Normgerechte Datenerfassung zur Steigerung der Energieeffizienz
Mit
der 2009 in Kraft getretenen Norm EN 16001 werden EU-weit einheitliche
Kriterien für ein Energiemanagement aufgestellt. Diese Norm beschreibt
Anforderungen, die Unternehmen in die Lage versetzen, den
Energieverbrauch systematisch und kontinuierlich zu reduzieren. Seit
Januar 2009 können energieintensive Unternehmen über das EEG von einer
Kosten senkenden Ausgleichsregelung profitieren, wenn sie ein EnMS
eingeführt haben. Basis für ein EnMS ist die nachvollziehbare und
ordnungsgemäße Erfassung der zu erhebenden Energiedaten.
Im
Zentrum des STANGE-Energiemanagement-Konzeptes stehen SE-604-DL Geräte,
die als Datenlogger für jeweils 32 Anlagen arbeiten. Pro Anlage können
bis zu 16 Werte (Kanäle) aufgezeichnet werden. Der Energieverbrauch
(Strom und Gas) der Anlagen wird mit den integrierten Datenloggern der
SE-604-DL Geräte aufgezeichnet.
Folgende Leistungen können mit dem STANGE-Konzept realisiert werden:
• Energieerfassung in Tagesdateien
• Energieerfassung bezogen auf Chargen
• Spitzenlaststrom-Energieoptimierung
Energieerfassung in Tagesdateien
Pro
SE-604-DL können die Messdaten von bis zu 32 Verbrauchern in
Tagesdateien aufgezeichnet werden. Durch die Kombination von mehreren
SE-604-DL kann die Anzahl der zu erfassenden Verbraucher beliebig
erweitert werden. Bei zukünftigen Anlagenerweiterungen kann somit auch
das Energiemanagementsystem jeweils an die neue Situation angepasst
werden.
Für jeden Verbraucher werden, wenn vorhanden, folgende Daten aufgezeichnet:
• Leistungsmomentanwerte Strom als Kurve über den Tag im 10-Sek.-Takt
• Leistungsverbrauch Strom pro Tag im 10-Sek.-Takt
• Leistungsmomentanwerte Gas als Kurve über den Tag im 10-Sek.-Takt
• Leistungsverbrauch Gas pro Tag im 10 Sek.-Takt
Pro
Verbraucher wird eine Tagesdatei erzeugt, wobei, neben den
Energiedaten auch andere Werte aufgezeichnet werden können (insgesamt
bis zu sechzehn Messwerte). Als Energiewerte sind die aufsummierten
Leistungswerte pro Tag für Strom und Gas besonders wichtig, da sie bei
der späteren Auswertung nach EN 16001 zur Bildung von Kennwerten (z.B.
Energieverbrauch pro Anlage und Monat / produzierte Kg pro Anlage und
Monat) genutzt werden können.
Über Ethernet sind die SE-604-DL mit
einem zentralen PC verbunden, der die aufgezeichneten Tagesdateien
automatisch abholt und zentral speichert. Über das mitgelieferte
grafische Auswerteprogramm können die Messdaten analysiert werden.
Zusätzlich wird eine fertige Funktion für den automatischen Export in
EXCEL geliefert.
Dort wird für jeden Verbraucher der Tagesverbrauch
von Strom und Gas tabellarisch aufgelistet, so dass der Monats-,
Quartals- und Jahresenergieverbrauch übersichtlich dargestellt werden
kann.
An jeden Verbraucher wird ein Energie-Messgerät (EMG) mit
einer Modbus-Schnittstelle eingebaut. Bis zu 31 EMGs werden dann über
einen Wandler von Modbus-RTU auf Modbus TCP-IP per Ethernet mit dem
jeweiligen SE-604-DL verbunden.
Die maximale Leitungslänge des
seriellen Modbus-Netzwerkes von 1200m bestimmt hierbei die notwendige
Anzahl der Modbus-Wandler. STANGE-Geräte der Serie SE-6xx können direkt
per Ethernet mit den SE-604-DL Geräten verbunden werden. Bei dieser
Konstellation wird das EMG dann direkt an den SE-6xx der Anlage
angeschlossen.
Der Gasverbrauch pro Anlage wird über das STANGE I/O-System per Gasimpulszähler erfasst.
Bei
Anlagen mit STANGE Prozessreglern (SE-4xx, SE-5xx, SE-6xx) erfolgt die
Erfassung über die jeweilige Peripherie des Prozessreglers (hierzu
müssen die benötigten digitalen Eingänge zur Verfügung stehen, bzw. die
Peripherie entsprechend erweitert werden). Die SE-604-DL Geräte lesen
dann diese Daten aus den jeweiligen SE-Geräten aus und speichern sie in
den zugehörigen Tagesdateien.
Bei Anlagen ohne STANGE Prozessregler
kann die Gaserfassung auch über ein STANGE I/O-System erfolgen, dass
direkt an das jeweilige SE-604-DL Gerät angeschlossen wird.
Energieerfassung bezogen auf Chargen
Eine
Energieerfassung pro Charge ist nur möglich, wenn eine STANGE-Steuerung
der Baureihe SE-6xx, SE-4xx, oder SE-5xx als Steuerung an der Anlage
eingesetzt wird und das Leitsystem ECS-2000 vorhanden ist.
Bei
Anlagen mit SE-6xx wird das EMG direkt via Modbus an den SE-6xx
angeschlossen. Die Energiewerte können so direkt mit den anderen
Messdaten (Temperaturen usw.) chargenbezogen gespeichert und dem
Leitsystem ECS-2000 übergeben werden.
Sind Geräte vom Typ SE-402,
SE-404, SE-502 oder SE-504 an dem Leitsystem ECS-2000 im Einsatz, so
ist durch folgenden Umbau des Leitsystemanschlusses eine chargenbezogene
Energiespeicherung möglich:
Die an den ECS-2000-PCs eingesetzten
STK-Boxen (Schnittstellenumsetzer von RS422 auf RS232) werden durch die
intelligenten Schnittstellenverdoppler vom Typ ISM-BOX ersetzt. Eine
ISM-BOX verdoppelt eine serielle JBUS-Schnittstelle, so dass ein Zugriff
vom ECS-PC und von einer zweiten Quelle auf die angeschlossenen
SE-Geräte möglich ist. Die zweite Quelle ist dabei ein SE-604-DL, der
über einen TCP-RTU-Wandler per Ethernet Daten mit den SE-Geräten
austauscht. Bei den ausgetauschten Daten handelt es sich um die Signale
Chargenstart und Chargenende vom SE-4xx/5xx an den SE-604-DL und in der
anderen Richtung um die verbrauchte Energie während der Chargenfahrt.
Die serielle Übertragungsgeschwindigkeit zum ECS-2000 wird dabei
halbiert (langsamer).
Über die Weitergabe der Werte an ein
übergeordnetes Bürosystem (z.B. ams der Firma TTC) ist dann eine
Zuordnung zu den Chargenteilen möglich. So können wichtige Kennzahlen,
z.B. Energierverbrauch/Kg für eine Charge, gebildet werden.
Spitzenlast-Energieoptimierung
Mit
der bestehenden Infrastruktur für die Energieerfassung kann auch eine
Spitzenlastenergieoptimierung realisiert werden. An einen SE-604-DL wird
dazu ein Energieoptimierungsgerät vom Typ EMAX-64 per Ethernet
angeschlossen. Im EMAX-64 können bis zu 64 elektrische Verbraucher
verwaltet werden.
Bei einer Spitzenlast-Energieoptimierung wird der Mittelwert der Messperiode (15 Minuten) berechnet.
Die Messperiode im EMAX-64 wird mit dem Energieversorger-Rücksetzimpuls synchronisiert.
Die
Leistungsmessung der gesamten Firma erfolgt entweder als Direktmessung
oder über einen S0-Impuls vom Energieversorger. Der EMAX-64 schaltet nun
die angeschlossenen Verbraucher so ab, dass ein programmierter
Soll-Spitzenwert der Messperiode nicht überschritten wird.
Ist an
der Anlage ein SE-6xx, SE-5xx oder SE-4xx im Einsatz, erfolgt der
Zugriff mit dem Abschaltbefehl direkt per Ethernet zwischen SE-604-DL
und SE-6xx oder über die ISM-BOX bei SE-4xx/5xx. Eine Rückmeldung
„Verbraucher darf abgeschaltet werden“ wird dabei berücksichtigt.
Hierbei handelt es sich meist um eine Steuerspur, die in den Rezepten
der Anlage abschnittsweise programmiert wird.
Bei Anlagen ohne
einen STANGE Prozessregler erfolgt die Kommunikation ebenfalls über
Ethernet und Modbus bis zu den EMGs. Jedes EMG hat hier einen
Digitalausgang, mit dem eine direkte Abschaltung der Heizung über ein
Relais nach der Steuerung möglich ist (die EMG Variante mit
Digitalausgang ist teurer als die EMG Variante, die bei den Anlagen mit
Stange Prozessregler verwendet wird).
Bei dieser Lösung erfolgt
die Abschaltung immer, das Signal „Verbraucher darf abgeschaltet werden“
wird nicht berücksichtigt. Eine Abschaltung darf dann nur solange
erfolgen, wie der Prozess nicht von der Abschaltung negativ beeinflusst
wird (die max. Abschaltzeit ist im EMAX-64 programmierbar).
Datenblatt
 Energiemanagement
Sprache:
 
| 
