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DE102013216069A1 - Method for the energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system and simulation system - Google Patents

Method for the energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system and simulation system Download PDF

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DE102013216069A1
DE102013216069A1 DE201310216069 DE102013216069A DE102013216069A1 DE 102013216069 A1 DE102013216069 A1 DE 102013216069A1 DE 201310216069 DE201310216069 DE 201310216069 DE 102013216069 A DE102013216069 A DE 102013216069A DE 102013216069 A1 DE102013216069 A1 DE 102013216069A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
automation
simulation system
determined
operating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE201310216069
Other languages
German (de)
Inventor
Jörg Hassel
Johannes Reinschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to PCT/EP2014/067068 priority patent/WO2015022268A1/en
Priority to EP14752594.3A priority patent/EP3014368A1/en
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Abstract

Zur Planung eines energieeffizienten Betriebs von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems werden zu steuernde bzw. überwachende Automatisierungsgeräte in einem Simulationssystem abgebildet. Ausgewählten Automatisierungsgeräten wird im Simulationssystem jeweils eine Feldbus-Schnittstelle zugeordnet, über die ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar ist. Mittels im Simulationssystem abgebildeter Feldbus-Schnittstellen sind jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik bzw. einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen. Für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf im industriellen Automatisierungssystem wird eine Materialfluß-Simulation durchgeführt, durch die automatisierungsgeräteindividuelle Betriebs- und Leerlaufzeiten ermittelt werden. Anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte werden Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb ermittelt.To plan energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system, automation devices to be controlled or monitored are mapped in a simulation system. Selected automation devices in each case a fieldbus interface is assigned in the simulation system, via which an automation device for energy consumption control in predetermined operating states can be switched. By means of the fieldbus interfaces depicted in the simulation system, energy profile parameters of an associated automation device can be interrogated, which include a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic or an operating state-dependent energy consumption. For a specifiable goods receipt history in the industrial automation system, a material flow simulation is performed, are determined by the automation device individual operating and idle times. On the basis of the determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for the selected automation devices, switching sequences are determined for an energy-minimized operation.

Description

Ein industrielles Automatisierungssystem umfaßt üblicherweise eine Vielzahl von über ein industrielles Kommunikationsnetz miteinander vernetzten Automatisierungsgeräten und dient im Rahmen einer Fertigungs- oder Prozeßautomatisierung zur Steuerung oder Regelung von Anlagen, Maschinen bzw. Geräten. Aufgrund zeitkritischer Rahmenbedingungen in mittels industrieller Automatisierungssysteme automatisierten technischen Systemen werden in industriellen Kommunikationsnetzen zur Kommunikation zwischen Automatisierungsgeräten überwiegend Echzeit-Kommunikationsprotokolle, wie Profinet, Profibus oder Real-Time-Ethernet, verwendet. An industrial automation system usually includes a plurality of networked via an industrial communication network automation devices and is used in the context of manufacturing or process automation for the control or regulation of equipment, machinery or equipment. Due to time-critical framework conditions in technical systems automated by means of industrial automation systems, in industrial communication networks for communication between automation devices predominantly real-time communication protocols such as Profinet, Profibus or Real-Time Ethernet are used.

In der älteren internationalen Patentanmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen PCT/EP2012/059015 ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Energieverbrauchs eines Produktionssystems beschrieben, bei dem zunächst ein Lastprofils des Produktionssystems mittels einer Lastberechnungseinrichtung ermittelt wird. Außerdem wird mittels einer Energieberechnungseinrichtung ein Energiebedarf des Produktionssystems anhand des ermittelten Lastprofils und anhand eines elektromechanischen Modells des Produktionssystems abgeschätzt. Anhand des abgeschätzten Energiebedarfs wird ein Energiemodell ermittelt. In Abhängigkeit vom ermittelten Energiemodell und einer mit dem Produktionssystem transportierten Last wird dann der Energieverbrauchs des Produktionssystems mittels der Lastberechnungseinrichtung ermittelt. In the earlier international patent application with the application file PCT / EP2012 / 059015 a method for determining an energy consumption of a production system is described in which first a load profile of the production system is determined by means of a load calculation device. In addition, an energy requirement of the production system is estimated by means of an energy calculation device on the basis of the determined load profile and on the basis of an electromechanical model of the production system. Based on the estimated energy demand, an energy model is determined. Depending on the determined energy model and a load transported with the production system, the energy consumption of the production system is then determined by means of the load calculation device.

Aus WO 2013/044964 A1 ist ein Verfahren zur energieeffizienten Steuerung einer Anlage oder eines Teils einer Anlage bekannt, bei dem die Steuerung ein Strukturmodell der Anlage sowie Zustandsmodelle von in der Anlage enthaltenen Anlagenkomponenten verwendet. Das Strukturmodell und die Zustandsmodelle umfassen Informationen zu möglichen Zustände der Anlagenkomponenten und zur zustandsabhängigen Energieaufnahme der Anlagenkomponenten. Anhand des Strukturmodells und der Zustandsmodelle wird unter Berücksichtigung von Abhängigkeiten zwischen Anlagenkomponenten eine Steuerungsabfolge der einzelnen Anlagenkomponenten berechnet, um jeweils einen energieeffizientesten Zustand der Anlage zu erreichen. Out WO 2013/044964 A1 a method for energy-efficient control of a plant or a part of a plant is known in which the controller uses a structural model of the plant and state models of system components contained in the plant. The structural model and the state models include information on possible states of the plant components and on the state-dependent energy consumption of the plant components. Based on the structural model and the state models, a control sequence of the individual plant components is calculated taking into account dependencies between plant components in order to achieve the most energy-efficient state of the plant.

In EP 2 479 630 A1 ist ein Verfahren zur kollisionsfreien Überführung einer Anlage aus einem Scheinausmodus in einen Betriebsmodus beschrieben. Dabei werden zum kollisionsfreien Anfahren der Anlage erforderliche Anlagenbetriebszustandsinformationen zusammenhängender Prozeßabschnitte zumindest teilweise aus Simulationsdaten eines Echtzeit-Simulationstools abgeleitet. Das Echtzeit-Simulationstool simuliert einen Anlagenbetrieb parallel zu einem tatsächlichen Betrieb in Echtzeit. In EP 2 479 630 A1 A method is described for the collision-free transfer of a system from a dummy mode into an operating mode. In this case, system operating state information of contiguous process sections required for collision-free startup of the system is at least partially derived from simulation data of a real-time simulation tool. The real-time simulation tool simulates plant operation in parallel with actual operation in real time.

Aus EP 2 533 112 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Anlage mit einem ersten und einem zweiten Energie-Betriebszustand bekannt. Dabei weist die Anlage im ersten und zweiten Energie-Betriebszustand einen unterschiedlichen Energieverbrauch auf. Zunächst wird die Anlage mittels eines ersten Schaltbefehls vom ersten in den zweiten Energie-Betriebszustand umgeschaltet. Anschließend wird eine erste Umschaltzeitspanne zwischen einem Beginn des Umschaltvorgangs und einem Erreichen des zweiten Energie-Betriebszustandes ermittelt. Die erste Umschaltzeitspanne wird in einer der Anlage zugeordneten Datenbank für Umschaltzeitspannen gespeichert. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine unter Verwendung der ersten Umschaltzeitspanne ermittelte Zustandsinformation der Anlage in einer der Anlage zugeordneten Zustandsdatenbank gespeichert werden. Out EP 2 533 112 A1 For example, a method is known for monitoring a plant having a first and a second energy operating state. In this case, the system has a different energy consumption in the first and second energy operating state. First, the system is switched by means of a first switching command from the first to the second energy operating state. Subsequently, a first switching period between a start of the switching operation and a reaching of the second energy operating state is determined. The first switching period is stored in a database for switching periods associated with the system. Alternatively or additionally, a condition information of the installation determined using the first switchover period can be stored in a state database assigned to the installation.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum energieeffizienten Betrieb von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems zu schaffen, das Energieeinsparungen durch passende Abschaltkonzepte ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben. The present invention has for its object to provide a method for energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system, which allows energy savings through suitable shutdown concepts, and to provide an apparatus for performing the method.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch ein Simulationssystem mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by a method having the features specified in claim 1 and by a simulation system having the features specified in claim 6. Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zum energieeffizienten Betrieb von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems, werden zu steuernde bzw. zu überwachende Automatisierungsgeräte in einem Simulationssystem abgebildet. Ausgewählten Automatisierungsgeräten wird im Simulationssystem jeweils eine Feldbus-Schnittstelle zugeordnet, über die ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar ist. Beispielsweise wird den ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem jeweils eine PROFIenergie-Schnittstelle zugeordnet. Mittels im Simulationssystem abgebildeter Feldbus-Schnittstellen sind jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik bzw. einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen. In accordance with the method according to the invention for the energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system, automation devices to be controlled or monitored are imaged in a simulation system. Selected automation devices in each case a fieldbus interface is assigned in the simulation system, via which an automation device for energy consumption control in predetermined operating states can be switched. For example, each of the selected automation devices in the simulation system is assigned a PROFIenergy interface. By means of the fieldbus interfaces depicted in the simulation system, energy profile parameters of an associated automation device can be interrogated, which include a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic or an operating state-dependent energy consumption.

Für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf im industriellen Automatisierungssystem wird erfindungsgemäß eine Materialfluß-Simulation durchgeführt, durch die automatisierungsgeräteindividuelle Betriebs- und Leerlaufzeiten ermittelt werden. Anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte werden Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb ermittelt. For a predefinable goods receipt history in the industrial automation system, a material flow simulation is performed according to the invention, are determined by the automation device individual operating and idle times. On the basis of the determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for the selected automation devices, switching sequences are determined for an energy-minimized operation.

Vorzugsweise werden die Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb unter Berücksichtigung von Geräteabhängigkeiten ermittelt. Darüber hinaus wird entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung für eine Mehrzahl von Gütereingangsverlaufsvarianten eine Energieverbrauchsermittlung anhand ermittelter Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter durchgeführt. Variantenweise ermittelte Energieverbräuche werden dabei an einer Benutzerschnittstelle dargestellt. Zusätzlich zu den variantenweise ermittelten Energieverbräuchen werden vorteilhafterweise zugeordnete Durchlaufzeiten durch das industrielle Automatisierungssystem an der Benutzerschnittstelle für eine Variantenauswahl dargestellt. Damit kann die hinsichtlich Energieverbrauch oder Durchlaufzeit oder einer gewichteten Kombination aus beidem beste Variante ausgewählt werden. Preferably, the switching sequences for a power consumption minimized operation are determined taking into account device dependencies. In addition, according to a further embodiment of the present invention, a power consumption determination is carried out on the basis of determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for a plurality of goods input course variants. Variations of energy consumptions are displayed on a user interface. In addition to the energy consumptions determined on a variant basis, advantageously assigned throughput times are represented by the industrial automation system at the user interface for a variant selection. Thus, the best variant in terms of energy consumption or throughput time or a weighted combination of both can be selected.

Das erfindungsgemäße Simulationssystem zur Planung eines energieeffizienten Betriebs von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems ist zur Abbildung zu steuernder bzw. überwachender Automatisierungsgeräte ausgestaltet und eingerichtet. Außerdem ist das Simulationssystem zur Zuordnung von jeweils einer Feldbus-Schnittstelle zu ausgewählten Automatisierungsgeräten ausgestaltet und eingerichtet. Dabei ist über eine Feldbus-Schnittstelle jeweils ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar. Den ausgewählten Automatisierungsgeräten kann im Simulationssystem beispielsweise jeweils eine PROFIenergie-Schnittstelle zugeordnet sein. Mittels im Simulationssystem abgebildeter Feldbus-Schnittstellen sind jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik bzw. einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen. The simulation system according to the invention for planning an energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system is designed and set up for the purpose of mapping automation devices to be controlled or monitored. In addition, the simulation system for the assignment of a respective fieldbus interface to selected automation devices is configured and set up. In this case, in each case an automation device for energy consumption control in predetermined operating states can be switched via a fieldbus interface. The selected automation devices, for example, each be assigned a PROFIenergie interface in the simulation system. By means of the fieldbus interfaces depicted in the simulation system, energy profile parameters of an associated automation device can be interrogated, which include a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic or an operating state-dependent energy consumption.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Simulationssystem zur Durchführung einer Materialfluß-Simulation für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf im industriellen Automatisierungssystem sowie zur Ermittlung von automatisierungsgeräteindividuellen Betriebs- und Leerlaufzeiten anhand der Materialfluß-Simulation ausgestaltet und eingerichtet. Des weiteren ist das Simulationssystem zur Ermittlung von Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb der ausgewählten Automatisierungsgeräte anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte ausgestaltet und eingerichtet. In addition, the simulation system according to the invention for carrying out a material flow simulation for a specifiable Gütereingangsverlauf in the industrial automation system and for the determination of automation device individual operating and idle times based on the material flow simulation is configured and set up. Furthermore, the simulation system for determining switching sequences for an energy consumption minimized operation of the selected automation devices based on the determined operating and idle times and based queried energy profile parameters for the selected automation devices configured and configured.

Vorzugsweise ist das Simulationssystem dafür ausgestaltet und eingerichtet, daß die Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb unter Berücksichtigung von Geräteabhängigkeiten ermittelt werden. Darüber hinaus kann das Simulationssystem dafür ausgestaltet und eingerichtet sein, daß für eine Mehrzahl von Gütereingangsverlaufsvarianten eine Energieverbrauchsermittlung anhand ermittelter Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter durchgeführt wird, und daß variantenweise ermittelte Energieverbräuche an einer Benutzerschnittstelle dargestellt werden. Preferably, the simulation system is designed and set up for determining the switching sequences for an energy-minimized operation taking into account device dependencies. In addition, the simulation system can be designed and set up so that energy consumption determination is carried out on the basis of determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for a plurality of goods input process variants, and that energy consumptions determined by the variants are displayed on a user interface.

Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Simulationssystem dafür ausgestaltet und eingerichtet ist, daß zusätzlich zu den variantenweise ermittelten Energieverbräuchen zugeordnete Durchlaufzeiten durch das industrielle Automatisierungssystem an der Benutzerschnittstelle für eine Variantenauswahl dargestellt werden. In accordance with a preferred embodiment, the simulation system is designed and set up so that, in addition to the energy consumptions determined by the variants, throughput times are represented by the industrial automation system at the user interface for a variant selection.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die The present invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows the

Figur eine schematische Darstellung eines industriellen Automatisierungssystems mit mehreren Automatisierungsgeräten und einem Simulationssystem zur Planung eines energieeffizienten Betriebs der Automatisierungsgeräte. Figure is a schematic representation of an industrial automation system with multiple automation devices and a simulation system for planning an energy-efficient operation of the programmable controllers.

Das in der Figur schematisch dargestellte industrielle Automatisierungssystem umfaßt mehrere Automatisierungsgeräten, beispielsweise speicherprogrammierbare Steuerungen 311–313 sowie durch diese gesteuerte Bearbeitungsroboter 321–323 und Antriebseinheiten 331–332 einer Fertigungsstation. Die speicherprogrammierbaren Steuerungen 311–313 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel über ein PROFIbus- oder PROFInet-basiertes Feldbus-System mit den Bearbeitungsrobotern 321–323 und Antriebseinheiten 331–332 verbunden. Darüber hinaus sind die speicherprogrammierbaren Steuerungen 311–313 über ein industrielles Kommunikationsnetz 201 mit einem Simulationssystem 101 zur Planung eines energieeffizienten Betriebs der Automatisierungsgeräte 311–313, 321–323, 331–332 verbunden. Das Simulationssystem 101 kann beispielsweise Bestand eines Engineering-Systems zur Konfiguration und Überwachung der Automatisierungsgeräte 311–313, 321–323, 331–332 sein. The industrial automation system shown schematically in the figure comprises a plurality of automation devices, for example programmable logic controllers 311 - 313 as well as by this controlled processing robot 321 - 323 and drive units 331 - 332 a manufacturing station. The programmable logic controllers 311 - 313 are in the present embodiment via a PROFIbus- or PROFInet-based fieldbus system with the processing robots 321 - 323 and drive units 331 - 332 connected. In addition, the programmable logic controllers 311 - 313 via an industrial communication network 201 with a simulation system 101 for planning an energy-efficient operation of the automation devices 311 - 313 . 321 - 323 . 331 - 332 connected. The simulation system 101 can, for example, inventory an engineering system for configuring and monitoring the automation devices 311 - 313 . 321 - 323 . 331 - 332 be.

Das Simulationssystem umfaßt mehrere Funktionsmodule 111–115 zur Planung eines energieeffizienten Betriebs der Automatisierungsgeräte 311–313, 321–323, 331–332. Hierzu zählt ein Funktionsmodul 111 zur Abbildung zu steuernder bzw. überwachender Automatisierungsgeräte, mit Hilfe dessen Automatisierungsgeräte im Simulationssystem 101 modelliert werden. Dabei kann auf Informationen aus einer Engineering-Datenbank 116 zurückgegriffen werden. Außerdem ist ein Funktionsmodul 112 zur Zuordnung von jeweils einer Feldbus-Schnittstelle zu Automatisierungsgeräten vorgesehen. Auf diese Weise kann ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem 101 jeweils eine Feldbus-Schnittstelle zugeordnet werden, über die ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird den ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem 101 jeweils eine PROFIenergie-Schnittstelle zugeordnet. Mittels im Simulationssystem 101 abgebildeter Feldbus-Schnittstellen sind jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik und einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen. The simulation system includes several functional modules 111 - 115 for planning an energy-efficient operation of the automation devices 311 - 313 . 321 - 323 . 331 - 332 , This includes a function module 111 for the illustration of automation devices to be controlled or monitored, with the aid of their automation devices in the simulation system 101 be modeled. It can rely on information from an engineering database 116 be resorted to. It is also a functional module 112 intended for the assignment of one fieldbus interface to automation devices. In this way, selected automation devices in the simulation system 101 in each case a fieldbus interface are assigned, via which an automation device for energy consumption control in predetermined operating states can be switched. In the present embodiment, the selected automation devices in the simulation system 101 each assigned a PROFIenergy interface. Means in the simulation system 101 Imaged fieldbus interfaces are each interrogated energy profile parameters of an associated automation device, which include a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic and an operating state-dependent energy consumption.

Darüber hinaus umfaßt das Simulationssystem 101 ein Funktionsmodul 113 zur Durchführung einer Materialfluß-Simulation für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf 301 im industriellen Automatisierungssystem. Ergebnis dieser Materialfluß-Simulation ist eine Ermittlung eines Ausgangsverlaufs 302 fertiger oder teilfertiger Güter einschließlich zugeordnerter Durchlaufzeiten. Zusätzlich erfolgt durch das Funktionsmodul 113 anhand der Materialfluß-Simulation eine Ermittlung von automatisierungsgeräteindividuellen Betriebs- und Leerlaufzeiten. In addition, the simulation system includes 101 a functional module 113 for carrying out a material flow simulation for a predefinable goods receipt course 301 in the industrial automation system. The result of this material flow simulation is a determination of an output profile 302 finished or semi-finished goods, including assigned lead times. Additionally, this is done by the function module 113 Based on the material flow simulation, a determination of automation device-specific operating and idle times.

Des weiteren ist ein Funktionsmodul 114 zur Ermittlung von Schaltsequenzen 117 für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb der ausgewählten Automatisierungsgeräte vorgesehen. Anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte werden durch das Funktionsmodul 114 Schaltsequenzen 117 für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb ermittelt. Die Schaltsequenzen 117 für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb werden dabei unter Berücksichtigung von Geräteabhängigkeiten ermittelt und zur Steuerung an die Automatisierungsgeräte 311–313, 321–323, 331–332 übermittelt. Furthermore, it is a functional module 114 for the determination of switching sequences 117 intended for energy-minimized operation of the selected automation devices. On the basis of the determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for the selected automation devices, the function module 114 switching sequences 117 determined for a power consumption minimized operation. The switching sequences 117 for a power consumption minimized operation are determined taking into account device dependencies and for control to the automation equipment 311 - 313 . 321 - 323 . 331 - 332 transmitted.

Ein weiteres Funktionsmodul 115 ist dafür vorgesehen, für eine Mehrzahl von Gütereingangsverlaufsvarianten eine Energieverbrauchsermittlung anhand ermittelter Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter durchzuführen. Durch dieses Funktionsmodul 115 werden variantenweise ermittelte Energieverbräuche an einer Benutzerschnittstelle visualisiert. Dabei werden zusätzlich zu den variantenweise ermittelten Energieverbräuchen zugeordnete Durchlaufzeiten durch das industrielle Automatisierungssystem an der Benutzerschnittstelle für eine Variantenauswahl dargestellt. Auf Basis der Variantenauswahl werden zugeordnete Schaltsequenzen 117 für die Automatisierungsgeräte 311–313, 321–323, 331–332 generiert. Another functional module 115 is intended to perform energy consumption determination based on determined operating and idle times and on the basis of queried energy profile parameters for a plurality of goods receipt course variants. Through this functional module 115 Variations of energy consumption are visualized on a user interface. In this case, in addition to the variant energy consumption determined associated throughput times are represented by the industrial automation system at the user interface for a variant selection. Based on the variant selection, assigned switching sequences 117 for the automation devices 311 - 313 . 321 - 323 . 331 - 332 generated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2012/059015 [0002] EP 2012/059015 [0002]
  • WO 2013/044964 A1 [0003] WO 2013/044964 A1 [0003]
  • EP 2479630 A1 [0004] EP 2479630 A1 [0004]
  • EP 2533112 A1 [0005] EP 2533112 A1 [0005]

Claims (10)

Verfahren zum energieeffizienten Betrieb von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems, bei dem – zu steuernde und/oder überwachende Automatisierungsgeräte in einem Simulationssystem abgebildet werden, – ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem jeweils eine Feldbus-Schnittstelle zugeordnet wird, über die ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar ist, – mittels im Simulationssystem abgebildeter Feldbus-Schnittstellen jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar sind, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik und/oder einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen, – für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf im industriellen Automatisierungssystem eine Materialfluß-Simulation durchgeführt wird, durch die automatisierungsgeräteindividuelle Betriebs- und Leerlaufzeiten ermittelt werden, – anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb ermittelt werden.  Method for the energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system, in which - to be controlled and / or monitoring automation devices are mapped in a simulation system, - Selected automation devices in the simulation system is assigned in each case a fieldbus interface, via which an automation device for energy consumption control in predetermined operating states can be switched, In each case energy profile parameters of an assigned automation device can be interrogated by means of fieldbus interfaces mapped in the simulation system, which comprise a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic and / or an operating-state-dependent energy consumption, A material flow simulation is carried out for a predefinable incoming goods run in the industrial automation system, by means of which automation device-specific operating and idle times are determined, - Based on the determined operating and idle times and based on queried energy profile parameters for the selected automation devices switching sequences are determined for a power consumption minimized operation. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb unter Berücksichtigung von Geräteabhängigkeiten ermittelt werden.  The method of claim 1, wherein the switching sequences for a power consumption minimized operation are determined taking into account device dependencies. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem für eine Mehrzahl von Gütereingangsverlaufsvarianten eine Energieverbrauchsermittlung anhand ermittelter Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter durchgeführt wird, und bei dem variantenweise ermittelte Energieverbräuche an einer Benutzerschnittstelle dargestellt werden.  Method according to one of claims 1 or 2, in which for a plurality of goods input course variants an energy consumption determination based on determined operating and idle times and based queried energy profile parameters is performed, and are shown in the variant-determined energy consumption at a user interface. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem zusätzlich zu den variantenweise ermittelten Energieverbräuchen zugeordnete Durchlaufzeiten durch das industrielle Automatisierungssystem an der Benutzerschnittstelle für eine Variantenauswahl dargestellt werden.  Method according to Claim 3, in which, in addition to the energy consumptions determined by the variants, throughput times are represented by the industrial automation system at the user interface for a variant selection. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem den ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem jeweils eine PROFIenergie-Schnittstelle zugeordnet wird.  Method according to one of claims 1 to 4, wherein the selected automation devices in the simulation system in each case a PROFIenergie interface is assigned. Simulationssystem zur Planung eines energieeffizienten Betriebs von Automatisierungsgeräten eines industriellen Automatisierungssystems, bei dem – das Simulationssystem zur Abbildung zu steuernder und/oder überwachender Automatisierungsgeräte ausgestaltet und eingerichtet ist, – das Simulationssystem zur Zuordnung von jeweils einer Feldbus-Schnittstelle zu ausgewählten Automatisierungsgeräten ausgestaltet und eingerichtet ist, wobei über eine Feldbus-Schnittstelle jeweils ein Automatisierungsgerät zur Energieverbrauchssteuerung in vorgegebene Betriebszustände schaltbar ist, – mittels im Simulationssystem abgebildeter Feldbus-Schnittstellen jeweils Energieprofilparameter eines zugeordneten Automatisierungsgeräts abfragbar sind, die einen aktuellen Betriebszustand, verfügbare Energiespar-Betriebszustände, eine Umschaltcharakteristik und/oder einen betriebszustandsabhängigen Energieverbrauch umfassen, – das Simulationssystem zur Durchführung einer Materialfluß-Simulation für einen vorgebbaren Gütereingangsverlauf im industriellen Automatisierungssystem sowie zur Ermittlung von automatisierungsgeräteindividuellen Betriebs- und Leerlaufzeiten anhand der Materialfluß-Simulation ausgestaltet und eingerichtet ist, – das Simulationssystem zur Ermittlung von Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb der ausgewählten Automatisierungsgeräte anhand der ermittelten Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter für die ausgewählten Automatisierungsgeräte ausgestaltet und eingerichtet ist.  Simulation system for planning energy-efficient operation of automation devices of an industrial automation system, in which The simulation system is designed and set up for the illustration of automation devices to be controlled and / or monitored, The simulation system is designed and set up for the assignment of in each case one fieldbus interface to selected automation devices, wherein in each case one automation device for energy consumption control can be switched to predetermined operating states via a fieldbus interface, In each case energy profile parameters of an assigned automation device can be interrogated by means of fieldbus interfaces mapped in the simulation system, which comprise a current operating state, available energy-saving operating states, a switching characteristic and / or an operating-state-dependent energy consumption, The simulation system is designed and set up to carry out a material flow simulation for a predefinable goods input course in the industrial automation system and to determine operating and idle times specific to the automation device based on the material flow simulation, - The simulation system for determining switching sequences for energy consumption minimized operation of the selected automation devices based on the determined operating and idle times and based queried energy profile parameters for the selected automation devices and configured. Simulationssystem nach Anspruch 6, das dafür ausgestaltet und eingerichtet ist, daß die Schaltsequenzen für einen energieverbrauchsminimierten Betrieb unter Berücksichtigung von Geräteabhängigkeiten ermittelt werden.  Simulation system according to claim 6, which is designed and set up for determining the switching sequences for an energy-minimized operation taking into account device dependencies. Simulationssystem nach einem der Ansprüche 6 oder 7, das dafür ausgestaltet und eingerichtet ist, daß für eine Mehrzahl von Gütereingangsverlaufsvarianten eine Energieverbrauchsermittlung anhand ermittelter Betriebs- und Leerlaufzeiten und anhand abgefragter Energieprofilparameter durchgeführt wird, und daß variantenweise ermittelte Energieverbräuche an einer Benutzerschnittstelle dargestellt werden.  Simulation system according to one of claims 6 or 7, which is designed and set up for a plurality of goods input course variants energy consumption determination based on determined operating and idle times and based queried energy profile parameters is performed, and that variant determined energy consumption are displayed on a user interface. Simulationssystem nach Anspruch 8, das dafür ausgestaltet und eingerichtet ist, daß zusätzlich zu den variantenweise ermittelten Energieverbräuchen zugeordnete Durchlaufzeiten durch das industrielle Automatisierungssystem an der Benutzerschnittstelle für eine Variantenauswahl dargestellt werden.  Simulation system according to claim 8, which is designed and set up to display, in addition to the variant energy consumption determined throughput times by the industrial automation system at the user interface for a variant selection. Simulationssystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem den ausgewählten Automatisierungsgeräten im Simulationssystem jeweils eine PROFIenergie-Schnittstelle zugeordnet ist.  Simulation system according to one of claims 6 to 9, wherein the selected automation devices in the simulation system is assigned in each case a PROFIenergie interface.
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