CC BY
8УДК 62
Ворошилов Е.А.
студент
Московский институт электронной техники (г. Зеленоград, Россия)
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ В ПРОИЗВОДСТВЕ
Аннотация: в статье рассматриваются интеллектуальные системы управления энергопотреблением на промышленных предприятиях, особенно в контексте их внедрения для повышения энергоэффективности. Описаны основные компоненты таких систем, включая сенсорные сети, машинное обучение и методы анализа данных, обеспечивающие мониторинг и оптимизацию расхода энергии. Приведен пример успешного внедрения системы АСКУЭ на производстве, что позволило существенно сократить затраты на энергию и повысить надежность энергоснабжения.
Ключевые слова: энергопотребление, интеллектуальные системы управления, энергоэффективность, промышленное производство, автоматизация, АСКУЭ, сенсорные сети, машинное обучение, энергосбережение.
В современном мире, где промышленные предприятия играют ключевую роль в мировой экономике, вопросы энергопотребления становятся все более актуальными. Уровень энергетической эффективности производства оказывает значительное влияние на конкурентоспособность промышленных компаний. Для эффективного управления энергопотреблением используются интеллектуальные системы автоматического управления.
В этом контексте, концепция интеллектуальных систем управления энергопотреблением в производстве привлекает все большее внимание. ИСУЭ представляют собой инновационные технологические решения. Они основаны на использовании современных технологий, таких как:
Сенсорные сети: Эти сети обеспечивают непрерывный мониторинг
окружающей среды и потребления энергии в здании, позволяя оперативно реагировать на изменения и оптимизировать работу инженерного оборудования.
Машинное обучение: Эта технология позволяет анализировать собранные данные и принимать решения по оптимизации энергопотребления с учетом особенностей каждого здания и индивидуальных потребностей его обитателей.
Анализ данных: Этот процесс включает в себя автоматическую обработку всех доступных данных с целью разработки эффективных методов решения проблем.
Принцип работы ИСУЭ основан на непрерывном мониторинге энергопотребления и анализе данных с целью выявления потенциальных улучшений в энергоэффективности. Эти системы могут автоматически регулировать работу оборудования, оптимизировать расход энергии в зависимости от производственных условий и внешних факторов, а также предоставлять рекомендации по улучшению процессов.
Для более предметного разговора хотел бы остановится на внедрении интеллектуальных систем в практическое производство на примере трубного производства, расположенного в г. Волжском Волгоградской области.
Более 10 лет там действует комплексный подход к работе по снижению энергоемкости производства, что приносит ощутимые результаты. АСКУЭ.
На предприятии внедрена общезаводская автоматизированная система контроля и учета энергоносителей (АСКУЭ), что позволило организовать рациональное потребление и снижение удельных затрат энергоресурсов на единицу продукции, а также повысило надежность энергоснабжения.
Какие цели достигнуты:
Своевременно предоставляется достоверная информация для учета и анализа эффективности потребления энергоресурсов всеми подразделениями предприятия.
Осуществляется оперативный контроль режимных параметров
энергоснабжения.
Ведется постоянный мониторинг величин (температура, давление, расход, тепло), оперативно выявляются превышения лимитов технологических параметров.
Построение графиков нагрузки и потребления происходит с необходимой дискретностью построения.
Автоматически формируется база данных по всем измеряемым параметрам, на основании которой можно: просматривать накопленную информацию, производить построение графиков, создавать отчеты о потребленной энергии, вести журнал нештатных ситуаций с указанием расширенной информации, выводить на печать всю необходимую информацию.
Обеспечен полный контроль над процессом учета энергоресурсов.
Система разработана на базе SIMATIC WinCC 7.0 SP3. Клиенты получают доступ к АСКУЭ через опцию WebNavigator. Система осуществляет прогнозирование динамики ключевых параметров системы, позволяет строить подробные отчеты в Excel. При этом осуществляется связь с контроллерами фирм Siemens, Omron, Bailey, а также с приборами учета (более 40 штук) отечественного производства: ЗАО НПФ "Логика" и ЗАО "Взлет".
^ грп-j (эмц-а} '
х к
ч /
ь j
и
ОРИГИНАЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ.
Кроме того, работники предприятия внедряют и другие успешные проекты в сфере энергосбережения. Так, например, два года назад электромеханик по средствам автоматики и приборам технологического оборудования одного из трубопрокатных цехов предложил актуальное энергоэффективное решение по минимизации времени работы главных приводов станов на холостом ходу. Оригинальный способ автоматизации данного процесса заключался в разработке системы сигнализации. При простое оборудования автоматически включается сигнал и технологический персонал прекращает работу агрегатов. Ожидаемая экономия электроэнергии благодаря реализации предложения - почти 1800 МВт*ч в год, а предполагаемый экономический эффект превысил 5,5 млн руб.
СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ.
По оценкам специалистов, наиболее энергозатратными на промышленных предприятиях являются системы освещения. В настоящее время многие предприятия ведут масштабную работу по модернизации освещения цехов с заменой устаревших светильников на более производительные светодиодные.
Однако специалисты трубного завода в г. Волжский пошли дальше: совместно с подрядной организацией «Элмонт» разработали и ввели в эксплуатацию удалённое управление освещением на базе отечественной системы.
С использованием уже внедренной программы разработали алгоритм по снижению потребления электрической энергии светильников за счёт уменьшения освещенности в тех пролётах цеха, где естественного света достаточно для технологических операций.
Теперь светильники отключаются, включаются либо меняют мощность в зависимости от установленного графика. В копилку программы повышения операционной эффективности добавили порядка двух миллионов рублей в год.
ВЫВОД.
Энергоэффективность является одним из базовых компонентов устойчивого развития современных производств. Безусловно, задача по снижению объемов потребления энергоресурсов может решаться разными методами. Однако, самое большое внимание уделяется автоматизированным системам учета: они позволяют оперативно локализировать потери энергоресурсов, а также создать информационную базу для поиска возможных объектов и путей для снижения энергопотребления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. АО «Волжский трубный завод»;
2. ООО «ВолгоПромАвтоматика». Инновационные проекты в металлургии. URL: https://vpa.ru/projects/metallurgical/1593;
Voroshilov E.A.
Moscow Institute of Electronic Technology (Zelenograd, Russia)
INTELLIGENT ENERGY MANAGEMENT SYSTEMS IN PRODUCTION
Abstract: the article discusses intelligent energy management systems in industrial enterprises, especially in the context of their implementation to improve energy efficiency. The main components of such systems are described, including sensor networks, machine learning, and data analysis methods that monitor and optimize energy consumption. An example of the successful implementation of the ASKUE system in production is given, which significantly reduced energy costs and increased the reliability of energy supply.
Keywords: energy consumption, intelligent control systems, energy efficiency, industrial production, automation, ASKUE, sensor networks, machine learning, energy saving.
