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Netzwerk-Standard für höhere Energieeffizienz

Um im Umfeld der Automatisierung ressourcen- und energieschonend zu arbeiten, spielt die Reduktion des Energieverbrauchs für nicht genutzte Produktionskomponenten eine wesentliche Rolle. Der Standard Profienergy unterstützt dazu das flexible An- und Abschalten von Komponenten und Anlagen.

Die Profibus-Nutzer-Organisation (PNO) hat zur Unterstützung einer flexiblen Anlagensteuerung ab dem Jahr 2008 das Profil ‚Profienergy‘ für das Energiemanagement in Produktionsanlagen definiert und im Januar 2010 die Version V1.0 verabschiedet. Diese setzt auf das Kommunikationsprotokoll Profinet auf, das einen offenen Industrial Ethernet Standard von Profibus und Profinet International (PI) für die Automatisierung darstellt. Die Abschaltung von Anlagenteilen erfolgt mit Profienergy nicht mehr über die Hauptschaltermethode, sondern gezielt, koordiniert und zentral gesteuert über das Profinet-Netzwerk. Produktionskomponenten werden damit nicht mehr über einen oder mehrere Hauptschalter vom Versorgungsnetz getrennt, was zu einer undifferenzierten Abschaltung von Fertigungseinheiten führt: Das allgemeine Versorgungsnetz bleibt aktiviert, während die Komponenten im Netzwerk – initiiert durch einen Befehl – in einen definierten Energiesparzustand übergehen und aus diesem auf die gleiche Weise wieder reaktiviert werden können. Einzelne Verbraucher bis hin zu ganzen Fertigungseinheiten können damit flexibel und kurzfristig abgeschaltet werden. Der Standard ist hersteller- und geräteunabhängig und allgemein verwendbar.

Unterstützung für variable Abschaltzeiten

Das Protokoll ermöglicht das Abschalten von Komponenten im Profinet-Netzwerk in geplanten wie auch ungeplanten Pausenzeiten – unabhängig davon, wie lange die Abschaltzustände andauern. Auch in kurzen Pausen lassen sich so Energieeinspraungen mit kurzfristiger Verfügbarkeit verbinden. Neben der gezielten Abschaltung einzelner Verbraucher oder ganzer Fertigungseinheiten unterstützt der skalierbar einsetzbare Standard auch die Messung des Energieverbrauchs von Geräten, sowie die Visualisierung der Energiebelastung. Damit wird es möglich, anhand von Messdaten den aktuellen Energiestatus einzelner Komponenten beziehungsweise einer gesamten Fertigungseinheit zu ermitteln.

Einfache Implementierung durch Funktionsbausteine

Bei der Verwendung von Profienergy ergeben sich im Vergleich zur herkömmlichen Hauptschaltermethode mehrere Vorteile: Als aktueller Standard für Energiemanagement im Anlagenbereich wird das Profil von zahlreichen Komponenten unterstützt. Zudem steht eine steigende Verbreitung des Standards zu erwarten, der sich unter Verwendung etablierter Mechanismen in bekannte Geräte und Produktfamilien integrieren lässt. Bestehende Programme können einfach durch nachladbare Funktionsbausteine zum ‚Profienergy Enabling‘ entsprechend erweitert werden; ladbare Funktionsbausteine (FB) unterstützen dabei. Der Anlagen- oder Maschinenbauer und der Anlagenbetreiber koordinieren dazu wie bisher die Aus- und Einschaltreihenfolgen sowie die Freigabesignale für den Prozess.

Der Aufbau von weiterem Automatisierungs-Know-how über das bereits im Unternehmen existierende Wissen hinaus ist daher nicht erforderlich. Dass durch die gezielte Ein- und Abschaltung nicht benötigter Geräte im Netzwerk Energiekosten gespart werden, zeigt auch das PI Whitepaper ‚The Profienergy Profile‘ vom März 2010: Je nach Anwendungsszenario konnten demnach bis zu 69 Prozent Energie eingespart werden. Außerdem lässt sich durch koordiniertes Schalten eine hohe Anlagenverfügbarkeit mit geringen Stillstandszeiten erreichen.

Simatic-Net-Kommunikationsprozessoren und Profienergy-Unterstützung


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