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西门子针对工业技术的能源利用解决方案

已有35468次阅读  发布时间:2012-07-04
全集成自动化和全集成能源管理
   全集成自动化(TIA)是 既能与具体的应用要求相结合、又能兼具高生产率和高投资保证性、实施面向行业的自动化解决方案的基础。
   全集成自动化的核心是:统一的编程/组态,统一的数据管理和统一的通讯。
   来自西门子的各个SIMATIC自动化软件组件均统一在一个公共的框架之下,这就是SIMATIC Manager。
   任何自动化任务都将从TIA集成的优势中获得最大的益处: 
   极大地降低工程费用
   在自动化环境中没有不同系统互连带来的问题
   统一的软件平台
   一站式"的技术支持和服务
   TIA有助于公司改进整体制造工艺以及业务流程运作。TIA使得西门子公司成为唯一能够提供适用所有行业的全面解决方案的供应商。 
   全集成自动化蕴含着西门子公司: 
   对全线产品、服务的长期连续改进与在各行业中的应用经验。
   全集成自动化TIA是一种适用于所有工业领域的集成解决方案平台,提供由全线协同产品及各种解决方案。通过TIA统一的编程/组态、统一的数据管理和统一的通讯,我们能帮助用户改进整体制造工艺和义务流程,实现整个生产流程的自动化和优化,合理高效地利用能源。
   TIP为工业企业、市政和基础设施、商业大楼提供了严谨、安全、可靠、节能的全集成配电系统的解决方案,它包括从中压进线、低压配电、终端配电、直至墙壁开关和插座。通过使用SIMARIS Design设计软件规划与设计一个新的配电网络;通过使用SIMARIS Manager电能管理软件,监控和管理配电网络的经济运行,实现节能省电。
   Simaris 管理软件可提供全方位的能源管理功能,从输入供电、配电直到负载。该软件能够补充现有的控制系统,并且易于集成到中央控制室原有的HMI 系统中。它具有成本中心管理功能,同时还具有监控和测量消耗需求的功能,并能通过良好的用户界面监控工厂车间和办公楼的能源管理情况,以及优化经营成本结构等功能。
   西门子A&D 开发的Simaris 能源管理软件采用模块化的设计方法,并按照流行的技术标准如 OPC、SOAP、NET 进行编程,以确保能简单地集成到中央控制室的HMI 系统中。Simaris 管理器能够通过SENTRON 断路器或其它具有总线通讯能力、采用集成计量技术的设备,连续采集所有能源数据,显著地提高了数据的一致性和可用性。信息将通过一个集成的通讯平台传送到中央控制室,在那里加工成可用的文本或图形格式。由此,可快速、明确地检测到所有的错误,然后分析并有选择地进行修正。 
   ------通过Simaris 管理器的“操作和监控”功能,可以对配电设备进行更有效的管理。根据电压、电流和功率以及信号列表和开关周期列表等开关设备的状态和负载信息,有效地组织预防性维修和维护间隔。从而实现集中开关控制,取代就地操作,同时增强了人员的安全性。
   ------对于工业性建筑和公共设施建筑,能源成本是需要在能源需求合同中签署的,需要监控并且遵守。利用Simaris 管理器的“负载管理”功能监测合同中约定的能源需求限定将会非常简便。连续的能源需求监测可以每隔十秒就对比一次预定值与实际值之间的差。可以通过选择性的开关和控制负载来实现能源需求的限定值,从而预防出现负载峰值和由于违约而产生的罚款。该软件的成本中心管理功能可根据原始数据分配自动记录的需求数据。每个成本中心都能很快地得到所产生成本的详细信息。
传动设备
   西门子节能电机的功率损耗可降低达45%,它们适合几乎所有驱动设计。
   西门子变频驱动装置可以精确地根据要求使电子驱动装置以可调节的旋转速度运行。这和传统控制过程,如扼流控制,形成鲜明的对比。当操作风机、泵或压缩机时尤其有益,可节约能源高达50%。通过一个变速驱动装置制动时所释放的能源,并回馈到供电系统,还可以进一步提高节能量。这种把动能转化为电能的技术已经在轨道运输应用中使用了。它还可以应用于生产技术和过程工业,例如起重机、机床、离心分离机和泵系统中,以及应用在运输领域,如船舶的推进系统。依靠这一应用技术,可以节约3%~10%的能源供给。
   坐落于内蒙古中部的内蒙古乌兰水泥有限公司是西门子 (中国) 有限公司在工业领域第一例采用合同能源管理模式的节能项目。西门子为该项目提供了16台SIMOVERT ® MASTERDRIVE变频器,总功率为1313KW。通过检测和确认,最终平均节电率达到35%以上。
  
   太仓电厂作为一家环保型电厂,共采用了20台西门子完美无谐波中压变频器。其中仅仅4台冷凝泵所用变频器就每年节约费用超过340万人民币,仅用19个月就收回全部投资。
西门子软件及电机、变频器帮助工业企业节约用电
   工业建筑中的配电从未像今天这样复杂。为此,西门子公司推出了SIMARIS®系列规划软件,可为您显著降低大量耗时的日常工作量。该软件在最初设计规划阶段就可提供项目实施的全面概览,并且能够轻松便捷地进行设计变更。而且,SIMARIS¬® 还能优化设计,确保提供最为经济合理的解决方案。
   这些软件工具不仅可以处理和分析数据,而且还能提供改进设备效率、降低能耗的有效措施,并显示能量流。通过优化能耗组合,SIMARIS®规划软件可协调能源使用,监测是否遵守能源采购合同,并提供购买需求预测信息。SIMARIS®规划软件能够根据分析结果向企业管理层提供决策支持,例如,何时计划能源采购、是否符合维护期限,以及人员的安排等。
  
   迄今为止,工业领域尚未从通过降低电气系统的能耗来消减成本中获得多少好处。目前,使用西门子自动化与驱动集团 (A&D) 推出的计算工具SinaSave®软件,您可以通过因特网免费计算出电气驱动系统的节能潜力,并显示何时投资会达到收支平衡点。此程序适合规划新工厂或对现有工厂实施改造。不管是在变速系统中使用变频驱动器,还是在定速应用中使用节能电机,SinaSave®软件在设计上都可以计算引擎的运转节能潜力,两种应用情况下都可以节约大量的能源与成本。
解决方案与服务
   Optiman能源管理系统是为电力部门或发电站运行商提供的一项服务,其目标是优化对初始能源,如煤、石油或天然气的利用。该系统可控制和优化现场、进行日常和年度规划,从而减少燃料的使用量。 
   日常优化为第二天的能源需求准备系统。例如,负荷预测将天气变化的因素也考虑在内。年度优化则考虑了经济层面,包括定期维修任务和合同。发电成本可能节省2%到5%。
   使用西门子的CASTOMAT® ECS能源控制系统可以大大节省工业用电,能源可最高节省14%,尤其是针对能源需求波动极大的发电站。CASTOMAT® ECS系统可以为您详细记录和控制您的购电、配电和用电情况。通过自动调节不同用电者的用电可以杜绝昂贵的负荷峰值,对生产过程无反作用。该系统的运行基于西门子新型的PLC设备,保证电力利用最大化。接近获准最大采购量的稳定消费水平也有助于控制能源成本。
   废物能源循环利用系统(SIPAPERCIS Reject Power)是应用于造纸行业的一项工艺,它用原来需要大量资金处理的废料来产生能源,它一方面可降低能源开支,节约废料处理费用。另一方面通过燃烧残留物的生物部分,减少CO2的排放。
   能源回收系统已能降低军用和商用海运船只的燃料消耗达10%,污染物排放量同样可减少10%。西门子已经对SISHIP助推系统进行了改进,增加了发电机功能和废气回收装置。有可能首次将助力器从引擎改为带有发电机功能的装置。这就是说,船只的能源总需求可根据风、鼓帆、预定计划或安全需要在任何时候予以调整。如果需要满功率,储备输出可转换为电并输送到船只的电气系统。在船上正常供电的效率更低的柴油发电机可以临时降低功率,这样可以节省燃料,延长运行寿命,同时减少主要推进系统和柴油发电机的维修费用。废气回收系统可进一步提高柴油驱动的效率,废气中所含的热量用于换热器产生蒸汽从而驱动涡轮机。废气流的回压同样可以带动动力涡轮机,使它像涡轮增压器一样运转。发动机将两个涡轮机的机械能转换为电能。
   质子交换膜 (PEM) 燃料电池的开发和使用,这种电池可用于摄氏60˚—80° (华氏140˚—176°) 的情况下。它们能快速开关并能对突发的负荷变化作出反应,尤其适合于机动应用。通过对天然气改造或通过电解,这种燃料为大规模生产的纯氢。
机场物流和邮政自动化
   智能物流系统的特征是改进能耗。我们的现代物料流程运输和分拣系统仅在搬运货物时运行,无需连续的耗能运行。不管是行李处理系统中的手提箱还是分拣中心的集装箱,节能是相当可观的。现代高效驱动技术的利用还有助于节省大量的能源。
   还不仅如此:使用全集成的自动化解决方案可以提高物流的效率。例如,西门子已为美国邮政部门建立了一种新型的自动发送系统,以减少邮件错投的发生。在美国,每年约17%的人迁入新家,每年约13亿份邮件常常被错投。新型西门子系统杜绝了不必要的运输过程,从而节省了人力、财力和物力。 
西门子能源优化服务(EOS)
   除了帮您了解具体应用中的节能潜力外,我们的能源优化服务模块(EOS)帮助您对全厂的能源消耗进行优化。EOS 可以对全厂的多种形式的能源消耗(水、电、煤、汽、油等)进行全方位的评估分析,然后提供用户具有可操作性的分析及节能方案,包括详细分析数据、节能实施方案、投资回报率以及项目计划书及其后续项目的实施。
   EOS使用四个相对独立的实施步骤:
   第一步:全厂能源潜力评估(EHC)
   基于我们全球范围内丰富强大的数据库以及行业经验,我们通过对您的走访及现场调查,出具一份全厂各种能源节能潜力评估同时提供全球同行业的相关参考。同时对您企业的节能目标提供初步建议,使您多方面地对自己企业的能耗情况及节能前景有一个初步的掌握。
   第二步:能源效率分析
   基于我们丰富的行业经验,我们通过专家现场测量审计,对您企业各能源环节进行深入的调查计算及分析,出具详细的节能审计分析报告。使您对您企业的各环节的能耗状况及节能前景有一个精确的掌握。
   第三步:节能方案制定
   基于精确的能源分析,我们为您量身定制技术上及经济上可行的节能实施方案。您可以得到技术方案、实施方案、计划及实施时间表、投资及回报周期等实施细节。使您方便地对节能项目作出正确决策。
   第四步:项目实施
   最后,我们将依托我们丰富的产品链、强大的供应链及其项目执行能力为您提供节能项目的实施与管理。
   为使您能够灵活地掌控整个的进程,您可以有选择性的实施其中的一个或几个环节。另外我们也可以为您提供双赢性质的担保合同。

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