Energiją taupantys PLC valdikliai gamyklų modernizavimui

Kaip Energiją Taupantys PLC Valdikliai Padeda Padidinti Pramonės Efektyvumą

Energijos Efektyvumo PLC Valdiklių Pagrindiniai Mechanizmai Pramonės Automatizacijoje

Programuojami Logikos Valdikliai, arba trumpai PLC, padeda sutaupyti energijos, nes jie automatiškai prisitaiko pagal dabartinę operacijų būklę. Tradicinės sistemos su relė veikia nuolat, tačiau šiuolaikinė PLC technologija iš tiesų leidžia varikliams ir šildymo, vėdinimo bei oro kondicionavimo (HVAC) sistemoms dirbti protingiau, o ne sunkiau. Įsižiūrėkite į buteliavimo įmones, kur šiais dienomis dažnai naudojami PLC. Jie gali sulėtinti judančias juostas, kai per jas eina mažai produktų, o tai sutaupo daug elektros energijos lėtesnių darbo laikų metu. Kitas svarbus privalumas yra tai, kad šie valdikliai gali anksti aptikti problemas. Stebėdami tokius dalykus kaip netipiškas variklių vibravimas ar keisti šilumos modeliai, techninės priežiūros komandos gauna įspėjimus apie galimus gedimus kur kas anksčiau, nei iš tiesų įvyksta gedimas. Tai reiškia mažiau švaistomos energijos dėl avarinio remonto ir prastojo laiko.

Integracija su išmaniosiomis energijos valdymo sistemomis realaus laiko optimizavimui

Energiją taupantys PLC veikia kaip pramoninių tinklų, prijungtų prie Interneto daiktų, valdymo centrai, kurie komunikuoja su išmaniomis jutikliai valdyti, kaip energija paskirstoma tarp mašinų. Pavyzdžiui, kai PLC veikia kartu su saulės keitikliais ir baterijų sistemomis, kad būtų užtikrinta atsinaujinančios energijos pirmenybė, kai elektros kaina yra aukščiausia. Tokiu būdu gamybos įmonės gali perkelti mažiau svarbius darbus į laikotarpį, kai paklausa mažesnė, ir vis tiek atitikti ISO 50001 reikalavimus dėl energijos vartojimo efektyvumo. Įmonės, kurios įgyvendino šią strategiją, dažnai pastebi, kad jų mėnesinės sąskaitos sumažėja nuo 12 iki 18 procentų tik dėl to, kad mažina energijos vartojimą brangiausiu metu ir racionaliau paskirsto suvartojimą.

Duomenų analizė: energiją taupantys PLC sumažina valdymo sistemų energijos suvartojimą iki 30 % (IEA, 2023)

Pagal prieš metus paskelbtus Tarptautinės energetikos agentūros duomenis, PLC automatiniai valdymo sistemos pramonės energijos išlaidoms daro rimtą poveikį, atsižvelgiant į tris pagrindinius sritis. Apie 30% didesnis efektyvumas atsiranda dėl to, kad šie programuojamieji loginiai valdikliai pašalina nereikalingas mašinų operacijas ir tiksliai koreguoja energijos naudingumo rodiklius realiu laiku. Tik vien G20 šalyse tokie valdikliai kasmet į atmosferą neįleidžia maždaug 14 milijonų tonų anglies dvideginio, dėl tikslaus energijos vartojimo kontrolės gamyklų ir gamybos įrenginiuose. Tokio poveikio priežastis yra ta, kodėl daugelis gamintojų renkasi PLC technologijas, kad sutaupytų lėšų ir padėtų aplinkai.

Paveldėtų sistemų modernizavimas: PLC kaip žaliosios gamybos modernizavimo katalizatoriai

Programuojami logikos valdikliai (PLC) keičia senėjančią pramonės infrastruktūrą į lankstius, energiją taupančius gamybos centrus. Pakeisdami senas sistemas išmaniomis PLC architektūromis, gamintojai pasiekia matomą energijos švaistymo mažėjimą, kartu išlaikydami operatyvinę veiklą

Senos infrastruktūros modernizavimas naudojant išmanų PLC integravimą

Šiuolaikiniai PLC valdikliai išsprendžia tris kritines senų sistemų ribas:

Vedantys gamintojai nurodo, kad modernizuojant esamus valdymo skydelius naudojant modulinius PLC su OPC UA (Unified Architecture) ryšio galimybėmis, grąža į investicijas pasiekiama 18–22 % greičiau. Šie patobulinimai leidžia įgyvendinti palaipsniui, sumažinant gamybos prastovas perėjimo į protingesnę automatiką metu.

Atvejo analizė: 40 % mažesnis energijos suvartojimas Vokietijos automobilių gamykloje naudojant PLC valdomą automatiką

Automobilinės pramonės tiekėjas pasiekė 12,7 GWh metinį energijos sutaupymą integruodamas protingus PLC į 17 gamybos skyrių. Pagrindiniai veiksmai apėmė:

• Dinaminis apkrovos balansas 300+ pneumatinėms pavaroms
• Prognozuojantys priežiūros algoritmai, sumažinantys kompresoriaus darbo laiką 28 %
• Automatinės išjungimo procedūros neaktyvios gamybos valandos

Projektas grąžino 2,1 mln. eurų investicijas per 14 mėnesių ir tuo pačiu sumažino 2 tipo emisijas 2 400 metrinių tonų.

PLC modernizavimo derinimas prie korporacinių ESG ir nulinio anglies emisijų tikslų

2023 metų atsinaujinančios energijos tyrimai rodo, kad 79 % pramonės įmonių dabar prioritetais vadina PLC modernizavimą savo ESG kelyje. Energiją taupantys valdikliai tiesiogiai prisideda prie trijų svarbių rodiklių:

1. Angliavandenių intensyvumo mažinimas : vidutiniškai 32 % mažėja vienam gamybos vienetui
2. RE100 suderinamumas : geresnis suderinamumas su saulės/vėjo mikrotinklais
3. Aplinkinis gamybos būdas : 45 % ilgesnis įrenginių eksploatacijos laikas dėl būklės valdymo

Sujungus PLC modernizavimą su ISO 50001 energijos valdymo standartais, gamintojai sistemingai paverčia automatizavimo patobulinimus patikrintu atsinaujinančiu progresu.

Pažengusios PLC technologijos, skatinančios pramonės 4.0 ir energijos optimizavimą

AI valdoma adaptacinė logika PLC, dinaminiam energijos optimizavimui

Šiandien PLC valdikliai tampa protingesni dėl dirbtinio intelekto, kuris padeda sumažinti energijos švaistymą visoje gamyklų aplinkoje. Protingos mašinos analizuoja praeitą našumo istoriją kartu su tuo, kas vyksta gamyklų aikštėje šiuo metu. Jos gali pastebėti, kada paklausa gali netikėtai išaugti arba sumažėti ir beveik iš karto koreguoti elektros energijos paskirstymą. Pagal paskutinį praėjusiais metais paskelbtą Tarptautinės energijos agentūros tyrimą, šie patobulinti PLC sistemos sutaupo nuo 22% iki 27% energijos kaštų, konkrečiai susijusių su kompresoriais ir konvejeriniais juostomis daugelyje gamybos įrenginių. Ką tai praktiškai reiškia? Gamyklų veikla lieka efektyvi net tada, kai įvyksta netikėti gamybos grafiko pokyčiai arba įranga sugenda. Kai kurios gamyklų įmonės praneša, kad gali sklandžiai veikti be jokio pastebimo produktyvumo kritimo nepaisant didelės įtampos.

PLC kaip realaus laiko energijos analizės įgalintojai protingoje gamyboje

Integruoti su pramoninės IoT (IIoT) jutiklių ir kraštinių skaičiavimo platformų, PLC dabar suteikia išsamią informaciją apie energijos srautus įrenginių ir posistemės lygmenyse. Įprasta išmanios gamyklos diegimo vieta fiksuoja daugiau nei 15 000 duomenų taškų per valandą, kad operatoriai galėtų:

• Identifikuoti energiją naudojančius procesus naudojant šilumos žemėlapį
• Aptikti anomalijas, tokias kaip variklių perkrovos, 1,8 sekundės greičiau nei rankinė stebėsena
• Optimizuoti vėdinimo, kondicionavimo ir apšvietimo tvarkos pagal užimtumo modelius

Ši duomenų skaidrumas padeda gamintojams pasiekti 12–18 % metinių energijos sąnaudų mažėjimą, išlaikant gamybos našumą.

Tendencija: Augantis dirbtinio intelekto ir išmanios sistemų vaidmuo pramonės energijos vartojimo efektyvumo srityje

Pasaulinis paklausas dėl pramoninių valdiklių, sustiprintų dirbtiniu intelektu, iki 2030 metų tikimasi padidėti maždaug 23,7 procento kasmet, pagal 2024 metų „MarketsandMarkets“ tyrimus, daugiausiai dėl to, kad vyriausybės darosi griežtesnės kalbant apie anglies emisijas, o energijos kainos nuolat svyruoja. Lyderiaujantys automobilių gamintojai pastebėjo, kad energijos išlaidos sumažėjo nuo 30 iki net 40 procentų, kai jie įdiegė šiuos išmaniuosius PLC sistemas, kurios atitinka ISO 50001 reikalavimus energijos valdymui. Tai, kas daro šią technologiją patrauklią, yra tai, kad ji leidžia įmonėms pasiekti savo ekologinius tikslus ir tuo pačiu sumažinti kasdienes išlaidas. Skaičiai taip pat pasakoja įdomią istoriją – sunkiojoje pramonėje gali būti pasiekta net 12,6 mlrd. JAV dolerių, jei įmonės apsispręstų pereiti.

Pramoninis IoT (IIoT) ir PLC sinergija detaliam energijos stebėjimui ir valdymui

Šiandienos PLC sistemos naudojant IIoT prisijungia prie energijos suvartojimo stebėjimo visoje gamybos įrangoje. Kai įmonės diegia jutiklių tinklus naudodamos standartus, tokius kaip OPC UA, jos gauna aktyvią informaciją apie tai, kiek energijos kiekviena mašina suvartoja iš tikrųjų. Tai reiškia tai, kad gamyklų vadovai gali nustatyti, kur eina švaistoma energija – įsivaizduokite, kad kompresoriai veikia per ilgai arba varikliai naudoja papildomą energiją, kai ji nereikalinga – ir tada tiesiogiai iš PLC programinės įrangos nustatyti automatinį sprendimą. Sistema tampa savotišku efektyvumo stebėtoju.

PLC prijungimas prie atsinaujinančios energijos sistemų ir išmaniosios elektros tinklų

Pažengę PLC valdikliai dabar tiesiogiai sąveikauja su saulės elektrinėmis, vėjo turbinomis ir išmaniosios elektros tinklų infrastruktūra per standartinius ryšių šliuzus. Šis dvikryptis duomenų srautas leidžia gamykloms:

• Optimizuoti energijos pirkimus pagal elektros tinklo kainų signalus
• Automatiškai perkelti neesminius apkrovimus į neperpildytas valandas
• Aukšto paklausos metu teikti pirmenybę atsinaujinančios energijos gamybai įmonės teritorijoje
  Tokios integracijos padeda gamintojams mažinti priklausomybę nuo fosilinių kuro šaltinių, kartu užtikrindami gamybos veiklos nuolatį.

Kuriami energijos tinklui reaguojantys gamyklų modeliai: ateičiai skirta žalioji gamyba

Išmaniosios gamyklės visoje šalyje pradeda naudoti PLC pagrįstą paklausos valdymo metodiką, kuri glaudžiai bendradarbiauja su vietinėmis elektros tinklų sistemomis. Kai atsiranda elektros trūkumas, tokios PLC sistemos automatiškai sumažina neesminius procesus arba įjungia atsarginius energijos šaltinius be žmogaus įsikišimo. Nebereikia, kad kas nors bėgtų ir junginėtų jungiklius krizės metu. Tikra nauda iš to labiau nei tik sutaupymas mokant sąskaitas. Tokios automatizuotos sistemos padeda išlaikyti viso regiono elektros tiekimo stabilumą, kai situacija tampa įtempta. Pramonės objektai tampa partneriais užtikrinant elektros tinklo patikimumą, o ne tik energijos vartotojais.

DAK

Kas yra PLC?

PLC arba programuojamas loginis valdiklis yra skaitmeninis kompiuteris, naudojamas elektromechaninių procesų automatizavimui, tokiems kaip mašinų valdymas gamyklos surinkimo linijose.

Kaip veikia energiją taupantys PLC valdikliai?

Energiją taupantys PLC valdikliai veikia koreguodami operacijas realiu laiku pagal esamas sąlygas, optimizuodami energijos naudojimą ir nustatydami neefektyvumus siekiant sumažinti atliekas.

Kokie yra PLC integravimo su išmaniosios energijos valdymo sistemomis privalumai?

PLC integravimas su išmaniosios energijos valdymo sistemomis leidžia geriau paskirstyti energiją tarp mašinų, užtikrina pirminį atsinaujinančios energijos naudojimą ir sumažina maksimalaus energijos poreikio mokesčius, todėl sutaupoma lėšų ir pagerinamas energijos naudingumo efektyvumas.

Kaip PLC sistemos prisideda prie atsakingumo ir ESG tikslų?

PLC sistemos prisideda prie atsakingumo ir ESG tikslų sumažindamos energijos suvartojimą ir anglies emisijas, gerindamos suderinamumą su atsinaujinančia energija ir pratęsdamos įrenginių eksploatacijos laiką.