SIMATIC WinCC / PCS 7 Powerrate V3. Introduzione all Energy Management Descrizione di WinCC / PCS 7 Powerrate Benefici per il cliente

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1 SIMATIC WinCC / PCS 7 Powerrate V3 Introduzione all Energy Management Descrizione di WinCC / PCS 7 Powerrate Benefici per il cliente

2 Il contesto: Clima, energia, eco-sostenibilità Diminuzione del petrolio Riscaldamento del pianeta Costi crescenti dell energia Costi delle emissioni Ottimizzazione dei consumi energetici, razionalizzazione delle risorse naturali per ridurre i costi e preservare l ambiente (3C Combattere il Cambiamento Climatico) Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 2/31 Industry Sector

3 Energy Management System Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 3/31 Industry Sector

4 I trend storici dei dati energetici realizzati grazie ai sistemi di Energy Management forniscono le risposte a cosa, quando, dove, e quanto Analizzare i carichi Curve giornaliere di carico Massima energia kw % 0 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00 Ottimizzare la domanda Curve di carico annuali? Trovare le anomalie Curve settimanali di carico Identificare le inefficienze es. Compressore kw Motore tradizionale Motore in classe A Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 4/31 Industry Sector

5 Efficienza Energetica grazie ad un sistema di energy management esteso a tutto l impianto PCS 7/WinCC powerrate SIMATIC PLC Analisi e Controllo >=110kV Media-tensione Bassatensione SENTRON PAC 3200 SENTRON PAC 4200 Misure e Grafici Benefici per il cliente: Riduzione dei costi di energia fino al 20%. Utilizzo di una tecnologia comune sia al controllo di processo che al Energy Management (Totally Integrated Automation). Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 5/31 Industry Sector

6 Energy Management System Nuovo approccio sistemistico standardizzato Soluzioni personalizzate Soluzione di Sistema Software specifico, custom SCADA + energy management Strumenti di misura I sistemi moderni sono basati su componenti standard. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 6/31 Industry Sector

7 Energy Management System Trasparenza nella lettura e nella valutazione dei dati Profibus DP Industrial Ethernet Il sistema è in grado di gestire la lettura continua dei dati in diversi punti dell impianto per facilitare le valutazioni dei consumi totali e delle singole apparecchiature. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 7/31 Industry Sector

8 Energy Management System Espandibilità dalla misura locale alla supervisione integrata Misure di base (SENTRON PAC) Post-elaborazioni ed ottimizzazioni con SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Gli strumenti di misura sono facilmente integrabili in step successivi nel sistema di supervisione e controllo WinCC/PCS7 per analisi ed ottimizzazioni dei consumi. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 8/31 Industry Sector

9 Energy Management System Non solo per i consumi elettrici, ma anche per acqua e gas. Profibus DP Industrial Ethernet Water supply Elettricità Cold water Aria compressa Aria compressa Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 9/31 Industry Sector

10 Riassumendo, le principali esigenze sono: - Trasparenza dei consumi - Ottimizzazione dei costi di energia - Supporto alla formulazione del budget di spesa per l energia - Integrazione dei dati in sistemi di livello superiore (SCADA, IT) Energy Management System SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 10/31 Industry Sector

11 SIMATIC WinCC / PCS 7 Powerrate V3 Introduzione all Energy Management Descrizione di WinCC / PCS 7 Powerrate Benefici per il cliente

12 Energy Management Add-On SIMATIC WinCC powerrate / SIMATIC PCS 7 powerrate Add-on per PCS 7 e WinCC integrato in Step 7 Diverse modalità di acquisizione dati di energia Integrazione multimetri SENTRON PAC3200/4200 Archiviazione dati nel database standard di WinCC/PCS 7 Monitoraggio della potenza impegnata ed intervento preventivo sui carichi Comando degli interruttori tramite ingressi ed uscite digitali Allocazione dei consumi e dei costi per centri di costo e per Batch Reports basati su Excel Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 12/31 Industry Sector

13 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Per misurare i consumi di qualsiasi mezzo fisico Acquisizione di diversi tipi di consumi. Funzioni comuni di: Elettricità Gas Acqua Acqua di scarico Archiviazione standard in WinCC Vapore Documentazione in Excel o SIMATIC IT Visualizzazione tramite faceplates Aria Compressa Acqua Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 13/31 Industry Sector

14 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Architettura del sistema PCS 7 / WinCC powerrate Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 14/31 Industry Sector

15 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Flusso dei dati: lettura, elaborazione, archiviazione Impulsi pesati di energia Contatori (digitali / analogici) Algoritmo di calcolo Impulso di sincronizzazione Stato degli interruttori di sicurezza via DI Elaborazione nel PLC S7 < Archiviazione potenza media richiesta ed energia spesa per un periodo di riferimento $ Calcolo valori di potenza ed energia istantanei $ Stima lineare della potenza media alla fine del periodo di riferimento Gestione dei carichi con stacco/riattacco carichi in funzione del limite impostato Calcolo dei consumi per Batch Monitoraggio PAC3200/PAC4200 Gestione degli interruttori Visualizzazione $ Reports Stacco / Riattacco carichi basato sulle priorità Comando degli interruttori di sicurezza via DO < PLC S7 buffer Archiviazione Database SQL WinCC Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 15/31 Industry Sector

16 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Componenti software Powerrate Faceplates Powerrate FB per PLC S7 Powerrate Reports Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 16/31 Industry Sector

17 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Funzionalità distribuite su vari livelli, dagli strumenti all utente Curve dei carichi Messaggi Attivazione Reports Configurazione Reports (per centri di costo) Visualizzazione valori attuali Gestione dei carichi Livello Monitoraggio e Controllo Archiviazione dati Database PCS 7 / WinCC Esportazione Visualizzazione PAC 3200/4200 Gestione interruttori di sicurezza Buffer dei valori di energia e potenza Stacco/Riattacco dei carichi basato sulle priorità Integrazione di PAC3200; PAC4200; Circuit breakers Livello Elaborazione Calcolo dei valori di energia per periodo Calcolo dei valori di potenza richiesta per periodo Monitoraggio delle soglie di potenza Calcolo dei consumi per prodotto (Batch) Normalizzazione delle misure (es. peso di un impulso) Calcolo dei Trend Comunicazione PLC-PLC Impulsi di potenza istantanea / valori di energia / valori di potenza media Legenda Blocchi S7 powerrate Faceplates powerrate Reports powerrate Componente PCS 7 / WinCC Livello acquisizione Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 17/31 Industry Sector

18 Overview Funzionalità Rappresentazione dei dati Faceplates per la visualizzazione ed il trattamento dei valori letti Visualizzazione dei valori di energia e potenza: per il periodo precedente valori istantanei previsione per la fine del periodo in corso Faceplate dedicato per monitoraggio PAC3200/PAC4200 Faceplate dedicato per monitoraggio e comando remoto di interruttori Trend e tabelle dei dati archiviati Possibilità di inserire manualmente i valori di misura di dispositivi non collegati Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 18/31 Industry Sector

19 Overview Funzionalità Gestione dei carichi Finalità e funzionamento Finalità: Monitorare costantemente il carico complessivo Intervenire in anticipo per evitare il superamento della potenza impegnata Funzionamento: 1. Calcolo preventivo: previsione del fabbisogno di potenza richiesta per la fine del periodo corrente basata sui valori dei consumi istantanei. 2. Confronto: tra il calcolo di potenza richiesta prevista e la potenza impegnata 3. Reazione: dipendente dal risultato del confronto: Nessuna reazione Alcune utenze vengono sganciate in base ad una lista di priorità predefinita (max. 100 carichi) Alcune utenze vengono riallacciate in base alla lista di priorità (a partire dalle ultime sganciate) Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 19/31 Industry Sector

20 Overview Funzionalità Gestione dei carichi Monitoraggio dei dati attuali e dei limiti Misura della potenza attuale Indicazione del limite massimo di energia ed allarmi relativi Stima automatica della potenza media richiesta nel periodo di riferimento (trend) Trend on-line dei consumi riferiti al limite impostato Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 20/31 Industry Sector

21 Overview Funzionalità Gestione dei carichi Priorità e parametrizzazione carichi Definizione di una tabella di priorità di stacco/riattacco dei carichi (WinCC User Archive) Rotazione dei carichi con uguale priorità (rolling) Tempi minimi e massimi di stacco/riattacco carico Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 21/31 Industry Sector

22 Overview Funzionalità Gestione dei carichi Priorità e parametrizzazione carichi Definizione di un tempo di soppressione gestione carichi Visualizzazione dello stato attuale e possibilità di stacco manuale da faceplate Possibilità di definire un isteresi del valore di potenza per evitare lo stacco a causa di spunti all avvio. Definizione di tariffe differenziate (giorno, notte, vacanze) Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 22/31 Industry Sector

23 Overview Funzionalità Integrazione di multimetri SENTRON PAC3200 e PAC4200 Integrazione di PAC3200/PAC4200 via DPV1 con valori di misura predefiniti (basic type 1 & basic type 2) Visualizzazione on-line di 3 valori definiti da utente oltre quelli di basic type 1 & 2 Visualizzazione opzionale dell energia attiva BASIC TYPE 1 Digital status information Current L1 Current L2 Current L3 Collective active power BASIC TYPE 2 Voltage L1-L2 Voltage L2-L3 Voltage L3-L1 Active Energy Import Tariff 1 Power factor total Generazione di messaggi basati sui valori misurati: Corrente troppo alta Tensione troppo alta Frequenza di impulso troppo alta Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 23/31 Industry Sector

24 Overview Funzionalità Integrazione e monitoraggio degli interruttori di sicurezza Integrazione degli interruttori via DI/DO Visualizzazione dello stato On Off/In blocco Estratto (per interruttori estraibili) Indefinito Possibilità di comando degli interruttori da remoto tramite faceplate, basato sui privilegi utente e con conferma del comando. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 24/31 Industry Sector

25 Overview Funzionalità Esportazione dati e Reports Reports basati su Excel generati tramite wizard guidati Esportazione dei dati archiviati ad Excel Reports con centri di costo, consumi per batch, curve Possibilità di configurare reports personali Possibilità di utilizzare formule nei reports Schedulazione automatica o manuale Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 25/31 Industry Sector

26 Generazione di Report con consuntivo consumi per Batch Raggruppamento per tipologia di consumo (elettricità, acqua, gas...) Indicazione di inizio/fine batch Archiviazione dati batch in WinCC User Archive Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 26/31 Industry Sector

27 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Licenze Licenza di ingegneria e monitoraggio per un PC per un solo OS e per qualsiasi numero di PLC S7 Licenza Trial Licenza completa limitata a 30 giorni Licenza Powerrate Licenza Powerrate Licenza Powerrate N.B. Allo scadere dei 30 giorni della licenza Trial i dati non sono più visualizzati nei faceplate, non è più possibile creare reports ma i dati continuano ad essere acquisiti ed archiviati. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 27/31 Industry Sector

28 SIMATIC PCS 7 / WinCC powerrate Requisiti e limitazioni della V3 REQUISITI: WinCC V6.2 SP2, V7.0 SP1 integrato in Step 7 Installazione di AS-Os Engineering e BASIC process Control in WinCC MS Excel 2003, MS Excel 2007 SIMATIC S7-317 o superiore, S o superiore Pacchetto WinCC User Archive per la gestione dei carichi e l archiviazione dei dati per Batch Pacchetto WinCC Connectivity Pack per accedere ai dati e configurare i reports da PC esterno senza installazione di WinCC LIMITAZIONI: Powerrate non è ancora rilasciato per l utilizzo con WinCC WebNavigator, WinCC Redundancy, WinCC ASIA e WinAC. Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 28/31 Industry Sector

29 SIMATIC WinCC / PCS 7 Powerrate V3 Introduzione al Power Management Descrizione di WinCC / PCS 7 Powerrate Benefici per il cliente

30 Energy Management System WinCC / PCS 7 Powerrate Benefici per il cliente Sistema di gestione energetica integrato in WinCC / PCS 7 Totale trasparenza dei dati relativi ai consumi Supporto decisionale per l Energy Manager Acquisizione, archiviazione ed analisi dei consumi delle diverse utilities (elettricità, gas, acqua) Calcolo dei consumi per Batch Ripartizione dei consumi per centri di costo Reports automatici / manuali Disponibilità dei dati per applicazioni e database esterni tramite funzioni ed add-on di WinCC (OPC, ConnectivityPack, Industrial Data Bridge) Nov SIMATIC WinCC / PCS 7 powerrate pag. 30/31 Industry Sector

31 SIMATIC Grazie! WinCC / PCS 7 powerrate Name: Domenico Leonetti Department: I IA AS HMI Telephone: domenico.leonetti@siemens.com