)境中的能效方案，要同時考慮遵從法規(guī)和可持續(xù)性。更多的制造商都在采用能效項目作為提高盈利整體業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的一部分。
2013年4月，美國能源信息署發(fā)布的報告稱，2002年至2010年制造業(yè)的能源消耗總量減少了17%，而制造總產(chǎn)出僅下降3%。這表明能效正在提高。制造商認(rèn)識到，能源價格波動和資源稀缺可對他們的整體競爭力產(chǎn)生重大影響。例如，得克薩斯州的功率儲備不足，可能導(dǎo)致2013年夏天的輪流停電，北美電力可靠性公司在其“2013年夏季可靠性評估”的報告中指出。
制造商采用挖掘和分析關(guān)鍵能源數(shù)據(jù)的智能技術(shù)，已成功削減了他們使用的電力?！澳茉粗悄芄ぞ呖梢詭椭圃焐虦p少能源使用量的3%至7%，”菲爾·考夫曼，羅克韋爾自動化工業(yè)能源開發(fā)的業(yè)務(wù)經(jīng)理說道。能源智能顯示了能源數(shù)據(jù)的來龍去脈，所以制造商可以對能源管理做出更明智的決策。沒有能源智能工具，制造商可能握有消耗的數(shù)據(jù)量，但他們?nèi)狈κ鞘裁丛斐赡芰繐p失的洞見。
“舉個例子，如果你買了一套節(jié)能意識軟件包，你會看到一堆功率計和流量計，但沒有任何能源的正確含義，”考夫曼說。“這只是能源的一個數(shù)量?！?/FONT>
羅克韋爾自動化面對能源挑戰(zhàn)，使用FactoryTalkVantagePoint能源包。軟件包中包含F(xiàn)actoryTalkVantagePoint EMI軟件和能源專用模型、圖表、趨勢圖、儀表板和分析工具，提供更多的能源數(shù)據(jù)。
優(yōu)化水、空氣、燃?xì)?、電和蒸?/STRONG>
羅克韋爾自動化面對能源分析的挑戰(zhàn)，使用FactoryTalkVantagePoint能源包。該軟件包中包含了FactoryTalkVantagePoint企業(yè)制造智能(EMI)軟件和能源專用模型、圖表、趨勢圖、儀表板和分析工具，可提供更多的能源數(shù)據(jù)。該公司還提供FactoryTalk能源評測(EnergyMetrix?)軟件，讀取重要的能源信息;還有AB的智能中心(IntelliCENTER?)能源軟件，用于在馬達(dá)控制中心對智能馬達(dá)控制設(shè)備進(jìn)行能源預(yù)配置。這些軟件包可以配合使用，形成適配的解決方案。
總之，這些工具可幫助工廠和運營經(jīng)理收集、記錄和儲存能量數(shù)據(jù)，然后能查看到具體單元、生產(chǎn)線和機(jī)器的資源消耗。能源智能可以提供更深入的水、空氣、燃?xì)?、電及蒸汽的分析?shù)據(jù)，也被稱為WAGES(Water，Air，Gas，Electricity，Steam)。
“在改造他們的設(shè)施及運行前，制造商需要知道他們是如何使用能源的，”羅克韋爾自動化發(fā)電和能源管理可持續(xù)生產(chǎn)的市場開發(fā)經(jīng)理瑪麗·伯貢(MaryBurgoon)說。
小型發(fā)動機(jī)制造商百力通(Briggs & Stratton)在2011年部署了FactoryTalkEnergyMetrix軟件，以及12臺Allen-Bradley?的PowerFlex700變頻驅(qū)動器，作為在密爾沃基再生電力可靠性測試實驗室項目的一部分。EnergyMetrix應(yīng)用記錄和儲存了來自Allen-Bradley或第三方的功率計的能源數(shù)據(jù)。該軟件還能收集來自控制器、第三方設(shè)備或手工輸入的能源使用、流量、溫度和壓力等信息。
百力通可靠性實驗室的經(jīng)理需要系統(tǒng)具有定制可視化和歷史跟蹤的能力，跟蹤和測量最高優(yōu)先級的電源問題。他們通過EnergyMetrix軟件采集密爾沃基校園中所有安裝的Allen-Bradley PowerMonitors電表信息。然后，創(chuàng)建關(guān)于能源使用趨勢的報告，與工廠的各個部門共享。
PowerMonitor電表類似于住宅電表。用戶通常將它們安裝在廠內(nèi)的主線路和開關(guān)設(shè)備上。有些客戶甚至使用PowerMonitor電表來檢查自己電表的準(zhǔn)確性?！拔覀兊目蛻粢呀?jīng)能夠從過去很高的能源賬單中節(jié)省數(shù)十萬美元的電費，”考夫曼說。
百力通從系統(tǒng)中獲得的信息，每年幫助實驗室發(fā)出了高達(dá)556000千瓦小時的電力。該捕獲的電力反饋到工廠的內(nèi)部電網(wǎng)。公司預(yù)計：每年從再生項目中大約能節(jié)省5萬美元。
擠出機(jī)的典型儀表板報告
助力機(jī)器操作員
能源智能還可以幫助工廠操作員對自己的行為如何影響能源消耗做出更明智的決策。許多機(jī)器已經(jīng)有計量功能，提供性能數(shù)據(jù)。能源智能工具就是要提取這些數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為分析功率信息。
“我們正在讓操作員對如何使用機(jī)器、生產(chǎn)什么產(chǎn)品和設(shè)備的設(shè)置做出一些決策，”羅克韋爾自動化的信息軟件產(chǎn)品經(jīng)理揚·平樂(Jan Pingle)說?！澳茉粗悄苷趶馁Y產(chǎn)層的實際生產(chǎn)信息自下而上地驅(qū)動能源信息。如果你可以把能源和生產(chǎn)信息關(guān)聯(lián)到一起，你會得到更加細(xì)致的信息，做出更好的決策。“
通過捆綁這些數(shù)據(jù)，操作員可以看到維護(hù)問題是否會引起能量損失。能源智能使操作員能夠?qū)崟r查看趨勢和關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)，幫助他們做出影響能源使用的維護(hù)決策。操作員可以對監(jiān)視系統(tǒng)輸入操作限制。如果機(jī)器的運行超出這些限制，操作員可以采取適當(dāng)?shù)男袆樱綐氛f。
該數(shù)據(jù)使公司改變他們的行為方式，最終提高盈利水平。能源智能工具的使用已經(jīng)超出了能源密集型過程工業(yè)的范疇，而得到了廣泛的應(yīng)用。更多的離散型制造企業(yè)，如：食品和飲料的包裝、汽車制造商，正在安裝能源智能??軟件包。 “人們看到了節(jié)能的效果，我堅定認(rèn)為：能源智能最終會成為必須的選擇，而且在多個行業(yè)遍地開花，”考夫曼說。
數(shù)據(jù)收集
數(shù)據(jù)收集是實現(xiàn)能源管理的第一步。一個全面的方法需要包括生產(chǎn)過程中所有的能源消耗。這種方法，通常被稱為“WAGES”(水，空氣，燃?xì)猓?，蒸?，涵蓋了一次和二次能源。在此上下文中，“燃?xì)狻贝硪淮文茉?石油，天然氣，煤，等等)。
而水，燃?xì)?，空氣和蒸汽的消耗往往可以輕松地用標(biāo)準(zhǔn)過程儀表測量(如由羅克韋爾自動化公司的戰(zhàn)略合作伙伴，恩德斯豪斯提供)，用電量的全面數(shù)據(jù)通常在工廠不適用。雖然大多數(shù)工業(yè)設(shè)施通常用電表計量各個工廠、區(qū)域、甚至單元的電能消耗;各個壓縮機(jī)、泵、電機(jī)、機(jī)器等所消耗的能量往往是未知的。如不納入最新自動化和能源管理解決方案。這在現(xiàn)有工廠是特別真實的。
任務(wù)變得更具挑戰(zhàn)性，考慮到能源也用為原料。而在一次能源使用的數(shù)據(jù)往往是不錯的，而在舊廠房中的用電量數(shù)據(jù)就差強(qiáng)人意了。
羅克韋爾自動化提供了一套電表，用于測量電力消耗，其中包括一個完整系列的艾倫 - 布拉德利功率監(jiān)視器。而在舊工廠應(yīng)用中，它往往是更容易使用單獨的設(shè)備來測量和收集的電力消耗數(shù)據(jù)，公司認(rèn)為它有一個更好的方法：處理數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控生產(chǎn)過程用同一臺PLC。
把能源計量與過程控制整合于一臺控制器提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，使控制器能夠直接對能源消耗的變化作出回應(yīng)。這種方法還可以使機(jī)器制造商地優(yōu)化他們的機(jī)器。與恩德斯豪斯公司合作，使羅克韋爾自動化能提供了一套完整的現(xiàn)場儀表，測量各種能源介質(zhì)，如水，空氣，燃?xì)?，石油，汽油和蒸汽。合并來自不同供?yīng)商各種傳感器的數(shù)據(jù)，以及從所有能源的數(shù)據(jù)，羅克韋爾自動化采用開放的SQL數(shù)據(jù)庫。
數(shù)據(jù)可視化和分析
一旦數(shù)據(jù)集成和可用，下一個步驟是使用關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)把脈和解釋能源數(shù)據(jù)，使工廠員工在儀表板上看到可視化信息，能夠?qū)δ茉聪牡淖兓M(jìn)行監(jiān)視、了解和響應(yīng)。根據(jù)ARC的調(diào)查反饋，最重要的能源相關(guān)的KPI包括：
● 產(chǎn)出單位的能源使用;
● 單位產(chǎn)出的能源成本;
● 每個輸出值的能源成本;
● 當(dāng)前能源消耗/成本對比歷史平均水平;
● 當(dāng)前能源消耗/成本對比“黃金批次”。
上述KPI的挑戰(zhàn)包括對WAGES里一次和二次能源測量和交往準(zhǔn)確當(dāng)前值;為生產(chǎn)輸出的變化值調(diào)整;和為天氣相關(guān)和其他非生產(chǎn)相關(guān)的因素調(diào)整KPI。
當(dāng)評估歷史數(shù)據(jù)和黃金批次時，重要的是還要包括背景數(shù)據(jù)，如天氣、溫度、或星期幾。歷史數(shù)據(jù)使工廠執(zhí)行回歸分析，為計劃的產(chǎn)量預(yù)測能源使用。對電力和一次能源，這可以顯著提高規(guī)劃和更低的成本。
羅克韋爾自動化的方法
羅克韋爾自動化包括較大制造智能方法下的能源智能。啟用軟件包括羅克韋爾自動化的FactoryTalkVantagePoint，F(xiàn)actoryTalkEnergyMetrix和IntelliCENTER能源。
公司的可擴(kuò)展能源管理解決方案意味著用戶可以在單元或工廠級用一個小安裝開始，然后擴(kuò)大到包含多個工廠。為了簡化實施，公司提供預(yù)定義模板和儀表板。
EnergyMetrix嵌入在FactoryTalk中
IntelliCENTER能源軟件為智能馬達(dá)控制中心的智能馬達(dá)控制設(shè)備的FactoryTalkEnergyMetrix軟件提供了預(yù)配置，包括變速驅(qū)動器、過載繼電器、和SMC控制器。FactoryTalkEnergyMetrix軟件收集、記錄和存儲從Allen-Bradley或第三方功率表電能數(shù)據(jù)，捕獲所有的一次和二次能源信息。而重點是電能，EnergyMetrix收集、計算、匯總和歷數(shù)所有的能源。此外，該公司的PowerMonitors可以通過EnergyMetrix進(jìn)行配置。
有了FactoryTalkEnergyMetrix，用戶創(chuàng)建報警參數(shù)，當(dāng)能源使用水平達(dá)到臨界水平時，發(fā)送人機(jī)界面和電子郵件警報。除了能耗，用戶可以測量和監(jiān)視電能質(zhì)量。EnergyMetrix還可以創(chuàng)建從工廠到電力公司的鏈接，包括合同的細(xì)節(jié)，如費率和需求費用。這使工業(yè)組織通過削減高峰用電需求而降低成本。該應(yīng)用程序可以比較選擇費率表來分析潛在的成本節(jié)約，創(chuàng)建能源預(yù)算和預(yù)測，對比實際數(shù)據(jù)跟蹤朝節(jié)能目標(biāo)的進(jìn)展情況。電能質(zhì)量分析功能讓用戶了解電源的質(zhì)量以及它如何影響生產(chǎn)線或設(shè)施。
對于一個全面的能源管理系統(tǒng)，羅克韋爾自動化提供的VantagePoint Energy，它使用EnergyMetrix作為一個數(shù)據(jù)源。連接器有助于確保平穩(wěn)過渡，使用戶能夠從EnergyMetrix擴(kuò)展到VantagePoint。
VantagePoint Energy，一個到VantagePoint企業(yè)制造智能(EMI)軟件的增加項，包括模型、圖表、趨勢圖、儀表板和分析工具。這些工具可以訪問更多的能源數(shù)據(jù)。用戶可以在整個組織匯總和監(jiān)測能源數(shù)據(jù)，包括以前孤島中的數(shù)據(jù)。VantagePoint Energy連接到生產(chǎn)數(shù)據(jù)源 -- 實時、歷史、關(guān)系和交易 -- 創(chuàng)建一個單一的虛擬生產(chǎn)模式，可以給現(xiàn)在的角色訪問、匯總和關(guān)聯(lián) -- 適當(dāng)?shù)男畔ⅰ?/FONT>
除了隨時可用的模板，該軟件可以讓用戶創(chuàng)建自己能源的KPI。隨著回歸與相關(guān)性分析和能源成本的優(yōu)化，羅克韋爾自動化有信心，通過優(yōu)化能源消費和生產(chǎn)可以幫助用戶節(jié)省高達(dá)20%的能源。
除了恩德斯豪斯和其他現(xiàn)場儀表以及羅克韋爾自動化自己的PowerMonitors和軟件解決方案，該公司還有一個專家團(tuán)隊，可以協(xié)助客戶從最初審計到最后實施。
