Smart Grid für Prozessanlagen
Intelligente Überwachung und Optimierung von Strom- und Gasnetzen in der Prozessindustrie
Steigende Energiepreise und der Fachkräftemangel stellen insbesondere energieintensive Unternehmen der Prozessindustrie vor große Herausforderungen. Um die Wettbewerbsfähigkeit von Produktionsstandorten langfristig zu sichern, müssen Energie- und Prozessdaten umfassend verfügbar gemacht und effizient genutzt werden. Die Digitalisierung von Anlagen und Infrastruktur schafft dafür die notwendige Grundlage.
Durch die Vernetzung von Erzeugern und Verbrauchern lässt sich die Energieverteilung innerhalb eines Produktionsstandorts vorausschauend steuern. Verbräuche können transparent gemacht, Prozesse optimiert und Ressourcen gezielter eingesetzt werden. Dabei rückt nicht allein elektrische Energie in den Fokus. Auch Prozesswärme, Dampf, Wasserstoff und weitere Gase können in einem intelligent vernetzten Standort erfasst, bewertet und bedarfsgerecht bereitgestellt werden.
Messwerte sicher erfassen und übertragen
Für die Überwachung von Strom- und Gasnetzen werden Remote Terminal Units eingesetzt. Diese erfassen Messwerte an Erzeugern, Verteilpunkten und Verbrauchern, bereiten die Daten auf und übertragen sie an zentrale Systeme. Eine RTU besteht aus einer intelligenten Steuerung mit entsprechender Software sowie den erforderlichen Schnittstellen zur Integration der Feldsignale.
Mit der Automatisierungstechnik von Beckhoff lassen sich RTUs flexibel für die jeweilige Mess- und Kommunikationsaufgabe zusammenstellen. Embedded-PCs der CX-Serie, TwinCAT und EtherCAT-Klemmen ermöglichen die Einbindung elektrischer und prozesstechnischer Signale in einer durchgängigen Automatisierungsplattform. Aufgrund der Modularität kann die Hardware an die Anforderungen der jeweiligen Anlage angepasst werden.
Elektrische Energie präzise analysieren
Elektrische Energie hat einen wesentlichen Anteil am Gesamtenergiebedarf industrieller Anlagen. Mit der Leistungsmessklemme EL3475 und klappbaren Stromwandlern der SCL-Serie können relevante Netzgrößen einfach erfasst werden. Die angeschlossenen Wandler werden automatisch erkannt, sodass die erforderlichen Kennwerte ohne zusätzlichen Konfigurationsaufwand zur Verfügung stehen.
Die Messwerte lassen sich mit TwinCAT Power Functions weiterverarbeiten. Damit können unter anderem Effektivwerte, Oberschwingungen und Frequenzen in Echtzeit berechnet werden. Die Ergebnisse können anschließend über standardisierte Schnittstellen an übergeordnete Energie- oder Leitsysteme übertragen werden.
Bestehende Infrastruktur schrittweise erweitern
Smart-Grid-Strukturen lassen sich auch in bestehenden Prozessanlagen realisieren. Die offene PC-based-Control-Plattform ermöglicht die Integration gängiger Messsignale und Kommunikationsschnittstellen. Damit eignet sie sich besonders für Retrofit-Projekte, bei denen vorhandene Infrastruktur um zusätzliche Mess-, Auswerte- und Kommunikationsfunktionen ergänzt wird.
So entsteht eine belastbare Datenbasis für die kontinuierliche Überwachung und Optimierung von Energieflüssen. Betreiber können Verbrauchs- und Einspeisewerte standortweit zusammenführen und Maßnahmen zur effizienteren Nutzung von Strom, Gasen oder Prozesswärme gezielt umsetzen.
Von Messung bis Management – das Steuerungssystem für die Prozessindustrie
In der Prozessindustrie sind zunehmend innovative Automatisierungslösungen gefragt, die unter Berücksichtigung von Produktionsqualität und -sicherheit eine Effizienzsteigerung realisieren. Die Entwicklung neuer Technologien eröffnet hier Möglichkeiten, sowohl bei modernen Neuanlagen als auch durch die Nachrüstung von Bestandsanlagen, die Produktionsprozesse zu optimieren. Beckhoff bietet offene Automatisierungslösungen, die genau diese Anforderungen erfüllen.
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