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Prendre des mesures pour optimiser la consommation d'énergie

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En raison de la hausse actuelle des coûts de l'énergie et des risques d'amende en cas de non-réalisation des objectifs de Kyoto, l'efficacité énergétique est devenue un sujet sensible. Pour optimiser la consommation d'énergie, il faut d'abord savoir comment, quand et où l'énergie est consommée. Pour qu'une solution d'optimisation énergétique soit efficace, il est donc essentiel qu'elle comporte un système sophistiqué de mesure de la consommation. Utilisé en stand-alone ou intégré au système de conduite de procédé, le système APROL EnMon de B&R assure une surveillance permanente de la consommation énergétique.

Dans le monde entier, la pression du monde politique sur l'industrie pour des produits plus économes en énergie et pour une production plus écologique ne cesse de s'accroître. Sur tous les marchés, la sensibilisation sur ce thème est de plus en plus palpable. La publication en juin 2011 de la norme EN/ISO 50001 Energy Management Systems contribue également à cette évolution.

L'efficacité globale d'une machine, d'une ligne de fabrication ou d'une installation dépend aussi des technologies d'entraînement et de contrôle utilisées. Dans ce domaine, B&R offre des solutions ciblées, avec des moteurs et des variateurs optimisés et économes en énergie, grâce notamment au montage Cold-Plate sur armoire, au bus DC, ou encore à la régénération active de l'énergie de freinage dans le réseau électrique.

Monitoring énergétique autonome

B&R propose une solution de monitoring énergétique avec APROL EnMon. Cette solution aide l'utilisateur à mettre en place l'ISO 50001, à réaliser des économies en améliorant l'efficacité énergétique, et donc à assurer sa compétitivité. En identifiant la manière dont sont corrélés les coûts de production et les coûts de l'énergie, il est possible de prendre en considération la consommation énergétique dans le calcul des prix ou de facturer cette consommation directement selon le principe du consommateur payeur.

EnMon aide à identifier les économies d'énergie potentielles et à justifier les projets visant à maximiser l'efficacité énergétique, quel que soit le type d'énergie. La surveillance de la consommation électrique réduit les arrêts machine et évite les coupures non planifiées.

La solution de B&R pour l'efficacité énergétique s'inscrit dans un processus d'amélioration continue, qu'elle soit utilisée en stand-alone ou intégrée à un système de contrôle de procédé APROL existant. Toutes les données pertinentes de consommation d'énergie sont mesurées, enregistrées et évaluées. Des rapports énergétiques ainsi que des graphiques peuvent être générés pour des machines individuelles, des systèmes, des sous-systèmes ou une organisation entière.

Les rapports peuvent être classés, au choix, par lots de production ou par unités de coût. Basé sur le système de contrôle de procédés APROL, la plateforme APROL EnMon fournit un maximum de flexibilité et d'échelonnabilité pour s'adapter aux systèmes dont le nombre de points de mesure varie, tout en minimisant l'effort d'ingénierie.

Solution prête à l'emploi

APROL EnMon est fourni pré-installé sur un Automation PC 910, le PC industriel de B&R pour armoires électriques. La mise en route et le paramétrage s'effectuent particulièrement rapidement puisque les configurations matérielle et logicielle sont déjà en place. Il reste seulement à configurer les paramètres réseau et à reporter dans une table les capteurs et templates logiciels associés. Ensuite, le logiciel de l'application est généré et chargé automatiquement.

Outre le logiciel opérateur et l'environnement de développement, EnMon inclut aussi un autre composant central : sa base de données avec interface SQL. Cette base de données s'exécute sur un système d'exploitation Suse Linux Enterprise Server extrêmement stable et sauvegarde un historique de toutes les données énergétiques requises.

L'accès à ces données peut s'effectuer de n'importe où à l'aide d'un simple navigateur web sur un PC bureautique, sans aucun logiciel supplémentaire. Le nombre de contrôleurs EnMon requis par l'application dépend du nombre et du type de points de mesure ainsi que du type de traitement de données à effectuer. Typiquement, chaque contrôleur reçoit et traite des données provenant de plusieurs centaines de points de mesure. Au besoin, d'autres contrôleurs peuvent être facilement ajoutés. Les données parviennent au système de monitoring par l'intermédiaire d'interfaces industrielles standard comme POWERLINK, Modbus TCP, Profibus ou Ethernet/IP.

APROL EnMon #1
Solution clé en main préconfigurée, EnMon est facile à installer. Des modules web permettent au personnel d'accéder confortablement à toutes les vues et fonctions depuis leur PC de bureau.

Intégration totale de toutes les sources d'énergie

Le monitoring avec APROL EnMon ne se limite pas à l'énergie électrique. Tous les types d'énergie sont supportés, et la conception générique du système permet à l'utilisateur de les définir et de les nommer librement. Le monitoring ne couvre donc pas seulement l'énergie électrique, mais aussi le pétrole, le gaz, la vapeur ou le chauffage urbain, et aussi des vecteurs d'énergie qui sont souvent oubliés comme l'air comprimé ou l'eau.

Pour réaliser la mesure et enregistrer la consommation d'énergie, les utilisateurs d'APROL EnMon disposent de toute une série de modules d'E/S compacts avec la gamme X20 de B&R. Les modules d'interface X20IF fournissent des connexions Modbus RTU, ModbusTCP, Profibus DP, EtherNet/IP pour acquérir des valeurs à partir de points de mesure situés sur des réseaux existants.

Le module de mesure X20AP pour l'énergie électrique permet de mesurer la tension, le courant, la fréquence et l'énergie réactive. Le module X20AP mesure ces grandeurs électriques jusqu'à la 31ème harmonique, ce qui permet de détecter les harmoniques indésirables sur les réseaux électriques locaux. Cette pollution électrique intervient lorsque des variateurs sont utilisés de manière excessive dans le but d'economiser de l'énergie.

Le module X20AI pour signaux analogiques est utilisé pour mesurer des flux. Le module compteur X20DC mesure des signaux d'impulsions digitales. Le module d'interface X20CS avec maître M-Bus intégré peut comporter 250 compteurs de gaz, eau, courant, chaleur ou impulsion avec ses connexions M-Bus. En principe, n'importe quel module d'E/S X20 peut être utilisé.

Rapports au contenu pertinent

Pendant la mise en service, l'entretien et la maintenance, le tableau de bord d'EnMon offrent aux équipes en charge de l'énergie un outil de reporting basé sur le web, ainsi qu'un environnement puissant pour le diagnostic et l'exploitation du système. APROL EnMon fournit deux interfaces qu'il est possible de personnaliser en fonction de rôles ou de tâches spécifiques.

Ce système suit la hiérarchie distributeur principal / sous-distributeur / consommateur en permettant à chaque point de mesure d'être assigné à une zone / sous-zone ou un consommateur. D'innombrables rapports d'analyse et de facturation préconfigurés ainsi que des analyses graphiques de tendances peuvent être visualisés sous différentes formes (tableaux, bâtonnets, camemberts, graphiques).

Pour la gestion des données d'APROL EnMon, le système comporte une interface SQL pour la connexion aux réseaux de business intelligence. Un interface Iosys fournit un accès en lecture/écriture aux variables de processus sans interfaçage coûteux entre les systèmes de monitoring énergétique et de planification des ressources entreprise.

Mesure et contrôle confortables

APROL EnMon offre de nombreux modules calculant précisément des données de consommation d'énergie.

  • Un de ces modules est le module FlowCalculation permettant de calculer des flux dans des conduites de différentes formes (obturateurs, buses, etc.), avec une très grande précision.
  • Fait également partie de ces modules le module PowerCalculation permettant de calculer l'énergie ou la puissance thermique contenue dans l'eau et la vapeur.

La solution APROL EnMon peut néanmoins faire bien plus que générer de nombreux types de rapport. Une de ses fonctionnalités très efficaces est la gestion de charges permettant l'atténuation des pics de charge ainsi que la prévention des coupures inopinées dûes à des surcharges soudaines.

Les modules configurables de contrôle du logiciel permettent à l'utilisateur de connecter et déconnecter manuellement des charges et de leur assigner des priorités et un timing prédéfini. Les charges se connectent/déconnectent via les modules de sorties digitales X20DO ou d'interface X20IF.

En outre, APROL EnMon tient compte des tarifs horaires et saisonniers et permet aussi de définir les périodes de vacances. Ceci permet aux opérateurs de reporter les fortes charges sur les zones de tarifs plus bas. Les économies d'énergie ainsi réalisées sont considérables.

APROL EnMon est une solution puissante et prête à l'emploi pour l'optimisation de la consommation énergétique. Face à la hausse des prix de l'énergie, il est encore possible de réduire les coûts unitaires tout en conservant de précieuses ressources. La solution de B&R peut être mise en œuvre aussi facilement et aussi efficacement sur une machine stand-alone de petite taille que dans une usine de transformation très étendue. Les consommateurs périphériques comme les bâtiments ou équipements annexes peuvent également jouer un rôle dans l'efficacité énergétique. APROL EnMon permet de les intégrer à une solution de gestion énergétique globale.

APROL EnMon #2 dashboard
Un tableau regroupant les rapports d'analyse et de facturation donne un aperçu rapide et complet des coûts énergétiques.
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