Контролери PLC с икономия на енергия за модернизация на зелени фабрики

Как енергоспестяващите ПЛК Контролери подобряват промишлената ефективност

Основни механизми на енергоефективните PLC контролери в промишлената автоматизация

Програмируеми логически контролери, или PLC по накратко, помагат за намаляване на енергийното потребление, защото се настройват автоматично според това какво се случва в момента в операциите. Традиционните системи с реле всички просто работят постоянно, но съвременните PLC технологии всъщност правят двигателя и климатичните системи да работят по-умно, вместо по-усилено. Вижте бутилчиращите заводи, където често се използват PLC на днешния ден. Те могат да забавят транспортните ленти, когато минава малко продукция, което спестява много електричество по време на по-бавните периоди. Друг голям плюс е как тези контролери откриват проблеми още в началото. Чрез наблюдение на необичайни вибрации на двигателя или странни топлинни модели, екипите за поддръжка получават предупреждения за евентуални повреди дълго преди нещо да се е повредило. Това означава по-малко загуба на енергия от аварийни ремонти и простои.

Интеграция с умни системи за енергийно управление за оптимизация в реално време

PLC, които спестяват енергия, действат като контролни центрове в индустриални мрежи, свързани към интернет на нещата, и комуникират с умни сензори за да се управлява как енергията се разпределя между машините. Например, когато програмируем логически контролер (PLC) работи заедно с инвертори за слънчева енергия и батерийни системи, за да се осигури първоначупно използване на възобновяема енергия по време на най-високите цени на електроенергия. Благодарение на такава конфигурация, производствените заводи могат да преместват задачи с по-нисък приоритет към часове с по-нисък спрос, като в същото време спазват изискванията на ISO 50001 за енергийна ефективност. Заводи, които използват този метод, често виждат месечните си сметки да намаляват с между 12 и 18 процента просто защото ограничават интензивното използване на енергия по време на скъпите часове и разпределят по-умно консумацията си.

Информационен преглед: Енергийно-ефективни програмируеми логически контролери (PLC) намаляват енергийното потребление на системите за управление с до 30% (IEA, 2023)

Според данни, публикувани от Международната агенция за енергетика миналата година, системите за автоматизация с PLC правят сериозно намаление на индустриалните разходи за енергия, като се наблюдават три основни области. Около 30% по-голяма ефективност идва от тези програмируеми логически контролери, които изключват ненужни машинни операции и прецизно настройват факторите на мощност в движение. Само в страните от Г20 такива контролери предотвратяват ежегодно около 14 милиона тона въглероден диоксид да навлязат в атмосферата благодарение на прецизния контрол върху потреблението на енергия в заводите и производствените съоръжения. Това показва защо толкова много производители се объртат към PLC технологии както за икономия на разходи, така и за екологични придобивки.

Модернизация на остарели системи: PLC като катализатори за еко модернизации на фабрики

Програмируемите логически контролери (PLC) превръщат остарялата индустриална инфраструктура в гъвкави, енергоефективни производствени центрове. Чрез замяна на остарелите системи с интелигентни архитектури на PLC производителите постигат измерими намаления на енергийни загуби, като в същото време осигуряват оперативна непрекъснатост.

Модернизация на остаряла инфраструктура чрез интелигентна интеграция на PLC

Съвременните PLC контролери решават три основни ограничения на остарелите системи:

Водещи производители съобщават 18–22% по-бързо възвръщане на инвестициите при модернизация на съществуващи табла с модулни програмируеми логически контролери (PLC) с OPC UA (Unified Architecture) свързаност. Тези модернизации позволяват стъпкова реализация, минимизирайки прекъсванията в производството при прехода към по-интелигентна автоматизация.

Примерен случай: 40% намаление на енергопотреблението в германско автомобилно предприятие чрез автоматизация с PLC

Доставчик от Tier 1 в автомобилната индустрия постигна годишна икономия от 12,7 GWh енергия чрез интегриране на интелигентни PLC в 17 производствени клетки. Основни мерки включваха:

• Динамично разпределяне на товарите за над 300 пневматични задвижвания
• Алгоритми за предиктивно поддръжане, намалили времето на работа на компресорите с 28%
• Автоматични процедури за изключване през не-производствени часове

Проектът се върнал за 14 месеца при инвестиция от €2,1 млн., като също така намалил емисиите от категория Scope 2 с 2 400 метрични тона.

Синхронизиране на модернизациите с PLC към корпоративните цели ESG и за постигане на нулеви емисии

79% от индустриалните предприятия сега поставят модернизацията на програмируемите логически контролери (PLC) като приоритет в техните ESG планове, според проучвания за устойчивост през 2023 г. Енергийно ефективните контролери директно допринасят за три ключови метрики:

1. Намаляване на въглеродната интензивност : Средно 32% намаление на производствена единица
2. Съвместимост с RE100 : Подобрена съвместимост с микромрежи за слънчева/ветровата енергия
3. Циклично производство : 45% по-дълъг експлоатационен живот на оборудването чрез контрол на състоянието

Чрез комбиниране на модернизацията на PLC със стандартите за управление на енергията ISO 50001, производителите систематично превръщат подобрванията в автоматизацията в проверими постижения в устойчивостта.

Периферни технологии за програмируеми логически контролери, които поддържат Индустрия 4.0 и оптимизация на енергийните ресурси

AI-базирана адаптивна логика в PLC за динамична енергийна оптимизация

Днешните PLC контролери стават интелигентни благодарение на изкуствения интелект, който помага да се намали загубата на енергия в заводите. Интелигентните машини анализират минали производствени резултати заедно с това, което се случва в момента на производствената линия. Те могат да предвидят кога търсенето може неочаквано да скочи или падне и почти веднага да регулират разпределението на електричеството. Според скорошно проучване, публикувано от Международната агенция за енергетика миналата година, модернизiranите PLC системи спестяват между 22% и 27% от енергийните разходи конкретно за компресори и транспортни ленти в повечето производствени съоръжения. Какво означава това на практика? Заводите остават ефективни дори когато нещата се обърнат по време на внезапни промени в производствените графици или когато се случят неочаквани повреди на оборудването. Някои предприятия съобщават, че са успели да продължат да работят гладко без забележими загуби в производителността, въпреки сериозни нарушения.

PLC като двигатели на аналитиката в реално време за енергия в интелигентното производство

Интегрирани със сензори и платформи за изчисления на ръба на Industrial IoT (IIoT), програмируемите логически контролери (PLC) вече осигуряват детайлна видимост към енергийните потоци на ниво устройство и подсистеми. Типична реализация в умна фабрика събира повече от 15 000 точки с данни на час, което позволява на операторите да:

• Идентифицират процеси, изискващи много енергия, чрез топлинно картографиране
• Откриват аномалии като претоварване на двигатели 1,8 секунди по-бързо в сравнение с ръчния мониторинг
• Оптимизират климатичните системи и осветлението според моделите на заетост

Тази прозрачност на данните помага на производителите да постигнат годишна икономия на енергия от 12–18%, като същевременно поддържат производствените обеми.

Тренд: Нарастващата роля на изкуствения интелект и умните системи в промишлената енергийна ефективност

Световното търсене на промишлени контролери с изкуствен интелект вероятно ще нарасне с около 23,7 процента годишно до 2030 г. според проучване на MarketsandMarkets от 2024 г., предимно заради по-строгите изисквания на правителствата относно въглеродните емисии и постоянно колебаещите се цени на енергията. Водещите производители на автомобили са отбелязали намаление на разходите за енергия между 30 и дори до 40 процента след инсталирането на тези интелигентни PLC системи, които се съобразяват с насоките на ISO 50001 за управление на енергията. Особено привлекателно за бизнеса е, че тази технология позволява да се постигнат екологични цели, докато се намаляват ежедневните разходи. Данните разказват интересна история – в тежкия индустриален сектор потенциално очаква сума от 12,6 милиарда долара за компании, които направят прехода.

Индустриален интернет на нещата (IIoT) и синергия на PLC за детайлно наблюдение и контрол на енергията

Съвременните PLC системи се свързват чрез IIoT, за да следят с точност потреблението на енергия в цялата фабрична инсталация. Когато предприятия инсталират мрежи от сензори, използвайки стандарти като OPC UA, те получават актуални данни за това колко енергия всъщност консумира всяка машина. За ръководителите на производствени съоръжения това означава възможността да идентифицират къде се губи енергия – например компресори, които работят прекалено дълго, или двигатели, които използват допълнителна енергия, когато това не е необходимо – и след това да настроят автоматични корекции директно в програмирането на PLC. Системата по този начин сама следи за проблеми с ефективността.

Свързване на PLC със системи за възобновяема енергия и интелигентни електропреносни мрежи

Напреднали PLC контролери сега се свързват директно със соларни панели, вятърни турбини и инфраструктура на интелигентни мрежи чрез стандартизирани комуникационни шлюзове. Тази двупосочна обмяна на данни позволява на фабриките да:

• Оптимизират покупките на енергия въз основа на ценовите сигнали от мрежата
• Автоматично преместват некритични натоварвания в часовете с ниски натоварвания
• Приоритизирайте производство на енергия от възобновяеми източници на място по време на периоди с висок търсене
  Такива интеграции помагат на производителите да намалят зависимостта си от изкопаеми горива, като в същото време поддържат непрекъснато производство.

Изграждане на фабрики, отговарящи на нуждите на електропреносната мрежа: Бъдещето на устойчивото производство

Умни фабрики по цялата страна започват да използват подходи за управление на търсенето, базирани на програмируеми логически контролери (PLC), които работят в тясно сътрудничество с местните електропреносни мрежи. Когато има недостиг на електричество, тези PLC системи автоматично намаляват некритични операции или самостоятелно включват резервни източници на енергия. Няма нужда някой да тича и да включва ключове по време на криза. Реалната изгода от тези системи отива по-далеч от икономията на сметки. Тези автоматизирани системи всъщност помагат за поддържането на стабилността на електрозахранването в региона, когато положението е напрегнато. Индустриалните обекти стават партньори в осигуряването на надеждност на мрежата, вместо просто потребители на енергия.

Често задавани въпроси

Какво е PLC?

PLC или програмируем логически контролер е цифров компютър, използван за автоматизация на електромеханични процеси, като например управлението на машини на фабрични съоръжения.

Как работят спестяващите енергия PLC контролери?

Спестяващите енергия PLC контролери работят чрез настройка на операциите в реално време въз основа на текущите условия, оптимизиране на използването на енергия и идентифициране на неефективностите, за да се намали загубата.

Какви са предимствата от интегрирането на PLC с интелигентни системи за управление на енергията?

Интегрирането на PLC с интелигентни системи за управление на енергията позволява по-добро разпределяне на електроенергия между машините, осигурява първоначупно използване на възобновяема енергия и намалява таксите за високи натоварвания, което води до икономии и подобрена енергийна ефективност.

Как PLC системите допринасят за устойчивостта и ESG целите?

PLC допринасят за устойчивостта и ESG целите чрез намаляване на потреблението на енергия и въглеродните емисии, подобряване на съвместимостта с възобновяема енергия и удължаване на експлоатационния живот на оборудването.