I Sistemi di Automazione e Networking al servizio della mappatura dei consumi in fabbrica

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1 Efficienza energetica in fabbrica I Sistemi di Automazione e Networking al servizio della mappatura dei consumi in fabbrica Ing. Giovanni Castagnaro Application Engineer Slide 1

2 Efficienza energetica in fabbrica Contenimento dei consumi energetici E necessario ridurre le emissioni di CO 2 ridurre i costi energetici Settori applicativi più significativi Fabbriche Centri Commerciali Edifici Pubblici Ospedali Uffici Impatto su immagine Azienda Fabbriche più pulite e a minor impatto ambientale Slide 2

3 4 fronti su cui lavorare Monitoraggio Evidenziare i flussi dell energia Prevenire i superamenti di potenza Localizzare prelievi anomali di energia Rendimenti Servizio energetico uguale (o superiore) utilizzando una quantità di energia inferiore Adottare dispositivi più efficienti Modificare/adattare la curva di carico Costi Azioni Liberalizzazione del mercato Tariffe differenziate e mirate Fonti rinnovabili Migliorare Fattore di Potenza Verificare il contenuto armonico Gestire il rifasamento Accensione frazionata dei carichi Sfruttamento energie residue Efficienza delle macchine Slide 3

4 Sistema energetico di Fabbrica PIU INTELLIGENZA in CAMPO! Sia HW che SW Produrre di più consumando di meno meno energia per singolo prodotto L intelligenza Distribuita alle singole utenze Passaggio dai Segnali alle Informazioni Comunicazione Digitale SW di analisi e gestione energie Slide 4

5 Impegno Panasonic per l Ambiente Panasonic Eco Ideas Declaration (ottobre 2007) Eliminazione di tonnellate di emissioni di CO 2 nel giro di tre anni dalle sue 294 fabbriche nel mondo. Le emissioni di CO 2 diventano un nuovo indicatore di gestione aziendale al pari delle vendite, dell utile operativo, ecc. Panasonic ha messo a punto nei suoi stabilimenti un sistema di monitoraggio di 23 parametri (emissioni CO 2, consumo acqua, gas, energia elettrica, ecc.) per analizzarli e inviare poi un feedback alle fabbriche. Impegni per l ambiente Realizzare prodotti efficienti sotto il profilo energetico Ridurre le emissioni di CO 2 Incoraggiare attività a favore dell ambiente Slide 5

6 Approccio Panasonic all Energy Saving *!! "+#!! )!! Darsi dei Target per l Energy Saving Ottimizzazione dei Carichi "+!!! (!! '!! )!!,- &!! '!! %!!./ 0 $!! %!! #!! #!! "!!!!!'7% #)% &&" )%),./ !'7&!'7'!'7(!'7)!'7*!'7"!!'7""!'7"#!(7"!(7#!(7$!(7%!(7&!(7'!(7(!(7)!(7* #)' &%% )&$ #)* %(* )"$ #)( ')) **% #*( #)) ('% ("# "+""& "+!'" #*! '&& *%& #*) '"" *!* #)( &!( (*% #*( %%# ($* #*# %!# '*% #)" $*$ '(% $"" %"* ($! #*) %%' (*% $!" '&& *'! $"" $!% #*$ (%# (!$ ($% "+!*# "+!** "+!%' Installare Strumenti di analisi Pianificare Agire Attuare Analizzare &% 対策後 現状 &$ &" #"!!" &# #%" &" &! %!#" $ $!" # "! & " ' # ( $ ) % * &! && &" &' &# &( &$ &) &% &* "! "& "" "' Slide 6 "# "(

7 Dal Power Meter... al Web Server allo Scada Eco-Power meter Rete Ethernet RS485 RS485/ Ethernet SCADA Modem PLC PLC Web Server HMI Monitor RS485 Radiomodem PLC Rete Telefonica pubblica o dedicata Web Server Eco-Power Modem Slide 7

8 Telecontrollo Internet Rete GPRS Web Server Panasonic per ogni esigenza di Telecontrollo su: rete LAN locale rete Internet cablata rete Internet wireless (GPRS) Modem GPRS Web Server WebServer Modem Ethernet LAN Plc WebServer Client/Server TCP-IP UDP/IP Linea telefonica WebServer Plc PPP Gateway Plc Linea telefonica PSTN Rete telefonica pubblica Modem Slide 8

9 Controllo dei consumi elettrici Rete intranet Malesia Japan PLC Web Server RS485 P ulse converter Flow Mensilmente viene inviato un file csv con i dati dei consumi P ressure Measure electric power, flow, pressure of compressors Sala Controllo Macchine di stampaggio plastica Slide 9

10 Esempio di controllo consumi energetici in fabbrica Altri sistemi (Building, etc) Sistema di monitoraggio per linee di produziopne si misura il consumo in real time di ciascuna macchina Controllo condizionatori Controllo illuminazione Controllo aria compressa Monitor PC della Fabbrica Monitor PC della linea Ethernet ciascuna linea (linea di assemblaggio automatico, etc.) Quadro esistente (per il controllo di processo) Box di espansione (Per le misure energetiche) PLC HMI Un solo accesso alla rete ethernet per ogni linea Circa 10 macchine per ogni linea PLC HMI RS485 Display FPe Air Eco-PM FPe Air Slide 10 Eco-PM Rack di monitoraggio linea

11 Applicazione di Energy Saving in fabbrica 1. Obiettivo 3. Misure Riduzione dei consumi di potenza dei condizionatori Fermare i compressori periodicamente tramite un timer, mantenendo la ventilazione. Le persone non avvertono incrementi di temperatura Timer 2. Back ground I condizionatori d aria consumano il 32% della potenza totale della fabbrica Hf inverter Lighting Production Air-Con. 32% Timer control Insulator of injection machine Air compressor &" Timer control &! Former way Operation Stop Operation Stop Attivi per 25,5 minuti e Fermi per 4,5 minuti 4. Risultati Riduzione dei consumi di energia equivalenti a 6000 litri/anno di petrolio Riduzione delle emissioni di CO2: 8.2 t/ anno % $ # "! & " ' # ( $ ) % * &! && &" &' &# &( &$ &) &% &* "! "& "" "' "# Slide 11

12 Applicazione di Energy Saving in fabbrica 3. Misure 1. Obiettivo Riduzione dei consumi di potenza dell illuminazione 2. Back ground - Sostituire I vecchitubi fluorescenti con nuove lampade ad alta efficienza con reattore elettronico. - Adottare un controllo remoto bidirezionale centralizzato per la regolazione della luminosità - Le plafoniere dello stabilimento sono diventate obsolete Sistema di illuminazione Centralina del controllo remoto $" Hf inverter $! 4. Risultati Former way #" Riduzione dei consumi di energia equivalenti a 4800 litri/anno di petrolio Riduzione delle emissioni di CO2: 6.4 t/ anno #! "! # $ % & " ' ( ) * #! ## #$ #% #& #" #' #( #) #* $! $# $$ $% $& Slide 12

13 Applicazione di Energy Saving in fabbrica 1. Obiettivo Riduzione del calore irradiato dalle macchine per stampaggio plastica 3. Misure - Isolare le parti radianti per limitare l emissione di calore in modo che il carico termico dei condizionatori d aria diminuisca. 2. Back ground - Le macchine per lo stampaggio della plastica hanno una forte emissione di calore. - Provocano un forte riscaldamento dell ambiente e sovraccaricano gli impianti di condizionamento. prima Con isolatore 4. Risultati Riduzione dei consumi di energia equivalenti a litri/anno di petrolio Riduzione delle emissioni di CO2: 32 t/ anno ( isolate 20 macchine) Slide 13

14 Applicazione di Energy Saving in fabbrica 1. Obiettivo Riduzione delle perdite a vuoto dei trasformatori AT 3. Misure - Adottare Trasformatori ad alta efficienza (a nucleo amorfo) per ridurre sia le perdite a vuoto che a carico. 2. Back ground - I Trasformatori tradizionali hanno sempre perdite a vuoto Trasformatore tradizionale Trasformatore Amorfo Amorphous transformer Former transformer 4. Risultati Riduzione dei consumi di energia equivalenti a litri/anno di petrolio Riduzione delle emissioni di CO2: 34 t/ anno Slide 14

15 Efficienza energetica in fabbrica Grazie per l attenzione Slide 15