O companie de mărime medie din nordul Germaniei produce aditivi chimici. La o analiză sumară a costurilor, se constată că energia electrică constituie un factor major, de aproape 40% din costul total de producţie. Acest factor în combinaţie cu creşterea anuală anticipată a preţului energiei electrice de aproximativ 5%, a fost o ocazie foarte bună de a acţiona în vederea reducerii acestor costuri.
Industria depinde în mare măsură de energia de bază precum ţiţeiul şi gazul
Înlăturarea/diminuarea acestei dependenţe va fi cea mai mare şi mai dificilă sarcină pe care ştiinţa şi ideologiile politice trebuie să o facă în viitor. Speranţa constă în surse de energie regenerabile, precum energiile fotovoltaice, conversia energiei solare în energie termică sau energia eoliană. Aceste energii nu au încă eficienţa de a concura cu materiile prime de producţie, mult mai ieftine. Oricum, până atunci, sursele de producţie convenţională a energiei electrice vor continua să fie din ce în ce mai costisitoare deoarece producerea şi promovarea acesteia devin din ce în ce mai dificile.
În cadrul Conferinţei VDI / GMA ce a avut loc în Baden-Baden în cursul anului trecut, unul dintre lectori a făcut următoarea declaraţie: Costurile medii cu necesarul de energie în cadrul unei fabrici de producţie chimică ajung până la 37% din costurile totale de producţie.
„Nodurile de măsurare I/O“ asigură transparenţă
Ca o alternativă viabilă împotriva unui consum de energie ridicat în industria chimică şi în perspectiva creşterii preţului energiei în viitor, procesele tehnologice trebuie reanalizate şi reevaluate. Această analiză se realizează cu ajutorul metodelor cunoscute de prelucrare a datelor obţinute cu ajutorul convertoarelor de semnal pentru parametrii de proces cum ar fi presiunea, nivelul, temperatura sau debitul.
Dar înainte de a putea vorbi despre o reducere a consumului de energie, trebuie analizate în detaliu fluxurile energetice necesare procesului tehnologic. Astfel, pentru fabrica de produse chimice din nordul Germaniei a fost foarte important ca, în locaţiile expuse, consumul de energie să fie înregistrat în mod exact. Reprezentanţii fabricii au căutat o soluţie cu costuri reduse ce poate fi integrată facil într-un câmp de lucru gestionabil.
Alegerea s-a făcut pentru sistemul WAGO I/O ce oferă mai mult decât o funcţionalitate controlată prin intermediul unei varietăţi de module I/O (fig. 1). Un alt argument important pentru alegerea sistemului de automatizări WAGO I/O a fost modulul de măsurare a curentului trifazic 750-493 (fig. 3).
Fig. 1 Controler ETHERNET cu o varietate de module I/O
Modulul permite o măsurare detaliată a fluxurilor energetice într-o reţea de curent trifazic. Modulul permite înregistrarea valorilor curenţilor şi tensiunilor prin intermediul a 6 convertoare analog / digitale la intervale de timp de 16 microsecunde. Valorile curenţilor şi tensiunilor sunt determinate de către acest modul iar modulul calculează pentru fiecare fază, puterea activă (P), energia consumată (W) şi factorul de putere (cos Ø). Din aceasta pot fi deduse puterea aparentă (S) şi decalajul fazei (Ø). În completare la aceste date referitoare la calitatea energiei, modulul înregistrează vârfurile de energie ce pot apărea într-o unitate de timp dată, şi însumează intern consumul de energie. Cu ajutorul acestor date pot fi reevaluate moduri sau variaţii ale curentului electric, după un ciclu de producţie.
Nodurile inteligente de măsurare I/O, ce înregistrează consumul la punctele selectate în cadrul companiei nord-germane de produse chimice, au evoluat utilizând componentele menţionate. Fiecare nod conţine un controler ETHERNET, a cărui parte de câmp este conectată cu celelalte controlere prin intermediul unei reţele corporative. De asemenea, consumul de putere asfel înregistrat este accesibil prin sistemul Intranet.
Observarea locală a consumului şi în mod indirect prin telecomandă
Pentru a avea o privire de ansamblu asupra situaţiei existente în locaţie, compania nord-germană a folosit display-uri de vizualizare Wago pe fiecare nod de măsurare. Aceste display-uri din gama de produse PERSPECTO sunt controlate prin sistemul WAGO I/O. Display-urile sunt disponibile în variante multiple: ca şi monitoare cu conectare directă şi suprafaţă tactilă, display Web sau Visu, de asemenea, fiind disponibile în varianta unui display de control programabil cu dimensiuni ale ecranului între 3,5“ şi 15“.
În cadrul vizualizării, nu numai afişarea consumului curent a fost importantă, ci şi trend-ul acestuia pe parcursul orelor, zilelor şi săptămânilor. De aceea, compania a decis asupra unui dispozitiv de control al energiei electrice produs de firma berlineză Denzem. Măsurătorile relevă vârfuri de consum de electricitate remarcabile (fig. 2).
Fig. 2 Controlul necesarului de energie electrică în funcţie de furnizor
După ce datele referitoare la consumul de energie au fost colectate iar costurile per consumator în perioada de timp au fost identificate, compania nord-germană de produse chimice a început negocierea cu furnizorii locali. Aceştia au definit tarifele pentru energie electrică pentru diferite perioade de timp, atât pentru timpul zilei cât şi pe parcursul nopţii. Pentru a folosi tarifele de energie electrică în mod optim, nodurile de măsurare inteligentă au trebuit să preia controlul componentelor de sistem în modurile închis / deschis. Pompele şi compresoarele, dispozitive ce nu operează în mod continuu în cursul unei zile, au trebuit de asemenea, luate în considerare. O optimizare în această privinţă depinde de tariful energiei electrice şi momentul respectiv de lucru. Această optimizare a putut fi realizată în mod funcţional de către unitatea de control Dezem. Această unitate de control a presupus gestionarea globală a funcţiilor şi poate activa sau dezactiva unităţi de lucru specifice fabricii.
Fig. 3 Modul I/O – 750-493
Concluzie
Întregul necesar de energie a fost diminuat prin activarea şi dezactivarea în mod activ a consumatorilor, în funcţie de tarifele comunicate de furnizorii locali de energie electrică. Aceasta reprezintă o reducere a costurilor cu energia electrică de ~ 25% în cadrul analizei totale a costurilor. Investiţiile în acest proiect au fost astfel acoperite pentru o perioadă de aproximativ 2 ani.
Informaţii suplimentare:
WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG – Reprezentanţa România
Str. N. Caramfil nr. 26, bl. D1, ap. 7, sector 1, Bucureşti • România
Tel: +40314218568, Fax: +40212320131, Mobil: +40753934300
E-mail: info-ro@wago.com, www.wago.com
