プロフィエナジー

PROFIenergy は、 PROFINET通信プロトコルのプロファイルであり、製造における自動化機器 (ロボット組立セル、レーザー カッター、塗装ラインなどのサブシステムなど) の電力消費を PROFINET ネットワーク経由で管理できるようにします。計画的および計画外の生産中断中のエネルギー使用量を制御します。外部の有線システムは必要ありません。この技術標準は、業界団体 Profibus および Profinet International によって管理されています。

標準化されたエネルギー効率プロファイルのアイデアは、メルセデス・ベンツの従業員であるユルゲン・キューブラーが考案し、ドイツの自動車メーカーのAIDAグループが推進しました。AIDAの企業は、アウディ、BMW、メルセデス・ベンツ、ポルシェ、VWで構成されています。新しいプロファイルを開発するために設立されたPIワーキンググループは、仕様を公開しようとしています。PIワーキンググループは、ABB、AIT、ボッシュ、ダンフォス、ヒルシャー、ifak、レンツェ、ムル・エレクトロニック、フェニックス・コンタクト、SEWユーロドライブ、SCAシュッカー、レックスロス、シーメンス、KUKA、WZLで構成されています。

PROFIenergy は、自動化ネットワーク内の制御デバイス (通常は PLC ですが、同じネットワーク上の監視システムまたは専用のエネルギー管理コントローラの場合もあります)、通信ネットワーク (PROFINET)、および電力消費ユニット (単一のデバイスまたは機器、セル、またはより大きなサブシステムの場合もあります) という 3 つの生産要素が連携して動作することに依存しています。

PROFIenergy スイッチング メカニズムは、エネルギー コンシューマーの内部にあります。追加の配線は必要ありません。制御デバイスは、PROFINET 経由で信号を送信し、生産停止のタイミングを伝えます。停止は既知の時間で行われる場合もあれば、故障などのランダムな状況に応じて行われる場合もあります。各ユニットは、この情報の処理方法を決定します。

機器ベンダーは、機器のファームウェアにソフトウェア「エージェント」を組み込むことで、エネルギー管理戦略を実装します。これは、機器に適した方法で PROFIenergy コマンドに応答します。たとえば、生産セルでは、ロボットを「スリープ」モードにする前に、コンベアを減速する必要がある場合があります。一時停止の期間が十分に長い場合は、ECU を完全に切断できる可能性があります。要求に応じて再起動できるようにするには、事前にコンベアを再起動する必要があります。マルチレベルの「スリープ モード」も実現可能です。

PROFIenergy は、電力需要情報をコントローラに送信して、ピーク負荷管理などのより高度なエネルギー節約スキームをサポートします。電気以外のエネルギーを消費するその他の機器も管理できます。

PROFINET は PROFINET 通信プロトコルの非周期スロットを使用し、共存する自動化プロセスに干渉しません。コマンドは次のユースケースに基づいています。

短時間の休止（最大 1 時間） - 一般的に、このような休止は計画されており、たとえば昼休みなど、定期的にデバイスの電源をオフにすることができます。安全関連の機能は保護されています。再起動すると、システムはスイッチオンのシーケンスでデバイスを再起動し、すべてが正しく起動したことを確認します。その後、生産プロセスが再開されます。

より長い休止（通常は数時間または数日） - これらは上記と似ていますが、追加のデバイスをスタンバイ状態にしたり、完全に電源をオフにしたり、より深い「スリープ」モードを開始したりできます。

予定外の一時停止 (通常は故障) – これも似ていますが、ユーザーにはいつ発生するか、またその継続時間はわかりません。最初に、デバイスは「停止」状態になり、エネルギー消費を削減します。継続時間に応じて、必要に応じて機器をさらに省エネ状態に切り替えることができます。

負荷の測定と視覚化– データは、機器から直接 (計装により) または暗黙的に (電気パラメータを知ることにより) 収集されます。いつ、どこで、どのくらいのエネルギーが必要かを知ることで、より効果的なエネルギー戦略を立てることができます。機械のエネルギー消費も HMI で視覚化してアーカイブできます。つまり、半自動 (つまり、部分的に手動) の応答も可能になります。また、空気圧、蒸気、油圧システムなどの他のエネルギー集約型プロセスもネットワーク経由で管理できます。

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