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EnMS – La Gestione dell’Energia
Strumenti per l’Acquisizione e Controllo dei Dati
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Sommario
 L’importanza della Misura
 Conoscere e Migliorare
 Il concetto di EnMS - Dalla mac...
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 È impossibile gestire quello che non si conosce
 Quando si «percepisce» la misura è possibil...
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MISURARE le grandezze che appartengono
ai processi produttivi, permette di
CONOSCERE e VALUTARE...
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 Monitorare i consumi rapportandoli alla produzione.
 Effettuare regolarmente la manutenzione...
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Azionamenti ad
alto rendimento Smart Grid
Tecnologie a
recupero
energetico
Riduzione
emissioni
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Presenza in campo
di numerose
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obsolete
Ottimizzazione
energetica
complessa e
multise...
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Raccolta
• La raccolta delle informazioni avviene installando degli
strumenti di misura ed acqu...
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Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
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Impianto Acquisizione Dati ElaborazioneElaborazione
I parametri di processo
vengono acquisiti d...
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 La temperatura si può misurare tramite Termocoppie e
Termoresistenze.
 Le Termocoppie sono c...
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Cosa Misurare
©2013 - Ing. Luca Signorin
Z-8TCEsempio applicazione termocoppia
La temperatura viene letta da uno strumento dedicato.
Cos...
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 Gli analizzatori di rete (POWER METER) sono
apparati studiati specificamente per rilevare le
...
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Cosa Misurare
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Misura assorbimento amperometrico Analizzatore di rete S203TA
Cosa Misurare
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 Il contatore di energia ha lo scopo di contabilizzare i
consumi per la fatturazione.
 I cont...
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I trasduttori e trasmettitori di pressione, sono dispositivi in
grado di misurare la pressione ...
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Cosa Misurare
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Misura pressioni a bordo macchina Moduli acqusizione ingressi analogici Z-4AI e Z-8AI
Cosa Misu...
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 Il PLC (Programmable Logic Controller) provvede a raccogliere
automaticamente le misure dagli...
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Moduli I/O Z-PC
Z-TWS-03
RS485 – Modbus RTU
Moduli I/O Z-PC
Moduli I/O Z-PC
Contatori ed
Analiz...
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 Il Sistema di Elaborazione dei Dati è costituito da uno o più computer
che ricevono i dati ra...
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Acquisizione ed elaborazione dati
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Acquisizione ed elaborazione dati
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Acquisizione ed elaborazione dati
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 Individuare le componenti guaste/malfunzionanti degli impianti per
riportarli alle condizioni...
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La gestione dell'energia. Strumenti per l'acquisizione e il controllo dei dati.

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  1. 1. ©2013 - Ing. Luca Signorin EnMS – La Gestione dell’Energia Strumenti per l’Acquisizione e Controllo dei Dati
  2. 2. ©2013 - Ing. Luca Signorin Sommario  L’importanza della Misura  Conoscere e Migliorare  Il concetto di EnMS - Dalla macchina all’utente  Cosa misurare  Acquisizione ed elaborazione dati  Conclusioni e Osservazioni
  3. 3. ©2013 - Ing. Luca Signorin  È impossibile gestire quello che non si conosce  Quando si «percepisce» la misura è possibile agire direttamente  La misura responsabilizza le proprie azioni, percezione degli avvenimenti  La misura permette di avere sotto controllo il sistema  La misura consente di pianificare le valutazioni prestazionali della propria attività  L’acquisizione dei dati è il primo passaggio per attuare una politica di Risparmio Energetico L’importanza della Misura
  4. 4. ©2013 - Ing. Luca Signorin MISURARE le grandezze che appartengono ai processi produttivi, permette di CONOSCERE e VALUTARE l’evoluzione dell’attività. CONOSCERE l’evoluzione delle grandezze che caratterizzano il processo, permettono di attuare un continuo MIGLIORAMENTO. Conoscere e Migliorare
  5. 5. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Monitorare i consumi rapportandoli alla produzione.  Effettuare regolarmente la manutenzione degli impianti (es.: evitare perdite negli impianti aria-acqua).  Investire in tecnologie ad alta efficienza rapportandole al Ritorno dell’Investimento (ROI)  Adottare sistemi di produzione energetica ‘sostenibili’ (es. impianti fotovoltaici). Conoscere e Migliorare
  6. 6. ©2013 - Ing. Luca Signorin Azionamenti ad alto rendimento Smart Grid Tecnologie a recupero energetico Riduzione emissioni Controllo dell’illuminazione Sistemi HVAC Energie rinnovabili Progettazione / Engineering Conoscere e Migliorare
  7. 7. ©2013 - Ing. Luca Signorin Presenza in campo di numerose tecnologie obsolete Ottimizzazione energetica complessa e multisettoriale Scelta delle tecnologie di acquisizione e monitoraggio Analizzatori di rete ad alte prestazioni Controllo ed Elaborazione dei dati Trasformatori di misura a basso consumo Architetture I/O Distribuite Acquisizione delle misure e dei dati di processo Conoscere e Migliorare
  8. 8. ©2013 - Ing. Luca Signorin Raccolta • La raccolta delle informazioni avviene installando degli strumenti di misura ed acquisizione dati. Invio • Gli strumenti installati nelle aree da controllare, comunicano con un sistema dedicato alla raccolta dati. Analisi • Il sistema di raccolta dati permette la consultazione e l’analisi. Permette di determinare i reali consumi e le aree di intervento Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
  9. 9. ©2013 - Ing. Luca Signorin Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
  10. 10. ©2013 - Ing. Luca Signorin Impianto Acquisizione Dati ElaborazioneElaborazione I parametri di processo vengono acquisiti da sensori che leggono la grandezza fisica di interesse e la convertono in un segnale elettrico. I segnali elettrici vengono acquisiti da moduli che provvedono alla conversione della misura analogica nel formato digitalizzato. In questo modo la grandezza può essere interpretata ed elaborata. I dati vengono infine acquisiti da sistemi di elaborazione evoluti (PLC e PC) che provvedono alla loro pubblicazione, consentendo all’utilizzatore finale di interpretare le informazioni ricavate. Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
  11. 11. ©2013 - Ing. Luca Signorin  La temperatura si può misurare tramite Termocoppie e Termoresistenze.  Le Termocoppie sono costituite da due conduttori metallici diversi collegati ad una estremità (detta "giunto") ed incapsulati in un tubo metallico.  Le Termoresistenze a differenza delle termocoppie, utilizzano un elemento sensibile, posto in prossimità dell'estremità della termoresistenza, la cui resistenza elettrica varia al variare della temperatura. Cosa misurare
  12. 12. ©2013 - Ing. Luca Signorin Cosa Misurare
  13. 13. ©2013 - Ing. Luca Signorin Z-8TCEsempio applicazione termocoppia La temperatura viene letta da uno strumento dedicato. Cosa Misurare
  14. 14. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Gli analizzatori di rete (POWER METER) sono apparati studiati specificamente per rilevare le caratteristiche dell’alimentazione elettrica nelle reti e nelle utenze monofase o trifase.  Consentono le analisi di energia e di potenza e quindi il controllo della qualità dell’alimentazione.  Allo stesso tempo in molte versioni vengono usati anche per registrare in continuo l’andamento delle grandezze alternate a disposizione.  Le funzioni di misura e report degli eventi consente di disporre una base di informazioni utili a controllare il corretto funzionamento di una macchina, massimizzando l’efficienza energetica. Cosa Misurare
  15. 15. ©2013 - Ing. Luca Signorin Cosa Misurare
  16. 16. ©2013 - Ing. Luca Signorin Misura assorbimento amperometrico Analizzatore di rete S203TA Cosa Misurare
  17. 17. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Il contatore di energia ha lo scopo di contabilizzare i consumi per la fatturazione.  I contatori destinati alla contabilizzazione energetica fiscale devono soddisfare i criteri normativi IEC-62056 e, prima del loro utilizzo, devo essere piombati.  Alcuni dispositivi compatibili con IEC-62056 sono in grado di acquisire i dati contabilizzati, permettendo di tracciare il consumo energetico. Gli analizzatori di rete permettono di controllare la qualità dell’energia e di raffrontarla successivamente con i consumi contabilizzati dai contatori. Cosa Misurare
  18. 18. ©2013 - Ing. Luca Signorin I trasduttori e trasmettitori di pressione, sono dispositivi in grado di misurare la pressione di fluidi, liquidi o gassosi, e convertirli in un segnale di corrente (4-20 mA o 0-20 mA) e tensione (0-10 V, 0-5 V, 0-1 V). I trasduttori di portata sono dispositivi in grado di misurare le velocità del flusso dell'aria e dei liquidi. Conoscendo la velocità del flusso, la sezione della condotta ed il fluido utilizzato, viene calcolata la portata. L’acquisizione della portata è importante per determinare le quantità di fluido utilizzato. Cosa Misurare
  19. 19. ©2013 - Ing. Luca Signorin Cosa Misurare
  20. 20. ©2013 - Ing. Luca Signorin Misura pressioni a bordo macchina Moduli acqusizione ingressi analogici Z-4AI e Z-8AI Cosa Misurare
  21. 21. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Il PLC (Programmable Logic Controller) provvede a raccogliere automaticamente le misure dagli strumenti distribuiti in campo, evitando di dovere leggere le misure direttamente dagli strumenti.  La misura acquisita viene interpretata dal PLC che la traduce in un formato «comprensibile», in grado da potere essere successivamente acquisito da sistemi più evoluti (SCADA e DCS).  Il PLC deve essere in grado di:  Colloquiare con i dispositivi distribuiti nell’impianto  Eseguire una memorizzazione locale delle misure  Gestire eventuali Allarmi ed Eventi  Eseguire una minima elaborazione dei dati  Gestire in tempo reale l’impianto  Presentare graficamente alcuni dati (trend e dati puntuali)  Inviare i dati raccolti al Sistema di Elaborazione Acquisizione ed elaborazione dati
  22. 22. ©2013 - Ing. Luca Signorin Moduli I/O Z-PC Z-TWS-03 RS485 – Modbus RTU Moduli I/O Z-PC Moduli I/O Z-PC Contatori ed Analizzatori di Rete Acquisizione ed elaborazione dati
  23. 23. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Il Sistema di Elaborazione dei Dati è costituito da uno o più computer che ricevono i dati raccolti dai PLC.  Visualizza in tempo reale i dati acquisiti dai PLC e permette di consultare lo storico delle misure  Si occupa del calcolo degli EnPI e redige i Report dei Consumi.  Permette di eseguire delle analisi approfondite per permettere e favorire gli interventi correttivi sugli impianti.  I dati raccolti vengono pubblicati in modo tale da essere sempre accessibili (SmartPhone, Tablet e PC), sia in rete privata che internet. Acquisizione ed elaborazione dati
  24. 24. ©2013 - Ing. Luca Signorin Acquisizione ed elaborazione dati
  25. 25. ©2013 - Ing. Luca Signorin Acquisizione ed elaborazione dati
  26. 26. ©2013 - Ing. Luca Signorin Acquisizione ed elaborazione dati
  27. 27. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Individuare le componenti guaste/malfunzionanti degli impianti per riportarli alle condizioni ottimali di funzionamento  Apportare delle modifiche agli impianti esistenti per l’ottimizzazione dei consumi e/o la riduzione delle perdite  Strutturare di piani di verifica/manutenzione periodica per identificare tempestivamente l’insorgere di perdite o guasti  Provvedere alla sostituzione di impianti/componenti con altri più efficienti  Schedulare una rimodulazione dei carichi sull’impianto per ottimizzare l’utilizzo dell’impianto in base alle reali esigenze Acquisizione ed elaborazione dati
  28. 28. ©2013 - Ing. Luca Signorin  Miglioramento della gestione/conduzione di impianto per evitare che una non corretta metodologia di lavoro possa portare a perdite o inefficienze  Maggiore controllo sui consumi legati alla produzione  Modifica dei contratti di fornitura energetica per poter ottenere la migliore tariffa in base alle esigenze, aumento del potere d’acquisto dell’energia  Diminuzione del consumo energetico correlato alla riduzione dei costi primari Conclusioni e Osservazioni

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