motiv.jpg (15236 bytes)
  
Názov: Systém na monitorovanie a riadenie spotreby energií
Používateľ: INA Schaeffler Brasov S.R.L. Rumunsko
Produkt: SAE-Energo - podnikový energetický dispečing
Komunikácia: Podniková počítačová sieť (Ethernet TCP/IP), RS485
Funkcia:

Automatické monitorovanie a riadenie odberu elektrickej energie a zemného plynu s možnosťou rozšírenia na monitorovanie odberu stlačeného vzduchu, vody a technických plynov

Prínos:  

Zníženie prevádzkových nákladov za energie

Výhody:  

SAE Energo je postavený na báze telekontrolérov SAE FW-2 z produkcie nemeckej firmy SAE - Elektronik GmbH:

  • znižuje náklady za energie
  • má mnoho užitočných funkcií za dobrú cenu
  • je modulárny, dá sa budovať od jednoduchého systému, ktorý pokryje najnutnejšie požiadavky až po komplexný monitorovací a riadiaci systém
  • dá sa prispôsobiť podľa požiadaviek užívateľa

Problém

Manažment podniku požadoval centralizovať dohľad nad spotrebou elektriny za celý závod a jednotlivé výrobné uzly a spotrebou zemného plynu tak, aby sa dala spotreba registrovať, archivovať a regulovať v reálnom čase,. Pritom podnik má 2 fakturačné odberné miesta elektriny, 14 podružných elektromerov (analyzátorov siete PM500) rozmiestnených na rôznych výrobných uzloch v prevádzkovej hale a jedno fakturačné miesto odberu zemného plynu umiestnené na okraji podniku. Perspektívne manažment uvažuje o rozšírení systému o monitorovanie odberu stlačeného vzduchu, vody a technických plynov.

 

Riešenie 

Bol vybudovaný podnikový energetický dispečerský systém. Jeho schéma je na obr.1. Skladá sa z personálneho počítača (PC - energetický server), regulátora odberu elektrického výkonu kW max SAE RE1 a procesných staníc (PS1 až PS4).

Funkcie

Regulátor SAE RE1 vyhodnocuje každé 4 sekundy trend odberu elektrického výkonu z dvoch fakturačných elektromerov ABB Alpha (FElm1 a 2), posiela aktuálnu hodnotu za každý elektromer a sumárne do PC a bude (v etape 2) vypínať cez príslušné procesné stanice (PS3 a PS4) a vykonávacie moduly (VM1 až VM6) 6 ventilačných jednotiek.

Procesná stanica PS1 sníma z elektronického prepočítavača odberu zemného plynu impulzy tzv. neprepočítaného a prepočítaného objemu odberu, sníma z teplomeru hodnotu vonkajšej teploty, vyhodnocuje každých 60 sekúnd trend odberu zemného plynu a posiela aktuálne hodnoty do PC.

Procesné stanice PS2 až PS4 sú spojené s podružnými elektromermi PElm cez sériovú linku RS485. Podružné elektromery sú analyzátory siete (PM500 Merlin Gerin), ktoré merajú nielen činný a jalový odber ale aj iné parametre siete (I, U, F, cosφ, kW, kWh, …). Procesné stanice posielajú namerané údaje do PC.

 zväčšenie obrázku


Obr.1. Schéma energetického dispečerského systému

Na komunikáciu medzi PC, regulátorom SAE RE1 a PS1 až PS4 je použitá počítačové sieť podniku. Prenos dát je dávkový. Regulátor a procesné stanice si namerané a vypočítané dáta dočasne archivujú. Automaticky sa kontroluje správnosť prenosu. V prípade poruchy na komunikačnej linke alebo vypnutom počítači ostávajú dáta v pamäti regulátora a procesných staníc a prenesú sa do PC po odstránení poruchy alebo zapnutí PC.

Personálny počítač (energetický server) vykonáva zobrazovanie, alarmovanie, protokolovanie a archiváciu nameraných a vypočítaných údajov. Výstupom sú grafické obrazovky a tlačené protokoly:

Elektrická energia

  • Aktuálny odber výkonu a energie v rámci 1/4 hodiny (obr.2)
  • Denný protokol odberu výkonu a energie
  • Týždenný protokol odberu energie
  • Mesačný protokol odberu energie
  • Ročný protokol odberu energie
  • Časový graf maximálnych denných odberov výkonu
  • Protokol vypínania/zapínania spotrebičov
Zemný plyn
  • Aktuálny odber v rámci dňa (obr.3)
  • Denný protokol odberu zemného plynu
  • Mesačný protokol odberu zemného plynu
  • Ročný protokol odberu zemného plynu
Výstupy z PC (protokoly) (2.2 MB)

Regulátor SAE RE1 a procesné stanice

Základom regulátora SAE RE1 a procesných staníc PS1 až PS4 sú telekontroléry SAE FW-2 nemeckej firmy SAE – Elektronik GmbH. Sú to modulárne, jednodoskové, voľne programovateľné mikropočítačové jednotky, ktoré v sebe združujú vlastnosti programovateľného automatu (PLC) a komunikačného počítača (RTU). Majú dvojhodnotové a analogové vstupy a výstupy, štyri komunikačné rozhrania, zabudovaný integrovaný zdroj neprerušiteľného napájania a viacúlohový operačný systém reálneho času MTIOS. Tieto jednotky sú nainštalované do závesných, nástenných rozvádzačových skriní (400 x 500 x 150 mm).

V regulátore SAE RE1 je softvér SAE-RE-SW1. V PS1 je softvér na monitorovanie odberu zemného plynu SAE-Gas-SW. V PS2 až PS4 je softvér na zber dát.

Personálny počítač

Ako energetický server bol použitý štandardný personálny počítač s operačným systémom Windows XP Proffesional. Aplikačný softvér energetického dispečingu SAE-PC-SW1 pracuje v prostredí univerzálneho monitorovacieho a riadiaceho systému reálneho času (SCADA) ControlWeb verzia 5.

 zväčši obrázok

Obr.2. Obrazovka - Aktuálny odber elektrickej energie v 1/4 hodine

 zväčši obrázok

Obr.3. Obrazovka - Aktuálny odber zemného plynu v dni

Záver

Zavedením monitorovacieho systému získal používateľ prehľad o stave a prevádzke energetického hospodárstva podniku, čo mu umožňuje znížiť náklady na energie a zlepšiť operatívne a dlhodobé plánovanie spotreby energií.