Energie und Kosten sparen

Energie und Kosten sparen
Energieeffizienz in der Automatisierungstechnik
Veranstaltung: Energieeffizienz in industriellen Prozessen
Andreas Hahn
Senior Produktmanager
Hannover, 22.04.2010
Unternehmen
1948 gegründetes, unabhängiges
Unternehmen der Automatisierungstechnik
Hauptsitz in Ostfildern bei Stuttgart
Mitarbeiter:
– 1.370 weltweit
– 735 in Deutschland
Global Player
Weltumspannendes PilzNetzwerk
Know-how der weltweiten
und lokalen Normen,
Richtlinien und Gesetze
Kurze Lieferzeiten
Schneller Support vor Ort
Vor Ort für Sie vertreten
durch:
24 Niederlassungen
19 Handelspartner
Ganzheitliche Lösungen für alle Branchen
Automobilindustrie
Pressen und
Metallverarbeitung
Verpackungsindustrie
Ganzheitliche Lösungen für alle Branchen
Kraftwerke
Seilbahnen
Vergnügungsparks
Komplette Lösungen für die sichere Automation
Was heißt Energieeffizienz?
Definition Energieeffizienz
Produktion (Nutzen) mit möglichst wenig
Energieeinsatz
unnützen Verbrauch vermeiden,
Ressourcen schonen
Nutzen von energieeffizienten Produkten
reduzieren Kosten
ist aktiver Umweltschutz
Einsatz von Automatisierungstechnik
ermöglicht Energieersparnis
Energieeffizienz in der Sensorik
Technologien
Sensorik <-> Energieeffizienz?
Elektronische Sensoren verbrauchen
elektrische Energie
Zuhaltungen bestehend aus Sensor
und Aktor sind ebenfalls elektr.
Verbraucher
Technologien beeinflussen die
Energieeffizienz
Aktor mit bistabilem Verhalten
Stromabsenkung nach dem
Schaltvorgang
…
Energieeffizienz in der Sensorik
Technologiebeispiele
Sichere Türabsicherung
Elektronische berührungslose Türabsicherung
Reduzierter Energiebedarf um 50%
Sicheres Schutztürsytem PSENslock
Optimiertes Magnetsystem der 500 N Version reduziert
Energiebedarf auf 20 % herkömmlicher technischer
Lösungen
Sicheres Schutztürsystem PSENsgate
Einsetzbar bis Sicherheitslevel SIL 3, PL e
Stellungsänderung der Zuhaltung durch kurzen
Stromimpuls
– Kein weiterer Energiebedarf für die Erhaltung einer
der beiden möglichen Stellungen
Durchschnittlicher Verbrauch reduziert sich auf Bedarf
eines sicheren Sensors mit LED
Energieeffizienz in der Sensorik
Vergleich der Technologien
Merkmale
Elektronische Sensoren haben
geringsten Energiebedarf
Zuhaltungen mit elektronischer
Überwachung haben geringfügig
höheren Energiebedarf
magnetische Zuhaltungen nach
dem Arbeitsstromprinzip mit
Überwachung haben deutlich
höheren Energiedarf
Leistungsfaktor
9,0
8,0
7,0
6,0
5,0
4,0
3,0
Berücksichtigung der optimalen
Technologie bei der Sensorauswahl
reduziert den Energiebedarf
2,0
1,0
0,0
elektr. Sensor
bistabile Zuhaltung
mit Überwachung
magn. Zuhaltung
mit Überwachung
Steuerungstechnik
Dezentrales E/A-System PSSuniversal
Systemmerkmale
Optimiertes Systemdesign senkt den
Energieverbrauch von sicheren E/A-Modulen
im Vergleich zu anderen marktgängigen
Systemen um bis zu 50 %
Schaltnetzteile und weitere Technologien zur
Reduzierung der Verlustleistung sind Basis für
die genannte Energieersparnis
Die individuelle Verlustleistung für eine
Applikation kann über das Software-Tool
PSSuniversal Assistant im Vorhinein
berechnet werden
Servo-Antriebstechnik
für optimalen Wirkungsgrad und Toleranzen
Leistungsfähige Regler
und digitale Filter
Stabilität der
Regelkreise
Höhere
Verstärkungsfaktoren
Geringere
Schleppabstände
Geringere
Prozesstoleranzen
Geringerer Energiebedarf
= reduzierte Betriebskosten
Mit Servotechnik...
flexibel auf unterschiedliche
Anforderungen während des
Produktionsprozesses reagieren
Formatwechsel oder unterschiedliche
Taktzahlen problemlos realisieren
Unregelmäßigkeiten im
Produktionsprozess ausgleichen
Servo-Antriebstechnik
Sicherheit optimiert Energieeffizienz
Einsatz von antriebsintegrierter Sicherheit
Prozesseingriff kein Entladen des
Zwischenkreis für sicheren Betriebshalt
(SOS)
Einfacheres und schnelleres Einrichten von
Prozessen höhere Verfügbarkeit (SOS,
SLS, SDI)
Automatischer Bremsentest reduziert
Stillstandszeiten für Wartungsarbeiten erhöhte Verfügbarkeit
Reduzierte Nebenzeiten führen zu
Reduzierung des Energiebedarfs um 3 - 5 %
Antriebsauslegung
entscheidend für die Energieeffizienz
Leistungsfähiges, graphisches
Softwaretool:
Modellieren von Antriebssträngen
Verifizieren von Komponenten
Kosten optimierte Auslegung
Unterstützt mechanische und
elektrische Auslegung
Gemeinsame Datenbasis
Taktzeitoptimierung
Ziel der exakten Auslegung:
Anforderungen an Qualität und Ausbringung erfüllen
Kosten für Beschaffung und Betrieb niedrig halten
Verschwendung von Energie vermeiden
Antriebsauslegung
Dienstleistungen
Unterstützung auf dem Weg zum
optimalen Antrieb in Form von
Dienstleistungen.
Risikoanalyse
Antriebsauslegung
Hard- und Software-Konstruktion
Inbetriebnahme
Energiesparprofil für SafetyNET p
Energy
Aktivitäten
Arbeitsgruppe in Safety Network
International e.V. arbeitet an
einem Energiesparprofil
Merkmale
Verschiedene Energiesparmodi
steuern das Profil unterstützende
Geräte
Eingebunden im Application
Layer
16
Anwendungsfälle für das
SafetyNET p Energiesparprofil
Energiesparmodi
Power On
Power Off
Störung
Wochenende
Pause
Zeit
Status Pause z.B. Mittagspause Minutenbereich
Status Wochenende Stunden
bis Tage
Status Störung Dauer
unbekannt)
Prozessdaten zur Verbrauchsermittlung
Datenformat
Einheiten
Energiesparprofil
Anwendersicht
Engineering
Tool (z.B. PAS)
SafetyNET p Gerätebeschreibungsdatei
device_description
<energy-safe_modes
<power_off>
<ready to operate>
+
Schnittstelle zum
Energiesparprofil sind spezielle
Variablen bzw. Funktionsbausteine in der SPS
SafetyNET p Gerät Gerätebeschreibungsdatei
mit Energiesparprofil informiert Engineeringtool über
die unterstützten Funktionen des
Gerätes
Energiesparmodi der Geräte
Abhängig vom Gerät gibt es
unterschiedliche Energiesparmodi
Energieverbrauch
Betriebsbereit
Modus n
Modus 2
Modus 1
Standby
Mindestanforderung an Geräte:
– Standby Modus
– Betriebsbereit Modus
Reaktionen auf die Modis
– Komplett abschalten
– Teilweise abschalten
– Drehzahlen reduzieren
– Sicherheitsfunktionen aktiv
lassen
–…
Konkrete Reaktionen abhängig
von der Applikation
Energieeffizienz immer im Blick
Energieeffizienz ist bei Pilz ein Kriterium bei
der Entwicklung der Produkte
– Betriebskosten sparen
– Schonung der Ressourcen
Pilz entwickelt umweltfreundliche Produkte
unter Verwendung von ökologisch
verträglichen Werkstoffen (entsprechen
REACH, RoHS) und energiesparenden
Techniken
Bei Pilz wird in ökologisch gestalteten
Gebäuden umweltbewusst und
energiesparend produziert und gearbeitet
Energieeffizienz in der Automatisierungstechnik
Automatisierungskomponenten und ihr Beitrag zur Energieeffizienz
Moderne sichere Servo-Antriebstechnik durch Reduzierung der
Nebenzeiten
Moderne Technologien bei Netzteilen und sicheren E/A-Modulen
Energieeffizienzprofil
Geräte die Energiesparmodi unterstützen
Verantwortung für die Umwelt
modernste Technologien zur Gebäudeklimatisierung Reduzierung des
Primärenergieeinsatzes um 25 % im neuen Entwicklungs- und
Technologiezentrum
Immer aktuell informiert über PMC,
www.pilz.com
Andreas Hahn
Pilz GmbH & Co. KG
Felix-Wankel-Str. 2, 73760 Ostfildern, Deutschland
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