Szerszámgép: Energia-fogyasztásmérő Modbus TCP-interfésszel
Use Case
Szerszámgépek elektromosenergia-felügyelete
Az elektromos energia regisztrálása, megjelenítése és elemzése Modbus TCP-interfésszel és moneo RTM-mel ellátott energia-fogyasztásmérőkön keresztül. A szerszámgépek összetettsége miatt energetikai szempontból érdemes azokat bizonyos mértékig felügyelet alatt tartani. Fizikai szempontból különböző fogyasztók vannak itt telepítve, amelyek különböző hatással vannak az induktív vagy kapacitív meddő teljesítmények keletkezésére. Ezek erősen befolyásolhatják az energiaköltségek arányát.
A kiindulási helyzet
Az elektromosenergia-szükséglet célzott regisztrálás nélkül csak összértékként határozható meg. Az elektromosenergia-szükségletet nem lehet az egyes alkalmazásokhoz és munkadarabokhoz rendelni. Az ismeretlen energiaösszetevők a hatásos és látszólagos teljesítmény mennyisége és a munkadarabonkénti energiaszükséglet.
A projekt célja
Az energiaszükséglet átláthatósága az energiafogyasztás optimalizálása érdekében
A szerszámgép energiaszükségletét regisztrálni, tárolni és későbbi elemzéshez rendelkezésre kell bocsátani. Ez a meddő, látszólagos és aktív teljesítmény rögzítésével és a teljesítménytényező meghatározásával történik.
A megvalósítás
A géppark áramellátását a mennyezet alatt futó gyűjtősínek biztosítják. A szerszámgépet egy tápegységen keresztül csatlakoztatják, amely túláram ellen is védelmet nyújt.
A szerszámgép energiaszükségletére vonatkozó összes adat összegyűjtése érdekében egy háromfázisú, Modbus TCP-interfésszel rendelkező energia-fogyasztásmérő került telepítésre és csatlakoztatásra ehhez a kimenő betáplálási dobozhoz.
A szükséges Modbus-regiszterek megbízhatóan kiolvashatók az LR Agent segítségével. A moneo RTM-ben az értékek nyomon követése és elemzése, valamint a felmerülő fogyasztási költségek közvetlen kiszámítása történik.
A siker
Elektromos energiafogyasztások és a gépállapot egy pillantásra
Az energiaszükségletek átláthatósága a moneo RTM segítségével
- A folyamathoz kapcsolódó munkaterület elektromos energiafogyasztásának rögzítése.
- Központosított információk az elektromos energiafogyasztásról.
- Számítások a méretezett tartományban elfogyasztott elektromos energia költségének meghatározásához.
- A teljes felvett teljesítmény kijelzése
- Az aktuálisan felvett összteljesítmény kijelzése
- Az aktuális feszültség, áram és teljesítmény kijelzése mindhárom fázisra vonatkozóan
- Az aktuálisan keletkező meddő teljesítmények kijelzése
- Az összes generált meddő teljesítmény kijelzése
- A felmerült összköltségek kiszámítása a Számított értékek-en keresztül
- Az aktuálisan felmerülő költségek kiszámítása a Számított értékek-en keresztül
- Levezetés a fogyasztási értékekből: Teljes fogyasztás, csúcsfogyasztások, fogyasztás alapterhelésen / készenléti állapotban, fogyasztás a termelésen kívüli időszakban, generált meddő teljesítmények
A rendszer felépítése
- Siemens 7KT1260 energia-fogyasztásmérő
- LR Agent
Vezérlőpult
A vezérlőpult áttekintést nyújt a felhasználónak az ezen berendezésre vonatkozó releváns folyamatértékekről.
- 1. fázis (L1): Az áram, a feszültség és a teljesítmény aktuális mérési értékei
- 2. fázis (L2): Az áram, a feszültség és a teljesítmény aktuális mérési értékei
- 3. fázis (L3): Az áram, a feszültség és a teljesítmény aktuális mérési értékei
- Aktuális költségek óránként + aktuális teljesítményigény
- Teljes költség + teljes teljesítményigény
- 1. fázis (L1): Aktuális teljesítménytényező, látszólagos teljesítmény és meddő teljesítmény
- 2. fázis (L2): Aktuális teljesítménytényező, látszólagos teljesítmény és meddő teljesítmény
- 3. fázis (L3): Aktuális teljesítménytényező, látszólagos teljesítmény és meddő teljesítmény
- Teljes teljesítménytényező
- Teljes látszólagos teljesítmény (+/-)
- Teljes meddő teljesítmény (+/-)
Elemzés
A generált meddő teljesítményeket a moneo-elemzésben értékelve látható, hogy a szerszámgép nagyon kedvezőtlen tartományban működik. A teljesítménytényező működés közben túlnyomórészt a negatív tartományban van.
Sürgős az ok kivizsgálása és mielőbbi megszüntetése. Ebben a konkrét esetben azonban nem kerülnek intézkedések végrehajtásra, mivel a szerszámgép helye időben korlátozott, és üzemgazdasági szempontból a meddő teljesítmények kompenzálása ebben az időszakban nem éri meg.
Az adatok rögzítésre kerülnek és felhasználják azokat az új és hosszú távú telephely meddőteljesítmény-kompenzációs rendszerének megtervezéséhez.
- Teljesítménytényező
- Aktuálisan felvett hatásos teljesítmény
- L1 meddő teljesítmény
- L2 meddő teljesítmény
- L3 meddő teljesítmény
- Aktuálisan felvett hatásos teljesítmény
Calculated Values: számított értékek
Adatáramlás watt-ból kW-ra történő átváltáshoz
Az energia-fogyasztásmérő által a Modbus-regiszterekbe továbbított mért értékek az LR Agent-en keresztül egy az egyben kiolvasásra és a moneo-ban elkönyvelésre kerülnek. Ezek nem mindig rendelkeznek a kívánt egységgel. A teljesítményértékeket általában kilowattban használják. A szabványosított SI-egység azonban, amelyet a regiszterek is feltüntetnek, a watt. A bemeneti változó (W) egy adatfolyam segítségével a kívánt egységre (kW) kerül átalakításra.
- Aktuálisan felvett teljesítmény wattban
- Állandó: Osztó a kilowattra történő átváltáshoz
- Osztás
- Aktuálisan felvett teljesítmény kilowattban
A fogyasztási értékek értékelését és elemzését segíti a felhasznált teljesítmény költségeinek kiszámítása is. Ezeket általában kilowattórában számlázza ki a szolgáltató, amelyhez az előző adatfolyamban kilowattórára átszámított energiafogyasztás használatos alapváltozóként. Összesen két adatfolyam generálódik:
1. A költségek kiszámítása az aktuális teljesítményfelvétel mellett
- Aktuálisan felvett teljesítmény kilowattban
- Állandó: Költségek kilowattóránként
- Szorzás
- Kerekítés 2 tizedesjegyre
- Aktuálisan felmerülő költségek óránként
2. Az abszolút felvett teljesítmény költségének kiszámítása
- Aktuálisan felmerülő költségek óránként
- Állandó: Költségek kilowattóránként
- Szorzás
- Kerekítés 2 tizedesjegyre
- Összes felmerült költség
