Контроль энергопотребления: от датчика к облаку — устойчивое развитие производства и экономия средств

04.08.2021

ПРЕВОСХОДЯ ОЖИДАНИЯ. Discovery #8 

Обеспечение устойчивого развития и снижение энергопотребления — это, пожалуй, самые насущные задачи всех отраслей без исключения. С самого основания компании 75 лет назад SICK AG занимается разработкой сенсорной техники для улучшения окружающей среды с амбициозной целью сведения к нулю чистых выбросов парниковых газов во всем мире к 2030 году. Это стремление, равно как теоретические и практические знания в области ресурсосбережения и охраны окружающей среды опираются на традиции, но при этом обращены к будущему. Этот факт отлично иллюстрируют новаторские решения по контролю энергопотребления на основе «умного» датчика потока FTMg.

For decades, SICK has been implementing sustainable and energy-saving measures in production, logistics, and other energy-relevant areas at all its sites.
For decades, SICK has been implementing sustainable and energy-saving measures in production, logistics, and other energy-relevant areas at all its sites.

На протяжении десятилетий компания SICK внедряет технологии энергосбережения и устойчивого развития в производстве, логистике и других областях, связанных с энергопотреблением, на всех своих предприятиях. Требования наших собственных производств, выступающих как «внутренние заказчики», а также многочисленные внешние проекты с различными пожеланиями клиентов регулярно становятся источниками новых идей для продукции и решений для обустройства среды на основе датчиков. Снова и снова становится очевидным, что эффективность ресурсопользования идет рука об руку с экономичностью: иными словами, окружающая среда и бизнес только выигрывают от синергии. Одним из наглядных примеров тому является FTMg (термокондуктометрический расходомер для газов), на основе которого компания SICK недавно разработала концепцию многоуровневого решения для контроля расхода сжатого воздуха.

 

FTMg: измерение расхода в пневматических системах

FTMg — это многофункциональный датчик потока для некоррозионных газов, который также измеряет температуру и рабочее давление. Он используется в пневматических системах для измерения потребления сжатого воздуха и его пересчета в кВт/ч, а также для контроля рабочего давления. При этом он способен распознавать избыточный расход из-за утечек в пневматической сети, позволяя тем самым избежать ненужных затрат на электроэнергию благодаря точечному техобслуживанию. Предоставляемые датчиком данные также могут быть использованы для выработки мер по снижению энергопотребления в соответствии с ISO 50001. Свое конкретное воплощение это находит, например, в управлении запуском и остановкой процессов и оборудования, управлении компрессорами или пиковой нагрузкой. Таким образом, датчик может внести важный вклад в налаживание устойчивого, ресурсо- и энергосберегающего, а также экономичного производства. Это в полной мере подтверждается опытом его применения на различных заводах SICK и в пилотных клиентских проектах.

SICK IntegrationSpace
Аналитическая обработка данных о состоянии и применении
Monitoring Box
Датчики потока
Датчик расхода с измерением энергии
FTMg

 

Интеллектуальный датчик, интеграция в вашу систему или комплексное решение?

Датчик потока FTMg для измерения энергии в реальном времени является ярким представителем многочисленного спектра сенсорных решений SICK для пневматических систем. Этот датчик представляет собой масштабируемое решение для контроля расхода сжатого воздуха и сегодня предлагается в трех вариантах компоновки: FTMg с автономным веб-сервером, один или несколько FTMg со шлюзом промышленного интернета вещей (IIoT), например TDC-E от SICK для предварительной обработки и интеграции данных в системы MES, облачные системы или системы энергетического менеджмента, а также блок мониторинга (Monitoring Box) в качестве комплексного решения для датчиков потока FTMg, включая приложение для контроля расхода, панель управления с функцией сигнализации, интеграцию и соответствующее программное обеспечение и облачные сервисы. Само важное при этом — это то, что решения целостные, т. е. SICK выступает как компетентный партнер, который вместе с пользователем адаптировал, встроил и уже внедрил решения по контролю расхода сжатого воздуха, вплоть до программного обеспечения и интеграции.

The Monitoring Box as a complete solution for FTMg flow sensors
The Monitoring Box as a complete solution for FTMg flow sensors

 

Огромная потребность в совершенствовании контроля расхода энергии и сжатого воздуха

Во многих компаниях систематическое управление энергетическими ресурсами все чаще выходит на первый план. Компании заинтересованы в возможности прозрачного отслеживания собственного энергопотребления с целью снижения расходов на энергоснабжение. Все большее значение приобретает контроль расхода сжатого воздуха, поскольку, наряду с электроэнергией, сжатый воздух является одним из наиболее часто используемых видов энергии в промышленности, и, безусловно, одним из самых дорогих. Поэтому контроль потребления сжатого воздуха осуществляется с целью обеспечения экономичного и экологически устойчивого расходования этого вида энергии за счет эффективной эксплуатации оборудования и применения исправных компонентов пневматической сети.

The FTMg flow sensor for real-time energy measurement is one of several sensor solutions for pneumatic systems in the SICK product range.
The FTMg flow sensor for real-time energy measurement is one of several sensor solutions for pneumatic systems in the SICK product range.

 

Еще одна причина, по которой компании работают в этом направлении, изложена в стандарте ISO 50001 «Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по применению». Этот стандарт не только помогает создать такую систему менеджмента, но и служит основой для ее сертификации, которая, в свою очередь, является необходимым условием в Германии для частичного освобождения энергоемких компаний от обязательного отчисления за возобновляемую энергию, а также для освобождения производственных предприятий от налога на электро- и прочую энергию. Кроме того, она помогает компаниям получить субсидии на программное и аппаратное обеспечение для контрольно-измерительной и сенсорной техники, необходимые для системы энергетического или экологического менеджмента.

 

Различные целевые группы пользователей систем для контроля расхода сжатого воздуха

Контроль расхода энергии и сжатого воздуха представляет немалый интерес для самых различных бизнес-секторов. Например, производственных инженеров привлекает возможность сравнить потребление сжатого воздуха различными компонентами и типами установок. Руководителей производства волнует вопрос, как избежать отказов и времени простоя оборудования за счет динамической диагностики утечек во время эксплуатации и насколько высок возможный расход сжатого воздуха вне производственного времени. Они стремятся распознавать пиковые нагрузки, чтобы иметь возможность, например, регулировать управление компрессором. Важную роль для них также играет удобная и понятная панель управления с визуализацией показаний всех датчиков потока и их состояний.

Задачи специалиста по техобслуживанию — идентификация основных потребителей сжатого воздуха, своевременное получение информации о превышении определенных предельных значений, оперативное обнаружение возможных утечек и, разумеется, грамотное планирование работ по техобслуживанию системы энергоснабжения. Интересы уполномоченных инспекторов по вопросам энергетики и защиты окружающей среды очевидны из названия их должностей и распространяются вплоть до сертификации компании по стандарту ISO 50001. Бухгалтеры и экономисты хотят иметь как можно более подробный обзор затрат по установкам, процессам и группам изделий, с тем чтобы более точно рассчитывать производственные затраты и оставаться конкурентоспособными. И как владелец, управляющий директор или член правления, вы, естественно, всегда хотите быть в курсе всех возможностей для достижения экономии.

In many companies, systematic energy management is increasingly taking center stage.
In many companies, systematic energy management is increasingly taking center stage.

 

Первый опыт применения во внутренних и внешних пилотных проектах

Стремление к внедрению систематического контроля расхода энергии и сжатого воздуха обусловлено в том числе технологической разнородностью на самом предприятии. Это относится и к первому опыту использования датчиков на собственных производственных площадках компании SICK. На предприятии во Фрайбург-Хохдорфе датчик FTMg отслеживает подачу сжатого воздуха на автоматизированной монтажной установке, используя TDC-E в качестве шлюза. Это обеспечивает бесперебойную эксплуатацию установки и прозрачность потребления сжатого воздуха и затрат. На заводе в Ройте датчики FTMg используются для сбора данных на станке с ЧПУ, а также на линии по производству печатных плат. Благодаря своей многофункциональности датчик подходит не только для контроля расхода сжатого воздуха: помимо определения текущего объемного и массового расхода, он также способен измерять энергию в кВт/ч, давление и температуру и предоставлять эти данные в режиме реального времени, например, в блок мониторинга. На главном предприятии компании в Вальдкирхе FTMg интегрирован в общезаводскую систему контроля расхода энергии через шлюз TDC-E IoT и демонстрирует свою эффективность в условиях непрерывной эксплуатации в климатических камерах для лазерных сканеров безопасности.

Первые пилотные клиенты также используют решения по контролю расхода сжатого воздуха с помощью FTMg различной степени сетевой интегрированности. Комплексное решение с приложением для контроля расхода вызвало особый интерес, в частности, в компании BOCK в баварском Постбауэр-Хенге. Будучи производителем высококачественных компонентов для офисных кресел, мебели для приемных зон и автомобильной промышленности, BOCK выступает прямым или косвенным поставщиком многих крупных мировых брендов, реализуя свою продукцию через сеть международных производственных и торговых представительств. По итогам детального анализа требований и технических консультаций специалисты SICK совместно с BOCK спланировали, разработали и установили систему управления расходом сжатого воздуха в одном из цехов. Дополнительным бонусом идет возможность более внимательного изучения структуры эксплуатационных расходов на сжатый воздух. «Мы получили от SICK индивидуальное решение, которое объединяет в себе буквально все: стандартизированные аппаратные средства, программное обеспечение, разработанное специально для нас, а также передовые возможности подключаемости вплоть до облака защищенного шифрованием», — подводит итог Кристиан Бокк, технический директор по проектированию и процессам в компании BOCK.

Дополнительную информацию по теме контроля расхода энергии в целом и расхода сжатого воздуха в частности можно найти в официальном документе SICK «Многофункциональный контроль расхода воздуха для систем энергетического менеджмента в соответствии с ISO 50001:2018».

 

Читать далее

Решение «под ключ» для систем промышленной обработки изображений: в буквальном смысле инспекция «сквозь бутылочное горлышко»

Читать далее

Condition Monitoring в системе энергоснабжения: ответы из будущего

Читать далее

Оптимизация процессов на солнечных электростанциях — сила и мощь солнечной энергии

Читать далее

У вас еще остались вопросы?

Обратитесь к нашим специалистам

Smart Fluid Power
Smart Fluid Power

Датчики для гидравлических и пневматических систем

Датчики Fluid Power компании SICK выполняют интеллектуальные, гибкие и надежные измерения в многочисленных пневматических и гидравлических системах.

Подробнее