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PC-based Control di Beckhoff PDF Stampa
Scritto da Rodigari Mario   

01 Luglio 2012

Smart Grid incontra PC-based Control di Beckhoff

Si annuncia a livello globale una svolta energetica. In tutto il pianeta si riflette sul rifornimento energetico del futuro, dedicando particolare attenzione alle energie rinnovabili. A causa della crescente decentralizzazione nella produzione di energia, per il rifornimento energetico efficiente ed affidabile è sempre più spesso richiesta una rete elettrica intelligente: una Smart Grid.

Già oggi Beckhoff, con la sua tecnologia di controllo basata su PC, offre una soluzione completa per il rilevamento di dati energetici e di processo che può essere adattata agli attuali e futuri requisiti di un mercato intelligente dell'elettricità grazie all'utilizzo di moduli software appositamente sviluppati.
La Smart Grid descrive il collegamento in rete di generatori di corrente elettrica, mezzi di produzione elettrici delle reti di distribuzione di energia elettrica, accumulatori di energia nonché consumatori elettrici e il loro controllo. Viene data particolare attenzione a standard di comunicazione comuni tra le singole utenze; dato che attualmente non sono ancora definiti degli standard in maniera risolutiva, una piattaforma di controllo aperta e flessibile diventa di importanza decisiva. Con i PC integrati compatti e il software di automazione TwinCAT, Beckhoff offre premesse ottimali. Già oggi in molte applicazioni, che definiranno l'immagine di una Smart Grid del futuro, si trovano controlli basati su PC di Beckhoff, ad esempio in edifici, impianti eolici, impianti di cogenerazione, centrali idroelettriche o sottostazioni nelle reti energetiche.

Operazioni di misura integrate direttamente nel sistema I/O
I Bus Terminal vengono collegati in modo modulare e poco ingombrante tramite connettori a spina direttamente sui PC integrati Beckhoff montati su guida DIN. Per le forme di segnali, digitali e analogiche, che si presentano nel mondo dell'automazione, sono disponibili Bus Terminal che consentono anche l'integrazione di operazioni di misura, assumendo un'importanza sempre maggiore nella Smart Grid. Beckhoff offre terminali per la misurazione di valori effettivi di corrente, tensione, potenza attiva, potenza reattiva e potenza apparente in reti trifasi. Terminali di monitoraggio di rete che registrano dati grezzi sugli andamenti della corrente e della tensione con velocità di campionamento di 10 kHz, e li mettono a disposizione del PC di controllo per l'ulteriore elaborazione. Inoltre esistono terminali di ingresso analogici per la misurazione di temperatura, resistenza, pressione o vibrazione dove viene consentita l'integrazione della tecnica di misurazione grazie a un sistema di Bus di campo rapido e deterministico: EtherCAT. EtherCAT comprende meccanismi di time-stamp estremamente precisi ed ampie possibilità di sincronizzazione per una Smart Grid ad ampia distribuzione, consentendo la sincronizzazione di tutte le utenze sia con riferimenti interni al sistema sia con riferimenti esterni come GPS e IEEE1588.

Comunicazione aperta tramite il software di automazione TwinCAT

Con EtherCAT i segnali digitali e analogici vengono trasmessi al PC di controllo. Lì il software di controllo TwinCAT assicura un'ulteriore elaborazione e analisi dei dati. In TwinCAT sono disponibili varie librerie software tramite le quali vengono calcolate, per esempio; le armoniche che si formano a causa di carichi non lineari nella rete. TwinCAT non si limita all'elaborazione dei dati, ma li comunica anche all'ambiente esterno tramite varie interfacce; supporta i protocolli per telecontrollo secondo la IEC 60870-5-101, -102, -103 e -104; molto richiesta per la standardizzazione nell'ambito della Smart Grid è anche la IEC 61850. Tra l'altro possono essere realizzate interfacce tramite BACnet/IP, Modbus RTU/TCP e M-Bus. Per la tematica critica della sicurezza nel settore della comunicazione, con l'OPC UA, è disponibile un protocollo con eccellenti caratteristiche di sicurezza. Dato che TwinCAT è scalabile ed ampliabile, tutte le applicazioni odierne e future con controlli Beckhoff sono predisposte per creare in modo automatico a un'utenza in una rete elettrica intelligente - una Smart Grid.

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e 2012
Desigo V5: Innovations from Siemens increase building efficiency
The Siemens Building Technologies Division has introduced version 5 of its Desigo building automation system. Its innovative products such as Total Room Automation as well as efficiency features, like RoomOptiControl and Eco Monitoring, give building operators and users an active role in energy management, leading to permanent reductions in energy and maintenance costs.
A state-of-the-art building automation system is always optimized for energy-efficient operation. However, these optimized settings may start to drift over time. One of the underlying causes is often a lack of transparency for users who simply don't know how the setpoint changes they make can impact energy consumption. This is particularly true for air-conditioned rooms which are also equipped with lighting and sun protection controls. The new version of Desigo keeps room users and building operators apprised of the building's efficiency status. Feedback to users is given using the innovative Green Leaf display, adapted to the expertise and control options of each user group. The system makes it possible to change settings if needed to restore optimal energy efficiency. A study by Technische Universität München (TUM) indicates that by actively involving operators and users in the energy management of a building, energy consumption can be reduced by up to 25% without affecting comfort.
Total Room Automation offers energy savings without reducing comfort
The open, programmable room automation range Desigo Total Room Automation (TRA) is a holistic solution encompassing the HVAC, lighting and shading disciplines. Desigo TRA uses an innovative efficience feature called RoomOptiControl. It automatically detects unnecessary energy consumption in the room and notifies users by changing the color of the Green Leaf icon on the QMX3 room control unit: If room operations are energy efficient, this icon is green. If settings made by a room user lead to unnecessary energy consumption, the icon turns red. To reset room control to energy efficient operation, the user simply presses the display and the Green Leaf icon returns to green.
Using BACnet/IP, PXC3 room automation stations—also part of the TRA package—are integrated seamlessly into the PX automation level with its primary systems (heating generators, HVAC main units and cooling generators). The primary systems are controlled directly through the demand signals from the rooms. This means that the primary systems are only turned on if needed and their operation is adjusted so it meets the room requirements without exceeding them. One room automation station can cover multiple rooms. TRA offers complete integration of KNX, DALI and EnOcean devices; existing or new sensors and actuators from Siemens can be incorporated as well.
Eco Monitoring to reduce energy consumption and wear
Eco Monitoring is another innovative efficiency feature of Desigo. It monitors ongoing operations of HVAC systems based on energy-related quality condition indicators such as readings from temperature, humidity and pressure sensors, runtime, switching behavior and operational performance of the systems. Should deviations from the target state, inefficient operations or increased energy consumption occur, the building operator is notified via the Green Leaf display on the Desigo Insight management station. Current and future international standards (such as EN 15323:2007) require such a feature in order to optimize building operations over the long term.
Desigo Eco Monitoring not only helps optimize energy consumption, it also reduces wear. Thanks to its dynamic behavior and timely reporting, the Eco Monitoring feature recognizes unfavorable system operations early on, allowing operators to intervene immediately before any negative impact occurs. If desired, operators can choose to be notified of unusual events via text messaging (SMS), fax or e-mail.
Expanded networking of the automation level
Starting with version 5, Desigo also offers expanded end-to-end networking of the automation level. Enhanced support for communications standards ensures efficient system integration. The PXC series of compact automation stations has a higher number of universal inputs/outputs, which makes them much more flexible. To protect existing investments, different device generations, such as PTM and TX I/O modules and RXC room controllers, can be used in parallel on the same PX automation station.

Ultimo aggiornamento Domenica 01 Luglio 2012 12:25