分布式I/O系統和能源數據管理

無縫傳輸能源數據且獨立于任意總線
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得依賴。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，能源在它產生的地方使用，在有風，太陽或者小區(qū)的天然氣站點。網絡工程可以產生智能的分布式能源生產工廠，也就是所謂的“智能電網”（圖1）。

圖1 智能的分布式能源生產網絡

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201612/331225.htm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成的決定已經做出。多種能源形式的生產，處理和存儲已經做出重要變革。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的氣候來說也起著一種積極地作用，能源的存儲變成一種重要的趨勢。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，也是由于能源的越來越貴，降低成本的迫切愿望來推動的?？萍颊系綗?，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。
這種技術叫做能效自動化。所有終端的相關信息和數據必須盡可能被過程獲取并且評估，以便得到精準的數據。
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，通過現場總線或以太網，提供數據采集和傳輸，進行集中式或分布式的處理。這種信息通過以太網絡，可以傳送到上一級控制系統或辦公室電腦使用。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

電機管理模塊延長了工作時間
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）獲取數據和控制相應的執(zhí)行器。

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

使用這類模塊，電氣參數如電流，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，所以當一個指定的參數超過或沒達到。電機就能自動的停機。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，以便維護人員根據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。無論馬達在哪里使用，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據
能量管理模塊（EMM）只獲取能量數據，他們是非常通用性的。一個新的，但是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據。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內部的調制解調器來接入網絡。
能量管理模塊的另一個作用是在服務器室監(jiān)視能量數據。使用這類模塊，能量指令可以更好地發(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)射站的能量數據
■ 工業(yè)生產車間的能量管理
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絡。眾多的附加功能-例如，數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。接口系統總線和I/O系統之間的連接，確保能源數據在它產生的地方和中央控制室之間透明地傳輸。（圖4）

圖4 分布式IO和能源數據的無縫集成

FDT/DTM技術實現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，數據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據可以被觀察和參數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系列可編程PLC的用戶。
另一個選擇是通過Automation-Xplorer 作為框架應用，讀取Inline-IFS主站。要實現這種方法，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之外去參數化模塊。在這兩種選擇中，被設定的數據都被存儲在IFS主站模塊的可插拔記憶模組中，所以系統在一個模塊被更換后，可以很快地被重新配置啟動。
結論
高效的能耗管理對于客戶來說，是一個非常重要的需求。用戶通過菲尼克斯電氣的方案，可以簡單且極具性價比來實現能效管理。
通過獲取能量數據的管理模塊，電機控制，Inline I/O模塊之間的連接實現了一種從能量消耗點到控制器和管理層系統的無縫信息流，而無論你使用什么樣的總線或網絡。因此，用戶幾乎可以優(yōu)化工廠和機器里所有的設備，去實現能效管理，從而降低成本。