在自动化设备中的分散式能量管理制造技术

本发明专利技术涉及一种有预见性地调节具有多个连接在供电系统（4）上的连接设备（6，8，10，12）的自动化设备（2，16）的供电系统（4）中的能量流的方法，其中，所述连接设备（6，8，10，12）相互之间交换关于它们的能量需求或者它们的能量供应的信息，并且其中，所述连接设备（6，8，10，12）在这些信息的基础上相互交换能量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种有预见性地调节具有多个连接在供电系统（4）上的连接设备（6，8，10，12）的自动化设备（2，16）的供电系统（4）中的能量流的方法，其中，所述连接设备（6，8，10，12）相互之间交换关于它们的能量需求或者它们的能量供应的信息，并且其中，所述连接设备（6，8，10，12）在这些信息的基础上相互交换能量。【专利说明】在自动化设备中的分散式能量管理
本专利技术涉及一种有预见性地调节具有多个连接在供电系统上的连接设备的自动化设备的供电系统中的能量流的方法，本专利技术还涉及一种用于在这种自动化设备的供电系统中有预见性地调节能量流的能量调节系统，本专利技术最后还涉及一种相应的自动化设备。
技术介绍
能量管理或者能量控制通常一方面是指系统的能量技术规划，另一方面是指在运行期间对系统中的能量流的调节。其中，最重要的首先是确保供电安全、遵守为预定的特征参量预定的值以及考虑经济因素和环保观点。无论该系统是CD播放器、加热设备、单户住宅或者大型的自动化设备，即例如工业生产设备，这些基本要求或者基本的目标设定总是相同的。在自动化设备的情况下，有多个子系统或连接设备连接在一个共同的供电系统上，例如要确保的是，为了满足所有子系统的能量需求，并且相应地为了确保供电安全，在运行期间在任何时间点都为所有的子系统供应充足的电能。此外，在以电能供电时将电压值或电流强度值预定为特征参量，为了确保自动化设备及其子系统的功能安全只能在一定的范围内超过或低于这些值。此外，不仅出于经济角度而且出于生态角度都希望取决于预定的运行方式的自动化设备的能量需求尽可能降到最低。原则上已知自动化设备中的一种借助中央控制单元和软件工具，例如“PROFIenergy”的简单的能量管理方式，也就是一种在运行期间的能量管理方式。根据它的基本理念，在使用按照标准“PR0FINET”的软件工具“PROFIenergy”的情况下，子系统要有规律地将通信协议发送到中央控制单元，其中传输实时的状态特征参量，如对电能的需求。然后中央控制单元在这些数据的基础上调节向子系统的能量流，并且在子系统上预定相应的输入电压和输入电流。
技术实现思路
从以上内容出发，本专利技术的目的在于，提供一种方法或一种装置，借助这种方法或这种装置实现更好的能量管理。就方法而言，该目的根据本专利技术由权利要求1所述的特征得以解决。相关的权利要求包含部分有利的改进方案并且包含部分本身属于本专利技术的新颖的改进方案。就装置而言，该任务不仅通过权利要求11所述特征还通过权利要求12所述特征得以解决。所述方法用于有预见性地调节具有多个连接在供电系统上的连接设备的自动化设备的供电系统中的能量流，使得由此实现对自动化设备的能量管理。在该方法的框架内，连接设备之间相互交换关于它们的能量需求或者它们的能量供应的信息。然后在这些信息的基础上通过供电系统完成能量的交换。在此特别是自动化的工业生产设备以及自动化的物流设备，例如用于机场行李的分拣和传送设备被视作本申请意义上的自动化设备。因为不仅应该以反应的形式，还应该以预见性的形式对供电系统中的能量流的进行调节，所以不仅交换关于连接设备的实时状态的信息，而且还要交换关于即将发生的或者计划的运行状态变化的信息。为此优选地借助例如依据标准“PROFINET”的通信协议来完成这些信息或数据的交换，并且特别是通过使用已经存在的、为了方便执行所述方法而扩展了或修改了的通信解决方案。在将电动机作为连接设备的情况下，例如预定当前的转速值、即将发生的转速变化、当前的运行模式和即将发生的运行模式变化用于数据交换。运行模式在此说明的是，电动机是否真的作为电动机工作还是起到发电机的作用。如果多个这种电动机作为连接设备连接到一个共同的供电系统上，则那些作为发电机并且相应地作为电生成器的电动机所提供的能量供应至少部分地满足那些作为耗电器的发动机的能量需求。通过在连接设备之间信息交换特别是能够负责将由作为发电机起作用的电动机产生的电能尽可能完全用来运行自动化设备。如果电动机例如是用来将动能转换成电能的能量回收系统的组成部分，那么就不能在任意时间点完成从动能到电能的转换，因为动能通常随着时间由于摩擦损耗而消减。因此，为了让能量回收系统尽可能有效地工作，必须在一旦自动化设备中不再利用相应的运动时就必须将动能转换成电能。虽然通过能量回收系统获取的电能也能够缓冲存储在电能的缓冲存储器中，然而对此合适的蓄电池的充电和放电通常也会造成损耗，因此有利的是，只要预定了耗电器的运行，就将借助能量回收系统获取的电能直接输送给耗电器。特别生动的例子是用于信件或包裹发送的分拣和传送设备，其中，设立了多个由传送区段组成的传送带。传送区段借助电动机运行，并且具有光势鱼(Lichtschranken),用来注册到达传送带区段上的或者离开传送带区段的物品。不是持续不断地驱动这种传送带区段，而是总是在一旦有信件或包裹到达传送带区段上并且相应地打断其中一个光势垒，就启动它。然后就借助传送带区段在预定义的路段上运输信件或包裹，并且在离开这个传送带区段时在其末端触发第二个光势垒，由此激活能量回收模式，并且借助现在作为发电机的电动机，将传送带区段的动能转换成电能。又利用回收的电能来启动另一个正好需要使用的传送带区段。相比持续不断地运行该传送带区段，能够借助这个方法节约大部分用于运行的电能。在此特别符合目的的是一种方法变体，其中，连接设备相互之间交换关于它们的能量需求或者它们的能量供应的所期望的随着时间的变化的信息，并且其中，在这些信息的基础上完成能量的交换。一方面设置传感器；来作为这些信息的来源，其中，在传感器数据的基础上完成对进一步的随着时间的变化的预算，并且另一方面要评估这些控制利用相应的自动化设备实施的流程的控制信号。在工业生产设备中，通常在所谓的生产规划的框架内预定框架调节，它们至少粗略地确定生产过程并且进而确定生产设备的运行方式。例如通过这种生产规划预定，利用该生产设备在每个时间单位内要达到多少的生产量。然后借助用于生产规划的中央控制单元操控该生产设备的通常相互协调地工作的、单个的功能组块，从而在相应的时间段内达到预定的生产量。为了进一步阐明，采用一个简单的例子，其中存在两个工作站，它们通过流水线相互连接。在第一个工作站上，两个组件组装成一个半成品，紧接着将这个半成品通过传送带传送到第二工作站。在第二工作站上为半成品上漆，由此形成完工的成品。如果现在提高生产率，那么首先由第一工作站获得用来提高该工作站的工作速度(Arbeitstempo)的控制信号。紧接着给传送带一个控制信号，使得传送速度提高，并且紧接着以一定的时间延迟给第二工作站一个控制信号，从而也提高这个站的工作速度。作为时间错开地发送控制信号的代替，也可以生成几个控制信号，它们时间错开地触发运行状态的改变，却同时由中央控制单元发送。从这个简单的例子上已经可以看出，单个连接设备的所有的运行状态变化都在有一定的预警时间(Vorwarnzeit)的情况下出现,所以由此导致的、相关连接设备的能量需求的时间上的变化能够并入在供电系统中的能量流的有预见性的调节。特别根据是计划的运行状态变化还是所谓的未预料到的运行状态变化，来知道在系统中，也就是在自动化设备中的哪些运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：勒内·格拉夫，弗兰克·科诺普卡，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：