圖1  智能的分布式能源生產(chǎn)網(wǎng)絡

能源利用一直以來備受關注，如今能源的存儲亦成為一種重要趨勢。菲尼克斯電氣的IT-Powered自動化概念可以提供一種自動化解決方案，為能源節(jié)約做出貢獻。

能源對于當今科技發(fā)展和整個社會的繁榮來說，的確是一個至關重要的因素。1973年的第一次石油危機揭示了我們對于能源有多么的依賴。第一次，人類開始認識到石油燃料的總量是有限的。

對于結(jié)束這種依賴方案的研究，從可再生能源開始，如風力發(fā)電和光伏發(fā)電，已經(jīng)得到長遠的發(fā)展。今天，無可爭議的事實是，只有智能地混合所有已存在的能源形態(tài)，才能確保這類研究的成功進展。在這種情況下，能源在它產(chǎn)生的地方使用，在有風、太陽或者小區(qū)的天然氣站點。網(wǎng)絡工程可以產(chǎn)生智能的分布式能源生產(chǎn)工廠，也就是所謂的“智能電網(wǎng)”（圖1）。

高效能源的使用減少了成本

目前，關于未來能源的使用和構(gòu)成的決定已經(jīng)做出。多種能源形式的生產(chǎn)、處理和存儲已經(jīng)做出重要變革。專家認為資源的節(jié)約使用是唯一真正解決長期能源利用率的關鍵，因為這種方法對于全球氣候來說也起著一種積極的作用，能源的存儲變成一種重要趨勢。很多人開始買節(jié)能燈，使用能效等級A++的洗衣機，住在能源認證的居室，開低油耗的汽車。這些行為不僅僅是由環(huán)保意識推動的，也是由于能源越來越貴、降低成本的迫切愿望來推動的。科技整合到燈，洗衣機，汽車和住房，通過控制和有效利用能源減少了消耗。那些對于日常生活物品可以適用的，同樣可以在工廠和機器中得到應用。

這種技術叫作能效自動化。所有終端的相關信息和數(shù)據(jù)必須盡可能被過程獲取并且評估，以便得到精準的數(shù)據(jù)。在這種假定下，能源本身提供信息。菲尼克斯電氣的IT-Powered自動化概念可以提供一種自動化解決方案，通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)提供數(shù)據(jù)采集和傳輸，進行集中式或分布式的處理。這種信息通過以太網(wǎng)絡可以傳送到上一級控制系統(tǒng)或辦公室電腦使用，這也被稱作垂直集成（圖2）。

圖2 垂直集成的信息采集和處理

電機管理模塊延長工作時間

在信息鏈條里，來自菲尼克斯電氣的電子馬達管理模塊（MMM）和電子能源管理模塊（EMM）（圖3）獲取數(shù)據(jù)和控制相應的執(zhí)行器。使用這類模塊，電氣參數(shù)如電流、電壓和有效功率可以被采集，附加直接的能源消耗和操作時間。電子馬達管理模塊可以被設定參數(shù)，所以當一個指定的參數(shù)超過或沒達到，電機就能自動停機。這意味著可以持續(xù)地監(jiān)視那些集成到機器或工廠里的電機狀態(tài)。這樣，磨損和宕機風險可以被提前發(fā)現(xiàn)，以便維護人員根據(jù)具體的信息進行維修和更換。同時，能量峰值也可以被識別，過程可以被配置設定為高能效。無論電機在哪里使用，例如，傳送帶、泵或者閥門，使用電機管理模塊都是非常有意義的。

能量管理模塊獲取能源數(shù)據(jù)

能量管理模塊（EMM）只獲取能量數(shù)據(jù)，是非常通用性。一個新的、日益變得重要的應用領域是獲取電動汽車充電站的使用數(shù)據(jù)。這種場合應用了小型且分布式的控制單元，單元使用小型控制器，例如菲尼克斯電氣的ILC 150 GSM/GPRS，通過集成在PLC內(nèi)部的調(diào)制解調(diào)器來接入網(wǎng)絡。

圖3 菲尼克斯電氣的電子馬達管理模塊和電子能源管理模塊

能量管理模塊的另一個作用是在服務器室監(jiān)視能量數(shù)據(jù)。使用這類模塊，能量指令可以更好的發(fā)布，過載所導致的停機風險可以被降到最低，且峰值能量周期可以被更換成更優(yōu)的比率應用。

智能的能量管理也可實現(xiàn)以下應用： 監(jiān)視艦船上的冷卻容器；監(jiān)視移動電話無線發(fā)射站的能量數(shù)據(jù)；工業(yè)生產(chǎn)車間的能量管理。

IFS主站模塊在一個Inline站點中集成設備總線

最大組裝32個管理模塊并自動地連接成一個設備總線-接口系統(tǒng)總線（IFS），使用T-bus導軌連接器安裝。因為使用了菲尼克斯電氣Inline模塊，與控制器的耦合可獨立于任何總線或網(wǎng)絡。眾多的附加功能：例如，數(shù)字量和模擬量信號也可以集成到一個Inline站點，通過新的IFS主站模塊。數(shù)字量和模擬量模塊通過一根屏蔽電纜連接到設備總線，屏蔽層可以輕易地連接到Inline的屏蔽。接口系統(tǒng)總線和I/O系統(tǒng)之間的連接，確保能源數(shù)據(jù)在它產(chǎn)生的地方和中央控制室之間透明傳輸（圖4）。

圖4 分布式I/O和能源數(shù)據(jù)的無縫集成

FDT/DTM技術實現(xiàn)用戶界面友好的配置

支持FDT/DTM技術來設置管理模塊的參數(shù)，數(shù)據(jù)可以完全提供給操作人員而獨立于控制之外。FDT代表總線設備工具。這包含了一個標準框架應用，在這個框架下設備數(shù)據(jù)可以被觀察和參數(shù)化而獨立于設備制造商之外。相關的來自不同制造商的軟件描述被稱為設備類型管理器（DTM）。通過菲尼克斯電氣的解決方案，客戶在配置低層設備總線和分配適當參數(shù)時有兩種選項：第一個選擇是使用菲尼克斯電氣編程軟件PC Worx，這種通常是那些使用了菲尼克斯電氣Inline控制器，例如100系列PLC的用戶。另一個選擇是通過AutomationXplorer 作為框架應用，讀取Inline-IFS主站。要實現(xiàn)這種方法，用戶可使用筆記本通過USB適配器連接Inline-IFS主站。這意味著他可以獨立于上一級的控制系統(tǒng)之外去參數(shù)化模塊。在這兩種選擇中，被設定的數(shù)據(jù)都被存儲在IFS主站模塊的可插拔記憶模組中，所以系統(tǒng)在一個模塊被更換后，可以很快地被重新配置啟動。

高效的能效管理

高效的能耗管理對于客戶來說，是一個非常重要的需求。

通過獲取能量數(shù)據(jù)的管理模塊，電機控制，Inline I/O模塊之間的連接實現(xiàn)了一種從能量消耗點到控制器和管理層系統(tǒng)的無縫信息流，而無論使用什么樣的總線或網(wǎng)絡。因此，用戶幾乎可以優(yōu)化工廠和機器里所有的設備，去實現(xiàn)能效管理，從而降低成本。