Zarządzanie szeroko rozumianą energią stanowi obecnie jeden z ważniejszych aspektów działania zakładu (przemysłowego i nie tylko). Jednak nie każdy widzi w tym sens i kompletnie pomija ten aspekt funkcjonowania swojej działalności. Wdrażając odpowiednie metody zarządzania energią, możemy zoptymalizować funkcjonowanie zakładu, a przede wszystkim zredukować koszty energii. Ograniczając marnotrawienie energii, bezpośrednio przyczynimy się do dbania o nasze środowisko. Proste działania, a przez to bycie ekologicznym, sprawią, że nasze przedsiębiorstwo będzie lepiej postrzegane w oczach potencjalnych klientów oraz naszego najbliższego otoczenia.
Jak ustandaryzować zarządzanie energią?
Pytanie, które zadałem w nagłówku, jest nieprzypadkowe. Aby uniknąć zbędnej różnorodności, powstają normy, których zadaniem jest stworzenie jednolitych wymogów, które zakład musi spełnić, w celu optymalnego zarządzania energię. W tym celu została opracowana norma ISO 50001, która powstała w odpowiedzi na potrzeby dzisiejszej gospodarki. W celu nie tylko bardziej efektywnego zarządzania zasobami, ale także wprowadzenia rozwiązań przyczyniających się do ochrony środowiska naturalnego.
Dążenie do poprawy efektywności energetycznej i optymalnego zarządzania zasobami pozwala ograniczyć emisję gazów cieplarnianych, za co podziękuje nam środowisko. Odpowiednie zarządzanie energią pozwoli nam zredukować koszty, za co podziękują nasze portfele.
Zatem co znajdziemy w normie? W jaki sposób pomaga zarządzać energią? W normie ISO 50001 opisano m.in.:
-
wymogi identyfikacji aktualnego oraz przewidywalnego zużycia energii;
-
wymogi dla wprowadzenia polityki energetycznej;
-
wymogi określające obszary znaczącego zużycia energii i plany redukcji jej zużycia;
-
wymogi wprowadzenia systemu monitorowania oraz mierzenia zużycia energii w ramach cyklu Deminga PDCA.
Co ciekawe, norma ISO 50001 nie odnosi się tylko do przemysłu. System może zostać zaimplementowany w organizacjach bez względu na branżę, obszar geograficzny czy nawet wielkość działalności. Największe zastosowanie znajdzie jednak w zakładach, które cechują się wysokim zużyciem energii, np. firmy z branży budowlanej, transportowej i oczywiście najbliższej nam – przemysłowej. Jednak bez problemu możemy go także wdrożyć w dużym korporacyjnym wieżowcu.
Aby jednak wdrożyć system zarządzania energią, a co najważniejsze był on skuteczny, musimy dokonać analizy wykorzystania energii w naszym zakładzie. Musimy znaleźć obszary, w których wdrażając odpowiednie metody, zoptymalizujemy zużycie zasobów. Ale jak dokonać tej analizy? Tu z pomocą przychodzą nam analizatory parametrów sieci oferowane przez firmę Panasonic. Poniżej postaram się Wam przedstawić i opisać kilka najpopularniejszych urządzeń.
Prostota i podstawowe działanie
Przegląd analizatorów parametrów sieci rozpoczniemy od KW1M. Czym charakteryzuje się ten prosty miernik? Poniżej zebrałem najważniejsze jego cechy:
- montaż na szynę DIN lub śrubami,
- interfejs RS485 (Modbus RTU/MEWTOCOL),
- funkcja automatycznego logowania danych pomiarowych (opcjonalnie dane możemy zapisywać na karcie SD),
- funkcja alarmu (np. w momencie przekroczenia zadanej wartości prądu),
- monitorowanie i wyświetlanie najważniejszych parametrów elektrycznych,
- możliwa kalkulacja i wyświetlanie danych o zużyciu CO2,
- wbudowany licznik impulsowy i licznik godzin pracy,
- wyjście impulsowe,
- funkcja kalendarza oraz zegara.
KW1M jest najprostszym, kompaktowym miernikiem energii. Wbudowane interfejsy pozwalają skomunikować urządzenie ze sterownikiem PLC poprzez klasyczny Modbus RTU czy MEWTOCOL, autorski protokół komunikacyjny dedykowany dla urządzeń Panasonic.
Nie znajdziemy tu skomplikowanych obliczeń czy analiz jakościowych. Miernik służy głównie do wyświetlania i monitorowania najważniejszych parametrów sieci. KW1M znajduje często zastosowanie jako trybik w całym systemie zarządzania zużyciem energii.
Rozbudowane możliwości i panelowa budowa
Bardziej rozbudowaną opcją od swojego poprzednika jest miernik energii KW9M. Co zawiera i czym różni się od wcześniej wspomnianego KW1M? Jego najważniejsze cechy znajdziecie poniżej:
- interfejs RS485 (Modbus RTU, MEWTOCOL),
- port USB do parametryzacji,
- możliwość monitorowania do 3 obwodów jednofazowych lub 1 trójfazowego,
- możliwość pomiaru prądu od 1 mA,
- dwukierunkowy pomiar energii,
- pomiar jakości energii,
- możliwe sterowanie standardowych przekładników prądowych z 1A lub 5A prądem strony wtórnej,
- funkcja szacowania zapotrzebowania na energię elektryczną.
Pomimo rozbudowanych funkcji urządzenie dalej jest podstawowym miernikiem energii. Pozwala na dokładniejsze pomiary, dzięki czemu może przeprowadzać bardziej rozbudowaną analizę sieci.
Zarówno KM9M jak i KW1M nie pozwalają na bezpośrednie włączenie ich do internetu. Jeżeli chcemy wysyłać dane na serwer ftp, stworzyć bazę danych musimy trochę pokombinować. Najprostszym sposobem jest zastosowanie bramki I4C. Gateway działa jak zbieracz danych, który pozwala połączyć sterowniki PLC z urządzeniami nieposiadającymi złączy Ethernet.
I4C działa w oparciu o protokół MQTT, który pozwala nam połączyć świat automatyki ze światem IT. Poprzez zastosowanie bramki sieciowej możemy zebrać dane z najróżniejszych urządzeń, przesłać dalej, gdzie dane będą obrabiane i analizowane. Pozwala to nam na zbudowanie rozbudowanego i sprawnego systemu zarządzania zużyciem energii.
Największe możliwości z modułowym miernikiem energii
Omówię teraz najbardziej rozbudowany miernik energii KW2M. Czym się różni od swoich mniej potężnych poprzedników? Jakie są jego mocne strony? Kilka najważniejszych cech zebrałem poniżej:
- wbudowana funkcja serwera www,
- konfiguracja i monitoring poprzez stronę www,
- modułowa konstrukcja (pozwala na zastosowanie do 3 modułów rozszerzeń),
- interfejsy: Ethernet (MEWTOCOL, Modbus TCP/IP) oraz RS485 (Modbus RTU, MEWTOCOL),
- dokładność: 0,2% dla V i 0,5% dla kWh,
- pomiar jakości energii (THD nawet aż do 31 harmonicznej),
- dwukierunkowy pomiar energii,
- szacowanie zapotrzebowania na energię,
- wbudowany switch Ethernet,
- wbudowany licznik impulsów i wyjście impulsowe,
- funkcja licznika czasu pracy,
- montaż na szynę DIN.
Oprócz tego, że KW2M posiada funkcje swoich poprzedników, znacznie rozszerza swoje możliwości i pozwala otworzyć się na świat poprzez włączenie do Internetu. Dzięki wbudowanemu web serwerowi możemy skonfigurować i monitorować miernik poprzez przeglądarkę internetową. Pozwala to na ominięcie instalowania dedykowanego oprogramowania i wygodną konfigurację z każdego urządzenia posiadającego dostęp do Internetu.
Jednak jego największą zaletą jest modułowość. Miernik możemy rozbudować o:
- moduł pomiaru energii, który pozwala na pomiar energii dwóch dodatkowych obwodów 3 fazowych,
- moduł analogowy, który rozszerza urządzenie o 3 konfigurowalne wejścia analogowe (0-60 V, 0-20 mA, 4-20 mA) oraz 2 wejścia RTD (PT100/PT1000),
- moduł impulsowy, który rozszerza urządzenie o 2 wejścia impulsowe i 4 wyjścia impulsowe.
Zastosowanie KW2M wraz z modułami rozszerzeń pozwala na zbudowanie rozległego systemu zarządzania energią.
Pokazane powyżej rozwiązanie pozwala na mierzenie wielu obwodów 3 fazowych. Ekonomicznie także korzystniej jest wykorzystać KW2M wraz z modułami zamiast kupowania 8 pojedynczych KW9M, jak to zostało pokazane powyżej. Dodatkowo mamy od razu na pokładzie web serwer i nie musimy uciekać się do stosowania bramek sieciowych.
Jak wcześniej wspominałem, za pomocą przeglądarki internetowej możemy konfigurować miernik oraz monitorować bieżące wskazania parametrów sieci. Miernik pozwala także tworzyć własne wizualizacje. Służy do tego program Control Web Creator.
Podsumowanie
Zainwestowanie we wdrożenie systemu zarządzającego zużyciem energii dla wielu może wydawać się niepotrzebne i na pierwszy rzut oka być zbędnym kosztem. Jednak odpowiednio przeprowadzona analiza najpierw pozwoli znaleźć sektory, w których możemy wdrożyć nasz system, a po wdrożeniu zmniejszymy użycie energii w naszym zakładzie. Generowane w ten sposób oszczędności pozwolą nam odciążyć budżet, a przez to będziemy mogli zainwestować w inne gałęzie naszej działalności.
Jeżeli temat was zaciekawił i chcecie jeszcze lepiej go zgłębić i poznać, zapraszam od obejrzenia webinaru prowadzonego przez Daniela z firmy Panasonic. Spora dawka ciekawej wiedzy, do której warto zaparzyć kawę i wolnej chwili obejrzeć.
A jeżeli potrzebujecie wsparcia technicznego lub chcecie wdrożyć u siebie system zarządzania zużyciem energii, polecam odezwać się do firmy Panasonic.
