Решения для промышленных предприятий

Электроэнергия — критически необходимый ресурс для любого промышленного предприятия, крупной компании или корпорации. Стоимость электроэнергии и бесперебойность её поставки непосредственно влияют на устойчивость и финансовую эффективность бизнеса. Технология ЭСК AXIOX предоставляет возможность контролировать расходы на электроэнергию и устранять риски внезапных аварий, защищает людей и активы, а значит, экономит время и деньги.

Особенно актуален вопрос энергосбережения для промышленных предприятий, так как все расходы, в том числе и связанные со стоимостью энергоресурсов, напрямую влияют на себестоимость продукции, а значит, и на её конкурентоспособность. Кроме того, перебои в производственном процессе, связанные с выходом из строя оборудования, влекут за собой серьезные финансовые потери. Уникальные IT-алгоритмы ЭСК AXIOX на основе анализа собранных данных с высокой точностью прогнозируют время безотказной работы оборудования, позволяя повысить эффективность его использования и качество технического обслуживания.

Рассмотрим только несколько примеров, которые наглядно показывают, каким образом технология ЭСК AXIOX позволяет повышать энергоэффективность работы промышленного предприятия.

1. Одной из основных статей расходов промышленного предприятия является потребление электроэнергии технологическим оборудованием. И одним из важнейших факторов повышения энергоэффективности на предприятиях является поддержание оптимального значения коэффициента мощности (косинуса фи) — параметра, который показывает какая часть из полной мощности является активной, а какая — реактивной, т.е. бесполезной.

   ЭСК AXIOX позволяет не только отслеживать коэффициент мощности в режиме реального времени, но и формировать аналитическую отчетность, позволяющую выявлять тенденции и вовремя принимать меры для компенсации реактивной мощности.

2. Еще одним важнейшим фактором повышения энергоэффективности является оптимальная загрузка трансформаторов, так как при неоптимальном режиме работы трансформаторов часть поступающей на предприятие электрической мощности расходуется на холостой ход.

   ЭСК AXIOX позволяет с высокой точностью анализировать нагрузку по каждой силовой линии, контролировать загрузку каждого трансформатора и оперативно принимать меры по увеличению КПД его работы.

3. Для нормальной и экономичной эксплуатации электротехнического оборудования все соединения электрических сетей должны быть надежными, так как плохое электрическое соединение является источником повышенного переходного сопротивления, что влечет не только повышенные электрические потери, но и может привести к выходу из строя контактов и даже вызвать возгорание.

   ЭСК AXIOX позволяет контролировать сопротивление электрических соединений и вовремя выявлять любые отклонения в их работе, которые требуют немедленного вмешательства, чтобы избежать нештатных ситуаций.

4. На каждом предприятии есть участки, остановка которых из-за перебоев с электропитанием может привести к серьезным финансовым потерям. Такие участки выделяются в потребители особой категории и обеспечение их бесперебойного питания — важнейшая задача системы электроснабжения.

   ЭСК AXIOX позволяет настраивать приоритеты потребителей и динамически перераспределять нагрузку таким образом, чтобы обеспечивать электропитание критически важных участков — либо за счет отключения менее приоритетных потребителей, либо за счет автоматического переключения на питание с резервного ввода.

5. У любого оборудования, особенно с двигателями асинхронного типа, есть режимы работы, когда их недостаточная загрузка (холостой ход) не только не ведет к снижению электропотребления, но и влечет повышенный расход по сравнению с оптимальной загрузкой.

   ЭСК AXIOX позволяет контролировать нагрузку каждой силовой линии и получать информацию о зависимости нагрузки и коэффициента мощности, давая возможность оперативно принимать меры для обеспечения оптимальной загрузки оборудования.

6. Любое предприятие должно иметь определенный запас мощности на случай непредвиденных ситуаций. Например, то или иное оборудование может по факту потреблять больше мощности при каких-то режимах работы, чем заявлено в паспортных данных.

   ЭСК AXIOX позволяет наблюдать картину фактического потребления за любой период времени при любых режимах работы. Эта информация особенно важна для тех предприятий, которые планируют наращивать производство — фактическая картина потребления позволит подобрать наиболее оптимальное с точки зрения эффективности работы оборудование, обеспечить необходимые технологические параметры в любой период работы, правильно определить экономически оправданный запас электрической мощности.

7. Для поддержания высокого КПД электрооборудования необходимо постоянно контролировать качество электроэнергии, которую предоставляет поставщик. Для этого рекомендуется отслеживать целый ряд электрических параметров, таких как отклонение частоты, отклонение напряжения, размах изменения напряжения, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения, коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения и т.д.

   ЭСК AXIOX позволяет отслеживать параметры, определяющие качество электроэнергии как в режиме реального времени, так и на любых временных периодах, предоставляя широкие возможности для построения аналитической отчетности.

Как инновационные технологии могут использоваться взамен классических систем автоматизации предприятий, рассмотрим на примере АСУ электроснабжения предприятия, АСУ диспетчеризации и SCADA.

АСУЭ, АСУ Д

Рассмотрим типовую структуру Автоматизированной системы управления электроснабжением (АСУЭ) или АСУ диспетчеризации.

АСУЭ состоит из нескольких уровней:

• Защиту электрооборудования обеспечивают устройства релейной защиты и автоматики (РЗА);
• Сбор информации и её передачу в процессор (сервер) связи обеспечивают устройства сбора и передачи данных (УСПД);
• Процессор (сервер) связи передает информацию на базовый сервер, где установлены СУБД для хранения и ПО для обработки данных;
• Базовый сервер передает данные на рабочие места (АРМ диспетчера, АРМ электрика и т.д.), взаимосвязь с пользователями обеспечивает программный пакет SCADA.

Оборудование и программное обеспечение для каждого из уровней производятся, как правило, разными компаниями, а внедрением системы в целом занимаются интеграторы, стоимость услуг которых сопоставимы со стоимостью оборудования и ПО для АСУЭ.

Технология ЭСК AXIOX позволяет заменить представленную выше типовую систему, которая требует разработки ТЗ и технического проекта, выбора оборудования от производителей, интеграции оборудования и ПО в программно-технический комплекс, шеф-монтажные и пуско-наладочные работы — на инновационное устройство электросетевой компьютер (ЭСК) и мультипрограммную платформу «Harvester Energy Platform».

ЭСК AXIOX обеспечивает комплексную защиту оборудования и персонала от КЗ, перегрузок и тока утечки, сбор данных о параметрах электроснабжения, электропотреблении и состоянии оборудования (заменяет устройства РЗА и УСПД).

Мультипрограммная платформа «Harvester Energy Platform» полностью заменяет SCADA-систему, предоставляя инструменты мониторинга и диспетчерского управления, а также обеспечивает множество других функциональных возможностей (создание автоматических сценариев, инструменты энергоменеджмента, анализ качества электроснабжения и другие).

ПО «Harvester Energy Platform» подразделяется на встроенное ПО ЭСК и серверное ПО, которое может быть либо установлена на собственном сервере предприятия, либо предоставлено в облачном исполнении. Так как встроенное и серверное ПО — это единый программный продукт, обмен информацией между ЭСК и базовым сервером или облаком не требует дополнительного оборудования (сервера связи).

SCADA-система

Верхний уровень подавляющего большинства существующих на рынке АСУ диспетчеризации или АСУ электроснабжения обычно основывается на использовании готовой SCADA-системы, которая состоит, как минимум, из системы сбора и хранения данных (сервера SCADA) и человеко-машинного интерфейса (АРМ диспетчера, АРМ оператора и т.д.). Кроме этого, SCADA-система может включать в себя ПО, помогающее программировать логические контроллеры, строить визуальные схемы, облегчающие мониторинг и управление, и т.д.

SCADA-система должна выполнять следующие основные функции:

• организация обмена данными с устройствами связи с объектом;
• ведение базы данных реального времени с технологической информацией;
• обработка и отображение информации на экране монитора в понятной для человека форме;
• реализация алгоритмов контроля и управления технологическими процессами;
• аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями;
• подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

Такой набор функций позволяет решать все основные задачи телемеханизации, именно поэтому SCADA-системы и приобрели такую популярность в современных АСУ.

Однако, с течением времени всё нагляднее стали проявляться и недостатки, присущие такому подходу.

1. Стоимость SCADA-системы напрямую зависит от количества измеряемых/управляемых параметров и от числа АРМ диспетчеров/операторов, что делает дорогостоящей автоматизацию масштабных объектов. Если прибыльное предприятие с быстрой окупаемостью вложений и может позволить себе такие расходы, то многие организации или сферы с ограниченным бюджетом на автоматизацию не всегда могут позволить себе такие системы (например, сильно отстают темпы автоматизации в сфере ЖКХ).
2. SCADA-система — как правило, самодостаточный и закрытый продукт. Если у потребителя возникает необходимость расширить функционал своей АСУ, он не сможет это сделать силами собственных специалистов, а повторное обращение к интегратору снова выльется в существенные расходы. Поэтому потребитель параллельно к SCADA-системе вынужден внедрять новые программные продукты (например, АСКУЭ, программы для энергоменеджмента и т.д.).
3. Даже если в разных подразделениях, филиалах используются исключительно SCADA-системы — не факт, что они будут совместимы друг с другом. Проблема несовместимости разных SCADA-систем также решается только повторным обращением к интегратору и требует новых расходов.

Возможности технологии ЭСК AXIOX в сравнение со SCADA

По сравнению с описанным выше подходом, использование технологии ЭСК AXIOX имеет целый ряд преимуществ.

1. Программная платформа «Harvester Energy Platform» выполняет все основные функции современных SCADA-систем по мониторингу и диспетчеризации объектов. ПО позволяет создавать персональные панели для мониторинга и диспетчеризации в мобильных и стационарных приложениях без программирования (plug&play интерфейсы).
2. Встроенное ПО «Harvester Energy box» не требует дополнительного оборудования (сервера SCADA), так как обработка, хранение и архивирование информации происходит на мини-сервере в самом устройстве автоматизации (ЭСК).
3. Серверное/облачное ПО «Harvester Energy» имеет гибкую систему лицензирования и обходится значительно дешевле лицензий на каждое рабочее место пользователя SCADA-системой.
4. Технология ЭСК AXIOX позволяет избежать расходов на дополнительное полевое оборудование, включая расходы на программирование логических контроллеров.
5. Функциональные возможности программной платформы «Harvester Energy Platform» (в том числе и встроенное ПО с Базовым пакетом) значительно превосходят функциональность SCADA-систем, что, как правило, избавляет потребителя от необходимости покупки других программ.
6. При необходимости расширить функционал, достаточно приобрести лицензии на соответствующие дополнительные пакеты ПО, после чего каждое устройство автоматизации получит доступ к новым интеллектуально-аналитическим сервисам. Аналогично происходит смена настроек, установка групповых сценариев и т.д. — все изменения на сервере автоматически становятся доступными для каждого устройства автоматизации.
7. Использование технологии ЭСК AXIOX особенно целесообразно при создании систем телемеханики для удаленных объектов или телемеханизации ЖКХ и других сфер, где масштабные проекты сталкиваются с серьезными бюджетными ограничениями.

Решения для крупных компаний и корпораций

Так как серверное/облачное ПО и встроенное ПО на ЭСК являются единым программным продуктом — «Harvester Energy Platform», это позволяет легко и без дополнительных затрат собирать, обрабатывать и предоставлять информацию с любых удаленных объектов автоматизации.

Технология ЭСК AXIOX идеально подходит для автоматизации электрических сетей и информационных потоков компаний, филиалы которых расположены в разных регионах страны. Серверное ПО «Harvester Energy» содержит специальные модули (цифровые ассистенты), позволяющие создавать интегрированные единые системы автоматизации любой сложности, объединять информационные потоки любого уровня (филиал, региональная группа объектов (кластер), корпорация в целом) для принятия эффективных управленческих решений как местными руководителями, так и руководителями среднего и высшего уровня. Возможность создать множество корпоративных шаблонов (ролей) пользователей с разными правами позволяет работать в одной системе операторам, техническим специалистам, менеджерам, руководителям. Финансовое руководство компании имеет возможность получать сводную информацию по компании или отдельным филиалам в режиме реального времени. Технические руководители — контролировать онлайн техническое состояние электрохозяйства на всех объектах компании.