Energie-Monitoring

B&R Aprol EnMon zeigt Potenziale auf

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Als gebrauchsfertige, vorkonfigurierte Lösung ermöglicht Aprol EnMon die schnelle Umsetzung des Energie-Monitorings. Aprol lässt sich zudem in der Cloud installieren und betreiben – womit Daten und Auswertungen des B&R-Prozessleitsystems weltweit zur Verfügung stehen Bild: B&R
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Die Energieeffizienz in der Fertigung lässt sich nur optimieren, wenn die Energieverbräuche einzelner Maschinen und Anlagen exakt erfasst werden können. B&R bietet hier mit Aprol EnMon ein System, das Stand-alone oder in Prozessleitsysteme integriert das permanente Energie-Monitoring ermöglicht. Zusammen mit dem Anschluss an eine Cloud lassen sich zudem Big-Data-Analysetools nutzen.

Die Gesamteffizienz einer Maschine, Fertigungslinie oder Anlage hängt nicht zuletzt auch von der verwendeten Antriebs- und Steuerungstechnik ab. Neben Lösungen zur optimalen Auslegung von Motoren und Antriebskomponenten bietet B&R hier Antriebe mit energiesparenden Möglichkeiten wie der Cold-Plate-Schaltschrankmontage, einer Zwischenkreiskopplung und der aktiven Rückspeisung der Bremsenergie ins Stromnetz. Entscheidend ist darüber hinaus, Energieverbräuche auch genau messen zu können. Speziell für das Energiemanagement bietet sich die offene Automatisierungsplattform Aprol an, die sich auch an bestehende Prozessleit- oder Scada-Systeme koppeln lässt.

„Speziell für das Energie-Monitoring haben wir mit Aprol EnMon eine gebrauchsfertige Lösung entwickelt“, erläutert Martin Reichinger, Business Manager Process Automation bei B&R. „Bei vorhandener Sensorik ist dazu außer einem Industrie-PC mit Aprol keine zusätzliche Hardware erforderlich – der Anwender kann sich schnell und einfach ein komplettes Energie-Monitoring-System einrichten.“ Reports, Trends und Alarmsystem stehen damit automatisch zur Verfügung. Von Vorteil ist hier die Offenheit der Lösung: Da in Industrieanlagen in der Regel Komponenten unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz kommen und verschiedene Feldbusse und Industrial-Ethernet-Protokolle verwendet werden, sind entsprechende Schnittstellen zu allen gängigen Kommunikations-Protokollen entscheidend. „Das stellt für die Aprol-Plattform kein Problem dar, da die Offenheit des Systems genau das bietet“, betont Reichinger.

Einsparpotenziale erkennen und nutzen

Mit EnMon lassen sich Einsparpotenziale identifizieren und Einsparprojekte anstoßen. Bei allen Energiearten können so maximale Energiekostensenkungen erzielt werden. Alle relevanten Energieverbräuche werden gemessen, aufgezeichnet und ausgewertet. Energie-Berichte und Diagramme werden anschließend für einzelne Maschinen, Teilanlagen, für ganze Anlagen oder das gesamte Unternehmen erstellt.

Ausgeliefert wird Aprol EnMon vorinstalliert beispielsweise auf einem schaltschranktauglichen Industrie-PC oder Automation PC 910. Die Inbetriebnahme und Parametrierung kann besonders schnell erfolgen, weil Software und Hardware-Konfiguration bereits enthalten sind. Lediglich die Netzwerkeinstellungen müssen noch angepasst und die Sensoren samt Zuordnung zu Software-Templates in einer Tabelle eingetragen werden. Danach wird die Applikationssoftware automatisch generiert und geladen.

Datenzugriff und -ablage im Griff

Zentrale Komponente von EnMon ist neben Operator-Software und Entwicklungsumgebung übrigens auch eine leistungsfähige Datenbank mit SQL-Interface. Sie wird auf dem stabilen Betriebssystem Suse Linux Enterprise Server betrieben und dient der historischen Speicherung aller benötigten Energiedaten.

Der Datenzugriff erfolgt ohne Software-Installation mittels Webbrowser von beliebigen Standorten aus. Daher kann das System meist ohne Monitor in einem Schaltschrank verbaut werden. Die Anzahl der benötigten EnMon-Controller hängt von Anzahl und Art der Messstellen sowie von der Verarbeitungsart der Daten ab. Ein Controller liest in der Regel Energiedaten einiger hundert Messstellen aus und verarbeitet sie. Weitere Controller können bei Bedarf problemlos hinzugefügt werden. Die Daten kommen dank der offenen Plattform über gängige Industrieschnittstellen wie Powerlink, Modbus TCP, Profibus oder Ethernet/IP in das Monitoring-System.

Alle Energiearten integriert

Das Energie-Monitoring mit Aprol EnMon ist nicht auf elektrische Energie beschränkt. Es unterstützt alle Energiearten, die in dem generisch aufgebauten System frei definierbar sind und kundenspezifisch benannt werden können. So können neben der elektrischen Energie auch Öl, Gas, Dampf oder Fernwärme einfließen sowie Medien, die häufig nicht zur Energie gezählt werden – beispielsweise Druckluft oder Wasser.

Um die Energieverbräuche zu erfassen, steht Nutzern von Aprol EnMon eine Reihe extrem kompakter I/O-Module der B&R-Reihe X20 zur Verfügung. Schnittstellenmodule X20IF zur Anbindung von Modbus RTU, ModbusTCP, Profibus DP, EtherNet/IP erfassen Zählerstände vorhandener Messstellen in bestehenden Netzen. Spannungen, Ströme, Frequenzen und Blindanteile auf allen Phasen misst etwa das Energie-Messmodul für elektrische Leistung X20AP. Es misst bis zur 31. harmonischen Überschwingung und erkennt dadurch auch Verunreinigungen der lokalen elektrischen Netze mit Oberwellen. Diese entstehen, wenn Wechselrichter exzessiv eingesetzt werden, um Energie zu sparen.

Aufbereitung erschließt den Zugang

Zum Umgang mit den Daten bietet Aprol EnMon ein SQL-Interface zu Business-Intelligence-Systemen. Eine Iosys-Schnittstelle ermöglicht es, auf beliebige Prozessvariablen lesend und schreibend zuzugreifen – ohne teure Schnittstellenabstimmungen zwischen Enterprise Ressource Planning (ERP) und Energie-Monitoring.

Aprol selbst lässt sich zudem in der Cloud installieren und betreiben, womit Daten und Auswertungen des Prozessleitsystems weltweit zur Verfügung stehen. Durch die zentrale Datenhaltung können alle Informationen global dezentral abgerufen werden. Wahlweise können die Inhalte der Datenbank auch von Big-Data-Analysetools der Cloud-Anbieter ausgewertet werden. Das System unterstützt die Protokolle MQTT, AMQP und OPC UA. Die Zahl der lokalen Aprol-Installationen, die Daten an ein zentrales Cloud-Aprol senden, ist nicht beschränkt. Die Auswertungen der Business-Intelligence-Lösungen lokaler und cloudbasierter Installationen werden über eine REST-Schnittstelle abgerufen. co

www.br-automation.com

Weitere Details zur Aprol-Plattform und den Einsatzfeldern:

http://hier.pro/pLFFF


PLUS

Messen und steuern

Aprol EnMon bietet zahlreiche Module, um Energieverbrauchsdaten exakt zu berechnen und Berichte über den Energieverbrauch zu erstellen. Darüber hinaus kann die Lösung aber noch weitere Aufgaben erfüllem:

  • Ein effektives Hilfsmittel ist das Lastmanagement, mit dem sich Spitzenlasten beherrschen lassen. Es wendet auch ungeplante Abschaltungen ab, die durch plötzlich entstehende Überlasten verursacht werden.
  • Parametrierbare Control-Module in der Software ermöglichen ein manuelles oder automatisches Zu- und Wegschalten von Lasten mit wählbaren Prioritäten und definierbarem Zeitverhalten. Zu- oder weggeschaltet werden Lasten über digitale Ausgangsmodule X20DO oder Schnittstellenmodule X20IF.
  • Zusätzlich berücksichtigt Aprol EnMon tageszeit- oder saisonabhängige Tarife und erfasst frei definierbare Feiertage. Hohe Lasten können dadurch in Zeiten verschoben werden, in denen Niedrigtarife verfügbar sind. Dies trägt wesentlich zur Kosteneinsparung bei.
  • Aprol EnMon unterstützt als skalierbare, gebrauchsfertige und integrierbare Lösung bei der Optimierung des Energieverbrauchs. Dadurch können trotz steigender Energiepreise die Stückkosten in der Produktion gesenkt und gleichzeitig die Energiereserven gesichert werden. Die B&R-Lösung kann ebenso an der kleinsten Einzelmaschine wie an der größten Prozessanlage sinnvoll zum Einsatz kommen. Auch einflussreiche Randerscheinungen wie die umgebenden Nebenbetriebe oder Gebäude werden damit in ein ganzheitliches Energiemanagement eingebunden.
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