DE102011122516A1

DE102011122516A1 - Method for reduction of e.g. resource consumption of machine tool in automation field, involves switching system mechanisms between work mode with higher power requirement and power saving mode with lower power requirement

Info

Publication number: DE102011122516A1
Application number: DE102011122516A
Authority: DE
Inventors: Günther Landgraf; Tobias Macheleidt; Jens Brühl; Steffen Behnke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-07-04

Abstract

The method involves partially controlling system mechanisms (12-18) independent of each other. The system mechanisms are switched between a work mode with higher power requirement and a power saving mode with lower power requirement relative to the higher power requirement. The system mechanisms are temporarily operated in the work mode and in the saving mode. Actual requirement e.g. resource requirement, of the system mechanisms is determined, and the system mechanisms are operated depending on the actual requirement of the mechanisms in the work mode or the saving mode.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reduzieren des Energieverbrauchs von Automatisierungsanlagen. Derartige Automatisierungsanlagen sind im Stand der Technik seit langem bekannt, beispielsweise in Form von Werkzeugmaschinen. Dabei weisen diese Anlagen oftmals eine Vielzahl von unterschiedlichen stromverbrauchenden oder allgemein ressourcenverbrauchenden Komponenten auf, wobei oftmals das Problem besteht, dass diese Komponenten auch dann Energie (bzw. die jeweiligen Ressourcen) verbrauchen, wenn sie nicht oder nur auf einem geringeren Energieniveau benötigt werden.The present invention relates to a method for reducing the power consumption of automation equipment. Such automation systems have long been known in the art, for example in the form of machine tools. These systems often have a variety of different power-consuming or generally resource-consuming components, often the problem is that these components consume energy (or the respective resources) even if they are not needed or only at a lower energy level.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Energie- oder allgemein Ressourcenverbrauch von Automatisierungsanlagen zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The present invention is therefore based on the object to reduce the energy or general resource consumption of automation equipment. This object is achieved by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reduzieren des Ressourcen- bzw. Energieverbrauchs von Automatisierungsanlagen weist die Automatisierungsanlage eine Vielzahl von Anlageneinheiten auf, die wenigstens teilweise unabhängig voneinander steuerbar sind. Dabei weist jede dieser Anlageneinheit wenigstens eine energieverbrauchende Anlageneinrichtung auf, und jede dieser Anlageneinrichtungen ist wenigstens zwischen einem Arbeitsmodus mit einem höheren Energie- bzw. Ressourcenbedarf und einem Energiesparmodus mit einem gegenüber dem Energiebedarf des Arbeitsmodus geringerem Energie- bzw. Ressourcenbedarf umschaltbar.In a method according to the invention for reducing the resource or energy consumption of automation systems, the automation system has a plurality of system units which are at least partially independently controllable. In this case, each of these system unit has at least one energy-consuming system device, and each of these system devices is switchable at least between a working mode with a higher energy or resource requirements and a power saving mode with a relation to the energy requirements of the working mode lower energy or resource requirements.

Weiterhin wird jede der Anlageneinrichtungen zeitweise in dem besagten Arbeitsmodus und zeitweise in dem besagten Energiesparmodus betrieben.Furthermore, each of the plant devices is operated temporarily in the said working mode and temporarily in the said energy saving mode.

Erfindungsgemäß wird ein aktueller und/oder künftiger Bedarf der jeweiligen Anlageneinrichtung festgestellt, und in Abhängigkeit von diesem aktuellen Bedarf wird die Anlageneinrichtung in dem Arbeitsmodus oder dem Energiesparmodus betrieben. Bei dem Bedarf handelt es sich insbesondere um einen Energie- und/oder Ressourcenbedarf.According to the invention, a current and / or future demand of the respective installation device is determined, and depending on this current requirement, the installation device is operated in the working mode or the energy-saving mode. The demand is in particular an energy and / or resource requirement.

Es wird daher für jede einzelne der besagten Anlageneinrichtungen geprüft, ob ein Bedarf besteht bzw. welcher Bedarf bezüglich der Energie und/oder einer bestimmten Ressource besteht und in Abhängigkeit von diesem Bedarf wird der jeweilige Modus festgelegt. Dabei ist es möglich, den momentanen Bedarf zu bestimmen, und in Reaktion hierauf die Entscheidung zu treffen, in welchem Modus die Anlageneinrichtung betrieben wird. Es wäre jedoch auch möglich, dass ein künftiger Bedarf bestimmt wird, und in Abhängigkeit von diesem künftigen Bedarf entschieden wird, in welchem Modus die besagte Anlageneinrichtung betrieben wird. Dabei wäre beispielsweise ein ”Auslaufenlassen” von Aggregaten denkbar, wenn künftig diese bestimmte Anlageneinrichtung nicht benötigt wird.It is therefore checked for each of the said plant equipment, if there is a need or what is required for the energy and / or a particular resource and depending on this need, the respective mode is set. In doing so, it is possible to determine the current demand and, in response, make the decision in which mode the plant equipment is operated. However, it would also be possible to determine a future need and, depending on this future need, decide in which mode the said facility will operate. In this case, for example, a "phasing out" of aggregates would be conceivable, if in the future this particular plant equipment is not needed.

Bei der oben erwähnten Automatisierungsanlage kann es sich um eine aus mehreren Maschinen zusammengesetzte Anlage handeln, insbesondere weist diese Anlage jedoch wenigstens eine Maschine auf. Bei den Anlagenteilen bzw. Anlageneinheiten kann es sich jeweils um Geräte bzw. Kompenenten der Maschine bzw. um Gerätegruppen und/oder Komponentengruppen handeln. Bei der Anlageneinrichtung kann es sich im ein einzelnes Gerät bzw. eine einzelne Komponente (im folgenden auch als Device bezeichnet) handeln.The automation system mentioned above may be a system composed of several machines, but in particular this system has at least one machine. The plant parts or plant units can each be devices or components of the machine or groups of devices and / or component groups. The system device can be a single device or a single component (also referred to below as a device).

Bei diesem Energiesparmodus kann es sich um einen Modus handeln, der eine vollständige Abschaltung erlaubt, bei dem Energiesparmodus kann es sich jedoch auch um einen Modus mit einer reduzierten Auslastung handeln. Im Folgenden wird im Wesentlichen von Energie bzw. einem Energiebedarf gesprochen. Es wird jedoch darauf hingewiesen dass dieser Begriff weiter zu fassen ist und sich auf Ressourcen im Allgemeinen bezieht. Bei den Ressourcen handelt es sich insbesondere um Energie, z. B. elektrische Energie, Druckluft, Kühlleistung, Wärmeenergie usw. Es kann sich jedoch auch allgemein um Ressourcen handeln, wie beispielsweise Gas, Draht, (Kühl)schmiermittel und sonstiges.This energy-saving mode may be a mode that allows for full shutdown, but the energy-saving mode may be a reduced-utilization mode. In the following, we will talk mainly about energy or an energy requirement. It should be noted, however, that this term is to be understood broadly and refers to resources in general. The resources are in particular energy, z. However, it may also generally be resources, such as gas, wire, (cooling) lubricant and others.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden über eine Anzeigeeinrichtung die einzelnen Bedarfsgrößen insbesondere auch unter Zuordnung zu den einzelnen Einrichtungen angezeigt.In a further advantageous method, the individual required quantities are displayed in particular also by assignment to the individual devices via a display device.

Besonders bevorzugt wird das hier beschriebene Verfahren auf Werkzeugmaschinen angewandt.Particularly preferably, the method described here is applied to machine tools.

Es soll damit ein standardisiertes Energie- bzw. Ressourcenmanagement zur Verfügung gestellt werden, welches zur Reduzierung des Energieverbrauchs insbesondere für den Automatisierungsbereich dient. Dabei soll beispielsweise einem Maschinenhersteller eine standardisierte, schnelle und zuverlässige Integration und Inbetriebnahme ermöglicht werden, als auch dem Maschinenbetreiber ein geringerer Energieverbrauch seiner Maschinen und Anlagen in unterschiedlichsten Betriebssituationen.It is intended to provide a standardized energy or resource management, which serves to reduce energy consumption, in particular for the automation area. In this case, for example, a machine manufacturer is to be enabled by standardized, fast and reliable integration and commissioning, as well as the machine operator being able to use less energy in his machines and systems in a wide variety of operating situations.

Bei einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Feststellung des aktuellen Bedarfs wiederholt. Dabei ist es möglich, dass die Feststellung des aktuellen Bedarfs permanent bzw. kontinuierlich und insbesondere auch im laufenden Betrieb kontinierlich erfolgt, es wäre jedoch auch möglich, dass die Feststellung des aktuellen Bedarfs zu vorbestimmten Taktzeiten bestimmt wird. Insbesondere erfolgt daher die Feststellung des aktuellen Bedarfs zyklisch oder kontinuierlich. Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird eine für einen aktuellen Bedarf der Automatisierungsanlage in ihrer Gesamtheit charakteristische erste Bedarfsgröße bestimmt und in Abhängigkeit von dieser ersten Bedarfsgröße wenigstens eine Anlageneinrichtung in dem Arbeitsmodus oder dem Energiesparmodus betrieben.In a preferred method, the determination of the current need is repeated. It is possible that the finding of the However, it would also be possible that the determination of the current demand is determined at predetermined cycle times continuously current or continuous and especially in continuous operation. In particular, therefore, the determination of the current demand is cyclic or continuous. In a further advantageous method, a first demand variable characteristic of a current demand of the automation installation in its entirety is determined, and at least one installation device is operated in the working mode or the energy-saving mode as a function of this first demand variable.

Dabei kann beispielsweise dieser aktuelle Bedarf auf der Leitebene via OPC berücksichtigt werden, d. h. es kann beispielsweise die Bedarfsgröße in Abhängigkeit von einem Schichtkalender, von Arbeitspausen oder von Ferien festgelegt werden.In this case, for example, this current demand can be taken into account at the management level via OPC, ie. H. For example, the demand size can be determined depending on a shift calendar, breaks or vacation.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird eine für einen aktuellen Bedarf einer Anlageneinheit charakteristische zweite Bedarfsgröße bestimmt und in Abhängigkeit von dieser zweiten Bedarfsgröße wird wenigstens eine Anlageneinrichtung in dem Arbeitsmodus oder dem Energiesparmodus betrieben.In a further advantageous method, a second demand variable characteristic for a current requirement of a plant unit is determined, and depending on this second demand variable at least one plant facility is operated in the working mode or the energy saving mode.

Dabei kann es sich um eine Anlageneinheit handeln, deren Bestandteil die oben genannte Anlageneinrichtung ist, aber auch eine andere Anlageneinheit. Sofern beispielsweise eine bestimmte Anlageneinheit in einem bestimmten Zeitraum nicht benötigt wird, kann diese abgeschaltet oder in den Energiesparmodus geschaltet werden. Es wäre jedoch auch möglich, beispielsweise nachfolgende Aggregate noch abzuschalten, falls vorausgehende Aggregate ebenfalls nicht im Betrieb sind oder künftig nicht mehr sein werden. So kann etwa eine Zuführungseinrichtung für Werkstücke in einen Energiesparmodus geschalten werden, wenn die nachfolgende Einheit nur langsamer arbeiten kann. In diesem Falle werden also lokale Optimierungsstrategien vorgeschlagen, die die Maschine oder einzelne Komponenten abschalten bzw. in energetisch günstigere Energiemodi schalten. Dabei ist eine manuelle Vorgabe durch den Maschinenbetreiber möglich, beispielsweise das in dem Stand-by-Betrieb schalten einer Maschine für den Werkzeugtausch.This may be a system unit whose component is the abovementioned system device, but also another system unit. If, for example, a certain system unit is not needed in a certain period, it can be switched off or switched to the energy-saving mode. However, it would also be possible, for example, to switch off further units if previous units are likewise not in operation or will no longer be in the future. For example, a workpiece feeder can be switched to a power-saving mode if the subsequent unit can only work more slowly. In this case, local optimization strategies are proposed which switch off the machine or individual components or switch into more energy-efficient energy modes. In this case, a manual specification by the machine operator is possible, for example, in the stand-by mode switch a machine for tool replacement.

Weiterhin ist auch eine automatische Vorgabe über eine Event-Schnittstelle möglich. Eine Maschine kann beispielsweise im Falle eines Teilemangels nach einer vorgegebenen Zeit abschalten. Auch können Antriebe abgeschalten werden, wenn sie für eine bestimmte Mindestzeit nicht benutzt werden.Furthermore, an automatic specification via an event interface is possible. For example, a machine may shut down after a predetermined time in the event of a part shortage. Also drives can be shut down if they are not used for a certain minimum time.

So ist ein energiesparender Betrieb durch eine Nutzung von Energiesparfunktionen möglich, wobei wiederum beispielsweise eine manuelle Vorgabe durch den Maschinenbetreiber (KSS-Override) möglich ist, oder auch eine automatische Vorgabe und Visualisierung über eine Schnittstelle wie beispielsweise ein reduzierter KSS-Druck oder Volumenstrom. Konkret könnte beispielsweise eine Spindel in einem Teillastbetrieb betrieben werden, wenn nur kleine Drehmomente erforderlich sind. Energiesparfunktionen können unabhängig vom jeweils vorliegenden Energiemode direkt aus der Anwendung heraus geschaltet werden.Thus, an energy-saving operation through the use of energy saving functions is possible, in turn, for example, a manual specification by the machine operator (KSS override) is possible, or automatic default and visualization via an interface such as a reduced KSS pressure or flow. Specifically, for example, a spindle could be operated in a partial load operation, if only small torques are required. Energy-saving functions can be switched directly out of the application, regardless of the current energy mode.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird eine für einen aktuellen Anlageneinrichtungsbedarf einer Anlageneinrichtung charakteristische dritte Bedarfsgröße bestimmt und in Abhängigkeit von dieser dritten Bedarfsgröße wird wenigstens eine Anlageneinrichtung in dem Arbeitsbetriebsmodus oder dem Energiesparmodus betrieben.In a further advantageous method, a third demand variable which is characteristic for a current installation device requirement of a system device is determined, and depending on this third requirement variable at least one system device is operated in the operating mode or the energy saving mode.

Bevorzugt wird wenigstens eine Anlageneinrichtung in Abhängigkeit von mehreren Bedarfsgrößen in dem Arbeitsmodus oder dem Betriebsmodus betrieben. Bei der dritten Bedarfsgröße können beispielsweise Energiesparmodi oder Energiesparfunktionen für einzelne Anlageneinrichtungen zur Verfügung gestellt werden. So kann beispielsweise ein Lüfter abgeschaltet werden, wenn eine Kühltemperatur erreicht ist.Preferably, at least one installation device is operated as a function of a plurality of demand variables in the working mode or the operating mode. In the case of the third demand variable, for example, energy-saving modes or energy-saving functions for individual installation devices can be made available. For example, a fan can be switched off when a cooling temperature is reached.

Vorteilhaft wird wenigstens eine Anlageneinrichtung daher in Abhängigkeit von mehreren Bedarfsgrößen in dem Arbeitsmodus oder dem Betriebsmodus betrieben. Auf diese Weise kann eine effiziente Steuerung der einzelnen Anlageneinrichtungen und auch eine sehr effiziente Energieeinsparung erreicht werden. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Anlageneinrichtung beispielsweise nicht nur abgeschaltet oder im Energiesparmodus geschalten wird, wenn sie konkret nicht benötigt wird, sondern auch, wenn ein übergeordneter Anlagenteil gerade nicht oder erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder benötigt wird. Auch wäre es möglich, dass einzelne, mehrere oder alle Anlageneinrichtung in Abhängigkeit von allen der genannten Bedarfsgrößen betrieben werden. Dabei wäre es auch möglich, die jeweiligen Bedarfsgrößen miteinander logisch zu verknüpfen, um zu entscheiden, in welchem Modus eine bestimmte Anlageneinrichtung betrieben werden soll.Advantageously, at least one installation device is therefore operated as a function of a plurality of demand variables in the working mode or the operating mode. In this way, an efficient control of the individual installation devices and also a very efficient energy saving can be achieved. This means that a particular installation device, for example, not only switched off or switched in energy-saving mode, if it is actually not needed, but also if a higher-level system part is not needed or only at a later date again. It would also be possible for individual, several or all installation devices to be operated as a function of all of the above-mentioned demand variables. In this case, it would also be possible to logically link the respective requirements with one another in order to decide in which mode a specific installation should be operated.

Bevorzugt werden mittels einer Ereignisschnittstelle für die einzelnen Anlageneinrichtungen charakteristische und für den Energiebedarf relevante Ereignisse erfasst.Preferably, characteristic and energy-relevant events are detected by means of an event interface for the individual installation devices.

Bevorzugt können daher mehrere Ebenen gebildet werden, mittels denen die Steuerung erfolgen kann, wie beispielsweise eine Werksebene, die das Gesamtwerk betrifft, eine Linienebene, die sich auf eine bestimmte Produktionslinie bezieht, eine Stationsebene, welche sich auf die einzelnen Arbeitsstationen dieser Linie bezieht, sowie auch eine untergeordnete Geräte-/Komponentenebene. Bei einem bevorzugten Verfahren kann das Energiemanagement unter Verwendung von mitgelieferten Masken konfiguriert werden, d. h. es kann auch eine Programmierung entfallen. So ist eine schnelle Inbetriebnahme des Energiemanagementsystems möglich.Preferably, therefore, several levels can be formed, by means of which the control can take place, such as a plant level, which relates to the entire plant, a line level, which refers to a particular production line, a station level, which refers to the individual workstations of this line, as well also a subordinate device / component level. In a preferred method, the energy management can be configured using supplied masks, ie programming can also be omitted. This enables fast commissioning of the energy management system.

Weiterhin können die Vorgaben des Energiemanagements in einem Anwenderprogramm unter Berücksichtigung von vorhandener Logik an eine Maschine oder auch an Geräten/Komponenten weitergereicht werden, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit erreicht wird.Furthermore, the specifications of the energy management can be passed in a user program taking into account existing logic to a machine or to devices / components, whereby a high reliability is achieved.

Der Bedarf der Ressource bzw. Energie kann auch mit einer Sensorik ermittelt werden, beispielsweise durch Messung von Strömen, Drehmomenten und dergleichen.The demand of the resource or energy can also be determined with a sensor system, for example by measuring currents, torques and the like.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird der Standard IEC 61131 verwendet. Dies bedeutet, dass vorteilhaft wenigstens eine Schnittstelle über diesen Standard kommuniziert. Insbesondere wird dabei der Standard IEC 61131-3 verwendet, der ein Teil des internationalen offenen Standards IEC 61131 für programmierbare Steuerungen ist. Auf diese Weise kann die Vielseitigkeit des Verfahrens erhöht werden.In a further advantageous method, the Standard IEC 61131 used. This means that advantageously at least one interface communicates via this standard. In particular, while the Standard IEC 61131-3 used to be part of the international open Standards IEC 61131 is for programmable controllers. In this way, the versatility of the process can be increased.

Zur Einführung des Energiesparmanagements kann zunächst ein Energiemanagementprogramm instanziiert und beschaltet werden. Anschließend können das Energiemanagement bzw. die einzelnen Arbeits- und Betriebsmodi der Maschinen und Slaves konfiguriert werden. Dies ist dabei sowohl für Sercos- als auch für Nicht-Sercos energy-Teilnehmer möglich.To introduce energy-saving management, an energy management program can first be instantiated and connected. Subsequently, the energy management or the individual working and operating modes of the machines and slaves can be configured. This is possible for both Sercos and non-Sercos energy users.

Weiterhin werden die Vorgaben des Energiemangements in einem Anwenderprogramm unter Berücksichtigung der vorhandenen Logik an die Maschine bzw. die Slaves weitergereicht.Furthermore, the specifications of the energy management in a user program are passed on to the machine or the slaves taking into account the existing logic.

Weiterhin wird die Event-Schnittstelle zur Berücksichtigung spezifischer Ereignisse wie etwa einen Teilemangel konfiguriert und und beschaltet. Weiterhin werden Energiesparfunktionen wie beispielsweise die Vorgabe, einen KSS-Druck auf 30% zu reduzieren, eingeführt und deren Status wird über die Datenstruktur dem Energiesparmanagement gemeldet.Furthermore, the event interface is configured and wired to account for specific events such as a part shortage. Furthermore, energy-saving features such as the requirement to reduce KSS pressure to 30% are introduced and their status is reported via the data structure to energy-saving management.

Vorteilhaft wird ein standardisiertes Energiemanagement für den Automatisierungsbereich zur Verfügung gestellt, welches insbesondere unter Verwendung eines Energieprofils sowie der IEC 61131-3 dem Maschinenhersteller eine schnelle und standardisierte Vorgehensweise zur Sicherstellung eines minimalen Energieverbrauchs seiner Maschinen oder Anlagen in allen Situationen ermöglicht. Vorteilhaft werden bei dem Verfahren auch charakteristische Größen der jeweiligen Steuerung sowie der Geräte/Komponenenten berücksichtigt, wie beispielsweise die Zeit in der ein Arbeitsmodus aufrechterhalten wird, die Zeit in der ein Energiesparmodus aufrechterhalten wird, minimale und maximale Zeiten für einen Ausschaltbetrieb, und dergleichen.Advantageously, a standardized energy management for the automation area is provided, which in particular using an energy profile and the IEC 61131-3 Provide the machine manufacturer with a quick and standardized approach to ensuring minimum energy consumption of his machines or equipment in all situations. Advantageously, the method also takes into account characteristic quantities of the respective control and the devices / components, such as the time in which a working mode is maintained, the time in which a power-saving mode is maintained, minimum and maximum times for a shutdown operation, and the like.

Weiterhin sind Erfassungseinrichtungen zum Erfassen des Energieverbrauchs vorgesehen und es wird vorteilhaft auch die Energie berücksichtigt, die für den Arbeitsmodus erforderlich ist, sowie auch die Energie, die für den Energiesparmodus erforderlich ist.Furthermore, detection devices are provided for detecting the energy consumption and, advantageously, the energy required for the working mode as well as the energy required for the energy-saving mode are also taken into account.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren wird eine einheitliche Visualisierung für alle Maschinen oder Anlagenteile der Anlage zur Verfügung gestellt. Dabei kann beispielsweise der Leistungs- und Energiebedarf ausgegeben werden, eine Konfiguration des Energiemanagements und auf diese Weise kann auch ein Zugriff auf Steuer- und Statusdaten des Energiemanagements erfolgen. Die Vorgaben für das Energiemanagement können wie oben erwähnt beispielsweise durch Leitrechner, Anwender, Schichtkalender, Event-Schnittstellen und dergleichen erfolgen.In a further advantageous method, a uniform visualization is made available for all machines or system parts of the system. In this case, for example, the power and energy requirements can be output, a configuration of the energy management and in this way can also be accessed on control and status data of the energy management. As mentioned above, the specifications for the energy management can be made, for example, by master computers, users, shift calendars, event interfaces and the like.

Weiterhin erfolgt bevorzugt eine Überprüfung der Vorgaben, d. h. der Konfiguration und Schaltvorhänge (und entsprechend können z. B auch Pausen vorgegeben werden). So ist es möglich, daß eine Sicherungsroutine vorhanden ist, welche im Zweifelsfall dafür sorgt, dass das jeweilige Aggregat bzw. die Anlageneinrichtung mit ausreichender Energie versorgt wird, um auf diese Weise Fehler des Gesamtsystems zu vermeiden.Furthermore, preferably a check of the specifications, d. H. the configuration and switching curtains (and, accordingly, breaks can also be specified). Thus, it is possible that a backup routine is present, which ensures in case of doubt, that the respective unit or the system device is supplied with sufficient energy to avoid errors in the overall system in this way.

Vorteilhaft wird die besagte Energiesparfunktion auch für die unterlagerten Geräte und Maschinen genutzt.Advantageously, the said energy-saving function is also used for the subordinate devices and machines.

Weiterhin ist die oben erwähnte Event-Schnittstelle auch zum Abschalten der Maschine oder einzelner Maschinenteile bzw. Geräte/Komponenten geeignet, wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt, beispielsweise eine Notsituation.Furthermore, the above-mentioned event interface is also suitable for switching off the machine or individual machine parts or devices / components when a particular event occurs, such as an emergency situation.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren findet weiterhin eine Reduktion der Schalthäufigkeit statt. Zum einen gilt es nur in einen energieärmeren Mode zu schalten, wenn dies unterenergetischen Gesichtspunkten von Vorteil ist. D. h. konkret: Die innerhalb der geplanten Pausezeite erzielte Energieeinsparung (Unterschied zwischen dem aktuellen Mode zu dem energieärmeren Mode) muss größer sein als der Energieaufwand, der erforderlich ist um in den energieärmeren Zustand und am Ende der Pause wieder auf den aktuellen Mode zu schalten. Zum anderen sollte auch je nach Geräte/Komponente darauf geachtet werden, dass das Geärt/Komponente aufgrund interner Gegebenheiten eine Mindestzeit in dem betreffenden Mode verbleibt.In a further advantageous method, a reduction of the switching frequency continues to take place. On the one hand, it is only necessary to switch to a lower-energy mode, if this is advantageous from a low-energy point of view. Ie. Specifically: The energy savings achieved within the planned break time (difference between the current mode and the lower-energy mode) must be greater than the energy required to switch back to the current mode at the lower-energy state and at the end of the break. On the other hand should also depending on the device / component Care must be taken to ensure that the geert / component retains a minimum time in the relevant fashion due to internal circumstances.

Weiterhin überwacht das Energiemanagement optional auch eine TimeMinPause-Zeit. Mit ihrer Hilfe kann sichergestellt werden dass das Gerät aus Sicht der Gesamtlebensdauer nicht zu oft geschaltet wird, da ansonsten das Gerät vorzeitig ausfällt (für viele Geräte/Komponenten gibt der Hersteller eine maximale Schalthäufigkeit vor).Furthermore, the energy management optionally also monitors a TimeMinPause time. With their help, it can be ensured that the device is not switched too often from the point of view of overall life, otherwise the device will fail prematurely (for many devices / components, the manufacturer specifies a maximum switching frequency).

Da einige Prozesse ein längeres Abschalten in einen energieärmeren nicht ohne weiteres zulassen, wird optional auch eine maximale Zeit überwacht. Nach Ablauf dieser Zeit schaltet das Energiemanagement automtisch wieder in den höheren Energiemode. Dies Vorgehensweise ist beispielsweise für Klebestationen erforderlich, bei denen nach einer bestimmten Abhschaltzeit der Klebstoff erneut erwärmt werden muss.Since some processes do not readily allow a longer shutdown in a lower power, a maximum time is optionally monitored. After this time, the energy management automatically switches back to the higher energy mode. This procedure is necessary, for example, for gluing stations, in which the adhesive must be reheated after a certain shut-off time.

Vorteilhaft sind einheitliche Schnittstellen vorgesehen, um die Datenzugriffe einerseits zwischen den Komponenten und den Maschinen und andererseits auch zwischen den Maschinen und einem Leitsystem zu koordinieren. Auf diese Weise kann auch ein Werks- bzw. Fabrikübergreifendes Energiemanagement-System geschaffen werden.Uniform interfaces are advantageously provided in order to coordinate the data access on the one hand between the components and the machines and on the other hand also between the machines and a control system. In this way, a factory or factory-wide energy management system can be created.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Figuren:Further advantages and embodiments emerge from the attached figures:

Darin zeigen:Show:

1: Eine grobschematische Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens; 1 : A rough schematic representation to illustrate the process;

2: Eine Veranschaulichung der für Umschaltvorgänge nötigen Energien bzw. Leistungen; 2 : An illustration of the energy or power required for switching operations;

3: Eine grobschematische Darstellung einer Anlage für das Energiemanagement; 3 : A rough schematic representation of a plant for energy management;

4a–4c: drei Darstellungen unterschiedlicher Betriebsmodi; 4a - 4c : three representations of different operating modes;

5: Ein beispielhaftes Ablaufdiagramm; und 5 : An example flowchart; and

6: Eine blockdiagrammartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. 6 : A block diagram-like representation of a device according to the invention.

1 zeigt eine grobschematische Darstellung einer Automatisierungsanlage. Dabei weist diese Anlage eine Werksebene auf, über die beispielsweise ein zentrales Energiemanagement vorgegeben werden kann oder auch Angaben über beispielsweise Schicht- und Urlaubszeiten und dergleichen. Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet hier die Automatisierungsanlage, welche hier auf der Linienebene dargestellt ist. Dabei kann auch ein Linienleitrechner vorgesehen sein, der die gesamte Steuerung der Anlage und damit auch deren Energiemanagement übernimmt. Auf dieser Linienebene können die Bedarfsgrößen BG1 ausgegeben bzw. ermittelt werden, welche für einen aktuellen Energie- bzw. Ressourcenbedarf der gesamten Automatisierungsanlage und/oder auch einen künftigen Energie- bzw. Ressourcenbedarf der gesamten Automatisierungsanlage 1 charakteristisch sind. 1 shows a rough schematic representation of an automation system. In this case, this system has a plant level, via which, for example, a central energy management can be specified or information about, for example, shift and vacation times and the like. The reference number 1 here denotes the automation system, which is shown here on the line level. In this case, a Linienleitrechner can be provided, which takes over the entire control of the system and thus their energy management. On this line level, the demand quantities BG1 can be issued or determined, which for a current energy or resource requirements of the entire automation system and / or a future energy or resource requirements of the entire automation system 1 are characteristic.

Unterhalb dieser Ebene ist die Stationsebene angeordnet, welche hier die einzelnen Anlageneinheiten 2, 4, 6, 8, die hier nur summarisch dargestellt sind, beinhaltet. Diese einzelnen Anlageneinheiten können jeweils mehrere Anlageneinrichtungen aufweisen. Auf dieser Stationsebene können die Bedarfsgrößen BG2 ausgegeben bzw. ermittelt werden, welche für einen aktuellen Energie- bzw. Ressourcenbedarf der einzelnen Anlageneinheiten 2, 4, 6, 8 und/oder auch einen künftigen Energie- bzw. Ressourcenbedarf dieser Anlageneinheiten 2, 4, 6, 8 charakteristisch sind.Below this level, the station level is arranged, which here are the individual plant units 2 . 4 . 6 . 8th , which are shown here only in summary, includes. These individual plant units can each have multiple plant facilities. At this station level, the demand quantities BG2 can be output or determined, which are for a current energy or resource requirement of the individual plant units 2 . 4 . 6 . 8th and / or also a future energy or resource requirement of these plant units 2 . 4 . 6 . 8th are characteristic.

Unterhalb dieser Stationsebene befindet sich die Geräteebene, welche die einzelnen Anlageneinrichtungen (hier auch als Aggregate bzw. Feldgeräte bezeichnet), die hier ebenfalls nur einheitlich mit den Bezugszeichen 12, 14, 16 und 18 gekennzeichnet sind, beinhaltet. Auf dieser Geräteebene können die Bedarfsgrößen BG2 ausgegeben werden, welche für einen aktuellen Energie- bzw. Ressourcenbedarf der einzelnen Anlageneinrichtungen 12, 14, 16, 18 und/oder auch einen künftigen Energie- bzw. Ressourcenbedarf dieser Anlageneinrichtungen 12, 14, 16, 18 charakteristisch sind.Below this station level is the device level, which the individual system devices (also referred to here as aggregates or field devices), which here also only uniformly with the reference numerals 12 . 14 . 16 and 18 are included. On this device level, the demand quantities BG2 can be output, which for a current energy or resource requirements of the individual plant facilities 12 . 14 . 16 . 18 and / or also a future energy or resource requirement of these facilities 12 . 14 . 16 . 18 are characteristic.

Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt nun vor, vorteilhaft für mehrere dieser Anlageneinrichtungen (im Folgenden auch als Feldgeräte oder Aggregate bezeichnet) gegebenenfalls auch für alle Feldgeräte und Aggregate jeweils Steuerungen vorzusehen, die die Energieeinsparung erlauben. So kann beispielsweise für jedes Feldgerät bzw. Aggregat eine direkte Vorgabe eines Arbeitsmodus oder Energiesparmodus vorgegeben werden. Auch können für die einzelnen Anlageneinrichtungen jeweils Betriebspausen veranlasst oder auch voreingestellt werden und weiterhin kann auch ein automatisches Wiedereinschalten der einzelnen Feldgeräte oder Aggregate erfolgen. Daneben ist auch eine Überwachung bzw. ein Monitoring der einzelnen Anlageneinrichtungen (bei Bedarf auf allen Ebenen) möglich.The method according to the invention now proposes, for each of these field devices and units, controls for each of these plant devices (hereinafter also referred to as field devices or units), which optionally permit the energy saving. Thus, for example, a direct specification of a working mode or energy-saving mode can be specified for each field device or unit. In addition, pauses in operation can be initiated or also preset for the individual system devices and, furthermore, an automatic restarting of the individual field devices or units can also take place. In addition, it is also possible to monitor or monitor the individual plant facilities (if necessary at all levels).

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Leistungs- oder Energieverbrauchs einer Maschine oder eines Geräts bzw. Komponente. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 22 den Energieverbrauch in einem Energiesparmodus und das Bezugszeichen 24 den Energieverbrauch in einem Arbeitsmodus. Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet die Energie, die benötigt wird, um eine bestimmte Anlageneinrichtung oder auch eine Anlageneinheit von einem Arbeitsmodus in einen Energiesparmodus umzuschalten. Entsprechend kennzeichnet der Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t1, an dem mit dem Umschalten begonnen wird und dem Zeitpunkt t2, an dem das Umschalten abgeschlossen ist, den Zeitraum, der benötigt wird, um die Anlageneinrichtung von dem Arbeitsmodus in den Energiesparmodus zu schalten (Time to Energy Mode X (22)). 2 shows a schematic representation of a power or energy consumption of a machine or a device or component. In this case, the reference numeral 22 the energy consumption in a power saving mode and the reference numeral 24 the energy consumption in a working mode. The reference number 32 identifies the energy needed to switch a particular plant device or system unit from a working mode to a power saving mode. Accordingly, the period between the times t1 at which switching is started and the time t2 at which the switching is completed marks the period required to switch the plant from the working mode to the power saving mode (Time to Energy Fashion X ( 22 )).

In dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 befindet sich die Anlageneinrichtung in einem Energiesparmodus. Damit kennzeichnet die Differenz der Zeitpunkte t3 und t2 die Zeitspanne, innerhalb der der Energiesparmodus einer bestimmten Anlageneinrichtung aktiviert ist (TimeStay).In the period between times t2 and t3, the installation device is in an energy-saving mode. Thus, the difference of the times t3 and t2 characterizes the time span within which the energy-saving mode of a certain system device is activated (TimeStay).

Zum Zeitpunkt t3 wird wiederum in den Arbeitsmodus umgeschalten, wobei hier das Bezugszeichen 34 die Energie kennzeichnet (z. B. das Integral unter der gezeigten Kurve), die nötig ist, um von dem Energiesparmodus in den Arbeitsmodus zu schalten. Vorteilhaft werden also bei der Steuerung der Anlage bzw. des Schaltens der einzelnen Anlageneinrichtungen zwischen einem Energiesparmodus und dem Arbeitsmodus auch diejenigen Energien berücksichtigt, die für diesen Umschaltvorgang benötigt werden.At time t3 is again switched to the working mode, in which case the reference numeral 34 the energy characterizes (eg the integral below the curve shown) that is needed to switch from the energy saving mode to the working mode. Advantageously, therefore, those energies which are required for this switching operation are also taken into account in the control of the system or of the switching of the individual system devices between an energy-saving mode and the operating mode.

Durch einen Vergleich mit der möglichen Energieeinsparung, d. h. dem Einsparungspotenzial, wird entschieden, ob eine bestimmte Anlageneinrichtung in dem Energiesparmodus geschalten wird. Dies bedeutet, dass zunächst ermittelt wird, wie viel Energie voraussichtlich durch das Umschalten in den Energiesparmodus gespart werden kann und andererseits auch unter Berücksichtigung der jeweils für dieses Umschalten benötigten Energien ermittelt wird, ob sich eine insgesamt positive Energiebilanz ergibt, welche ein Umschalten rechtfertigt.By comparison with the possible energy savings, d. H. the saving potential, it is decided whether a particular equipment is switched in the power saving mode. This means that it is first determined how much energy can probably be saved by switching to the energy-saving mode and, on the other hand, also taking into account the energies required for this switching, it is determined whether an overall positive energy balance results, which justifies a switchover.

3 zeigt eine grobschematische Darstellung einer Anlage für das Energiemanagement. Dabei ist eine zentrale Steuerungseinrichtung in Form einer Eventschnittstelle 40 vorgesehen, welche insbesondere zum Steuern der Energiesparfunktionen gedacht ist. Diese kommuniziert über den Standard IEC 61131-3 mit ihrer Umgebung. Das Bezugszeichen 50 kennzeichnet eine grobschematisch eine Anzeigeeinrichtung, über die beispielsweise die Energiemodes der Maschine sowie der einzelnen Geräte/Komponenten näher beschriebenen werden (Anzahl der Energiemodes, Verbrauch je Energiemode, Energieverbrauch von Mode x nach Mode „Operational”, ...) oder das Energiesparpotenzial für jede einzelne Anlageneinrichtung beispielsweise für eine hydraulische Pumpe möglich ist. Weiterhin kommuniziert die Schnittstelle mit einer Energiemanagementverwaltungseinheit 42, über welche die einzelnen Anlageneinrichtungen gesteuert werden. 3 shows a rough schematic representation of a plant for energy management. In this case, a central control device in the form of an event interface 40 provided, which is intended in particular for controlling the energy saving functions. This communicates over the Standard IEC 61131-3 with their environment. The reference number 50 a roughly schematic indicates a display device, about which, for example, the energy modes of the machine and the individual devices / components are described in more detail (number of energy modes, consumption per energy mode, energy consumption of mode x after mode "Operational", ...) or the energy saving potential for each individual system device, for example, for a hydraulic pump is possible. Furthermore, the interface communicates with an energy management management unit 42 via which the individual installation devices are controlled.

Dabei können über die jeweiligen OEM-Logiken 13, 15 sowohl Nicht-Sercos-Geräte/Kompoenten gesteuert werden, als auch Sercos-Geräte/Komponenten. An diesen Stellen kann der Anwender applikationsspezifisch die Geräte/Komponenten oder ganze Gruppen in den vom Energiemanagement gewünschten Zielmode schalten und nach erfolgreicher Umschaltung den aktuellen Mode an das Management zurückmelden. Auf diese Weise kann der Anwender beispielsweise für hänngende Achsen bei der Vorgabe „Stand-By” diese zunächst klemmen und dann die Leistung des betreffenden Antriebs abschalten. Entsprechend kann bei Vorgabe „Operational” für die Achse zunächst Leistung zugeschaltet werden und dann die Klemmung aufgehoben wreden.It is possible to use the respective OEM logics 13 . 15 Both non-Sercos devices / components are controlled, as well as Sercos devices / components. At these points, the user can switch the devices / components or entire groups to the target mode required by the energy management in an application-specific manner and, after a successful switchover, report the current mode back to the management. In this way, the user can, for example, for hanging axes at the default "Stand-By" clamp this first and then turn off the power of the relevant drive. Accordingly, when "Operational" is specified, power can first be switched on for the axis and then the clamping can be reversed.

Die zentralen Datenstrukturen dienen

• zur Konfiguration der vorhandenen Energiemodes (Durchschnittlicher Verbrauch, Umschaltdauer bis nach Mode x, Energieverbrauch für Übergang nach Mode x, ...),
• zur Steuerung der Abläufe (Kommando zum Start eines Umschaltvorgangs, Ziel-Energiemode, ...)
• sowie zur Rückmeldung des jeweiligen Status (aktueller Energiemode, aktueller Energieverbrauch, ...)

für die Maschinen und deren Geräte-/Komponenten bzw. Geräte-/Komponenten-Grupppen. Über die Eventschnittstelle 40 (ebenfalls über die zentrale Datenstrukturen abgebildet) können die einzelnen Energiesparmodi und Energiesparfunktionen vorgegeben und auch über die Anzeigeeinrichtung 50 angezeigt werden.The central data structures serve

• to configure the existing energy codes (average consumption, switching time to mode x, energy consumption for transition to mode x, ...),
• to control the processes (command to start a switching process, target energy mode, ...)
• as well as to the feedback of the respective status (current energy code, current energy consumption, ...)

for the machines and their device / components or device / component groups. About the event interface 40 (Also shown on the central data structures), the individual energy saving modes and energy saving functions can be specified and also via the display device 50 are displayed.

Die Daten zur Konfiguration des Energiemanagements werden in einem nicht flüchtigen Speicher gehalten, während die Steuerung sowie die Statusbildung über einen flüchtigen Speicher abläuft. Entsprechend können diese Daten auch für die übergeordneten Anlageneinheiten 2, 4, 6, 8 oder auch für die gesamte Automatisierungsanlage 1 abgelegt werden.The data for configuring the energy management is kept in a non-volatile memory, while the control and the status formation takes place via a volatile memory. Accordingly, these data can also be used for the higher-level system units 2 . 4 . 6 . 8th or for the entire automation system 1 be filed.

Über die Anzeigeeinrichtung 50 können vorteilhaft auch durch den Benutzer Daten eingegeben werden, wie beispielsweise die Festlegung einer Länge einer Pause für einen Energiesparmodus und weiterhin kann für die einzelnen Anlageneinrichtungen angezeigt werden, ob es sich dabei beispielsweise um eine sercos Energy-Kompenente handelt oder nicht. Über die Anzeigeeinrichtung können auch übergeordnete Daten eingegeben werden, z. B. das Vorliegen von Programmfehlern oder auch das Auftreten von Bauteilemängeln. Derartige Informationen können auch über Sensoreinrichtungen ermittelt werden. Auch können über die Anzeigeeinrichtung Daten über den tatsächlichen Energieverbrauch ausgegeben werden, welche beispielsweise auch über die Zeit oder einen ganzen Tag oder mehrere Tage ausgegeben werden.About the display device 50 Advantageously, data can also be input by the user, such as the definition of a length of a break for a power saving mode and can continue to be displayed for the individual equipment, whether it is for example a sercos energy Kompenente or not. About the display and higher-level data can be entered, for. As the presence of bugs or the occurrence of component defects. Such information can also be determined via sensor devices become. Also, data about the actual energy consumption can be output via the display device, which data are also output, for example, over time or over a whole day or several days.

4a bis 4c zeigen die interne Funktionsweise der Steuerung. Dabei zeigt 4a die Konfiguration des Energiemanagements. Dabei können zunächst die Schreibrechte (eines User, eines Leitrechners oder auch eines Schichtkalenders, usw. vorgegeben werden). Weiterhin werden die Energiemodi der Maschine und der Devices/Komponenten (bzw. Device-/Komponenten-Gruppe konfiguriert, wie beispielsweise die ID, ein Name, die Länge von Pausen und dergleichen. Entsprechend können auch die Energiemodi der Anlageneinrichtungen konfiguriert werden. 4a to 4c show the internal functioning of the controller. It shows 4a the configuration of the energy management. First of all, the write rights (of a user, a master computer or a shift calendar, etc.) can be specified. Furthermore, the power modes of the machine and the devices / components (or device / component group are configured, such as the ID, a name, the length of pauses, etc. Similarly, the power modes of the equipment may also be configured.

Weiterhin wird die Event-Schnittstelle 40 für die Energiemodi konfiguriert und insbesondere auch für die Geräte-/Komponenten-spezifischen Energiesparfunktionen. 4a zeigt diesen Vorgang. Diese kommunizieren jeweils mit ihren OEM (original equipment manufacturer)-Energiesteuerungen. Für sercos Energy-Geräte entfällt die Konfiguration, da diese Geräte in standardisierter Form (sercos Energy) ihre Daten mitbrigen und vom Energiemanagement während der Initialisierungsphase ausgelesen und übernommen werden.Furthermore, the event interface 40 configured for the energy modes and in particular for the device / component-specific energy saving functions. 4a shows this process. These each communicate with their OEM (original equipment manufacturer) energy controls. The configuration is no longer necessary for sercos Energy devices because these devices are used in a standardized form (sercos Energy) to read out their data and transfer it from the energy management during the initialization phase.

In entsprechender Weise sind auch die Konfigurationsdaten von Nicht-sercos Antrieben durch den OEM während der Inbetriebnahme (entsprechend sercos Energy) vorzugeben. Sie werden ebenfalls in der zugehörigen Datenstruktur „IL_4EE_DeviceConfig” gespeichert. Man erkennt weiterhin, dass in der gezeigten Darstellung auch die Eventsteuerung sowie die Energiesparfunktionen für den Energiemanagment konfiguriert werden.Correspondingly, the configuration data of non-sercos drives by the OEM during commissioning (according to sercos Energy) must be specified. They are also saved in the associated data structure "IL_4EE_DeviceConfig". It can also be seen that in the illustration shown, the event control as well as the energy-saving functions for the energy management are configured.

4b beschreibt den wesentlichen Ablauf der Energiesteuerung. Die Vorgaben eines Leitrechners, des Maschinenbediener, des Schichtkalenders sowie der Event-Schnittstelle werden zyklisch (IL_4EEMachineCmd) abgefragt, wenn der aktulle Energiemodus der letzten Vorgabe entspricht (d. h. die letzte Umschaltung erfolgreich ausgeführt wurde). Entsprechend deren Zugriffsrechte und deren Priorität wird dann eine Vorgabe an die eigentlichen Energiesteuerung „MachineControl” (52) weitergegeben. Dort wird beispielsweise aus einem Kommando „Pause mit Wiedereinschalten” unter Berücksichtigung verschiedener Randbedingungen (Energieeinsparung, Schalthäufigkeit, ...) für die Maschine ein Energie-Zielmode ermittelt (und in IL_4EE_MachineControl abgelegt). Anhand dieser Vorgabe ermittelt der „Machine Control”-Teil des Energiemanagements (52) (unter Zuhilfenahme der Konfigurationsdaten) dann für die einzelnen Geräte/Komponenten bzw. Geräte-/Komponenten-Gruppen deren Zielmode. Sollten diese Art der Vorgabe nicht in allen Anwendungsfällen ausreichen kann der OEM zur Vorgabe der Komponenten bzw. Komponentengruppen eigene Logik hinerlegen. Aus den Vorgaben in IL_4EE_DeviceControll hinterlegten Vorgaben sorgen dann die nachgeschalteten Logik-Teile (44) das sowohl die sercos Energy-Devices als auch die Nicht sercos-Energy Devices die Vorgaben (den jeweiligen Zielmode) anfahren. Die Vorgaben sind dann vom Anwender (spezifische OEM-Logik (47) unter Berücksichtigung der jeweiligen Randbedingung) an das jeweilige Gerät/Komponente bzw. Geräte-/Komponentengruppe weiterzugeben und der jeweils vorliegende Energiemode zurückzumelden. 4b describes the essential process of energy control. The specifications of a master computer, the machine operator, the shift calendar and the event interface are polled cyclically (IL_4EEMachineCmd) if the current energy mode corresponds to the last preset (ie the last switchover was successfully completed). According to their access rights and their priority, a default to the actual energy control "MachineControl" ( 52 ). There, for example, a power target mode is determined for the machine (and stored in IL_4EE_MachineControl), taking into account various boundary conditions (energy saving, switching frequency, etc.) for a particular command from the command "Pause with restart". Based on this specification, the "Machine Control" part of the energy management ( 52 ) (with the aid of the configuration data) then the target device for the individual devices / components or device / component groups. If this type of specification is not sufficient in all applications, the OEM can set its own logic for specifying the components or component groups. The downstream logic parts then take care of the specifications stored in the specifications in IL_4EE_DeviceControll ( 44 ) that both the sercos energy devices and the non-sercos energy devices approach the specifications (the respective target mode). The specifications are then specified by the user (specific OEM logic ( 47 ), taking into account the respective boundary conditions) to the respective device / component or device / component group and to report the current energy mode.

Über die integrierte Event-Schnittstelle können in Abhängigkeit eines Ereignisses auch einzelne Devices/Komponenten bzw. Device-/Komponenten-Gruppen einen neuen Zielmode erhalten. Die Einhaltung dieser Vorgaben übernehmen die Logikteile 44. D. h. auch solange die Maschine oder ein Device/Komponente bzw. Device-/Kompoenten-Gruppe sich noch in einer Umschaltphase befindet, nimmt das Energiemanagemetn keine neue Vorgabe an.Depending on an event, individual devices / components or device / component groups can also receive a new target mode via the integrated event interface. Compliance with these specifications is assumed by the logic components 44 , Ie. Also, as long as the machine or a device / component or device / component group is still in a switchover phase, the energy management does not adopt a new specification.

4c veranschaulicht interne Funktionsweise zur Rückmeldung des Energiestatus, sowie des Energieverbrauchs, der Energieeinsparung, .... 4c illustrates internal functioning for the feedback of the energy status, as well as the energy consumption, the energy saving, ....

Die Logik-Teile 44 quittieren die Umschaltung sobald der vorgegebene Zielmode erreicht ist. (Die OEM-Logik hat hierzu den aktuellen Energiemode über die Datenstruktur „IL_4EE_DeviceState” zu melden.) Entsprechend erfolgt die Rückmeldung des Maschinenzustands über die Struktur „IL_4EE_MachineState”.The logic parts 44 acknowledge the changeover as soon as the specified target mode is reached. (For this, the OEM logic must report the current energy mode via the data structure "IL_4EE_DeviceState".) Accordingly, the status of the machine status is reported via the structure "IL_4EE_MachineState".

Im Gegensatz zu Nicht-sercos Energy-Geräten übernimmt das Energiemanagement die Rückmeldung aus dem Antrieb direkt (siehe „sercos Energy Slave control)).In contrast to non-sercos Energy devices, the energy management takes over the feedback from the drive directly (see "sercos Energy Slave control)).

Auch hier findet, wie oben erwähnt, die Kommunikation über den IEC 61131-3 Standard statt.Again, as mentioned above, communication over the IEC 61131-3 standard instead of.

5 zeigt ein mögliches Ablaufdiagramm für die Maschinensteuerung. Man erkennt, dass es hier anwenderseitig möglich ist, das Energiemanagement abzuschalten oder, dass auch eine Abschaltung des Energiemanagements aufgrund eines Fehlers möglich ist. In diesem Falle soll ein sicherer Betrieb der Anlage erreicht werden. Der Maschinenstatus IL_4EE_MaschinenStateCurrentEM wird durch die jeweilige OEM-Logik aktualisiert. Dies kennzeichnet der mittlere Teil des Programms für die einzelnen Devices/Komponenten bzw. Device-/Komponenten-Gruppen. 5 shows a possible flowchart for the machine control. It can be seen that it is possible here for the user to switch off the energy management or that a shutdown of the energy management due to an error is also possible. In this case, a safe operation of the system should be achieved. The machine status IL_4EE_MaschinenStateCurrentEM is updated by the respective OEM logic. This characterizes the middle part of the program for the individual devices / components or device / component groups.

6 zeigt eine weitere diagrammartige Darstellung der einzelnen Teile des Energiemanagmeents. Dabei kommunizieren beispielsweise die Logk-Teile IL_4EE_Eventcontrol (82) mit der Visualisierung der Eventsteuerung ”Visualisation EventState” für die einzelnen Betriebs- bzw. Energiesparmodi der Maschine sowie der einzelnen Geräte/Komponenten bzw. Geräte-/Komponenten-Gruppen. Man erkennt, dass weiterhin durch den Benutzer (bei Bedarf) auch Vorgaben für die einzelnen Modi durchgeführt werden können. Die unterste Stufe Geräte/Komponenten bzw. Geräte-/Komponenten-Gruppen 85 kennzeichnet dann jeweils die Ansteuerung der einzelnen Anlageneinrichtungen. 6 shows a further diagrammatic representation of the individual parts of the Energiemanagmeents. For example, the Logk parts IL_4EE_Eventcontrol ( 82 ) with the visualization of the event control "Visualization EventState" for the individual operating or energy-saving modes of the machine as well as the individual devices / components or device / component groups. It can be seen that the user (if required) can continue to specify the individual modes as well. The lowest level of devices / components or device / component groups 85 then identifies each of the control of the individual plant facilities.

Zusammenfassend wird daher ein konsequentes Abschalten bzw. Schalten in einen möglichst energetisch günstigen Zustand bzw. Energiemodus (allgemein Ressourcenmodus) der Anlage und auch der einzelnen Komponenten bzw. Anlageneinrichtungen dieser Anlage ermöglicht. Insbesondere durch die Bereitstellung der oben erwähnten Event- bzw. Ereignisschnittstelle wird dabei eine einfache Berücksichtigung von Anwendungsspezifischen Ereignissen, wie etwa Teilemangel, an das Energiemanagement gemeldet. Das Energiemanagement übergibt, sobald ein Ereignis gemeldet wird, nach Ablauf der für dieses Ereignis vorgebenen Zeit den hinterlegten Energiemode als neuen Zielmode für die Maschine bzw. für das betreffende Gerät/Komponente bzw. Geräte-/Komponenten-Gruppe.. Die Überwachung der Ausführung der Vorgaben überwachen dann wiederum die Logik-Teile 44.In summary, therefore, a consistent switching off or switching to an energetically favorable state or energy mode (generally resource mode) of the system and also of the individual components or system devices of this system is made possible. In particular, by providing the above-mentioned event or event interface, a simple consideration of application-specific events, such as partial deficiencies, is reported to the energy management. As soon as an event is reported, the energy management transfers the stored energy mode as the new target mode for the machine or for the relevant device / component or device / component group after the time specified for this event has expired Defaults then monitor the logic parts 44 ,

Wie erwähnt, werden dabei die oben beschriebenen Energiesparfunktionen bevorzugt sowohl auf Maschinenebene als auch auf Komponentenebene zur weiteren Reduzierung des Energie- bzw. Ressourcenverbrauchs genutzt.As mentioned, the energy-saving functions described above are preferably used both at the machine level and at the component level to further reduce energy or resource consumption.

Insgesamt besteht daher vorteilhaft ein Energiemanagment das eine ganze Anlage steuert aus einem SPS-Programm, das einschließlich den zugehörigen Datenstrukturen in einfacher Weise instanziert und anschließend konfiguriert wird. Auf diese Weise wird eine schnelle Inbetriebnahme sichergestellt.Overall, therefore, there is advantageously an energy management that controls an entire system from a PLC program, which is instantiated including the associated data structures in a simple manner and then configured. This ensures fast commissioning.

Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The Applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided they are novel individually or in combination with respect to the prior art.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Standard IEC 61131 [0025]
Standard IEC 61131-3 [0025]
Standards IEC 61131 [0025]
IEC 61131-3 [0029]
Standard IEC 61131-3 [0055]
IEC 61131-3 standard [0068]

Claims

Method for reducing the resource consumption of automation systems ( 1 ), whereby the automation system ( 1 ) a plurality of equipment units ( 2 . 4 . 6 . 8th ) which are at least partially independently controllable and wherein each of these plant units ( 2 . 4 . 6 . 8th ) at least one energy-consuming plant device ( 12 . 14 . 16 . 18 ) and each of these installations ( 12 . 14 . 16 . 18 ) at least between a working mode ( 24 ) with a higher energy requirement and an energy-saving mode ( 22 ) compared with the energy requirement of the working mode ( 24 ) is switchable, and wherein the plant equipment ( 12 . 14 . 16 . 16 ) temporarily in the working mode ( 24 ) and temporarily in the energy saving mode ( 22 ), characterized in that a current need of the respective installation ( 12 . 14 . 16 . 18 ) and, depending on this current need, the installation ( 12 . 14 . 16 . 18 ) in the working mode ( 24 ) or the energy saving mode ( 22 ) is operated.

A method according to claim 1, characterized in that the determination of the current need is repeated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that one for a current need of the automation system ( 1 ) is determined in its entirety characteristic first demand quantity (BG1) and in dependence on this first demand quantity (BG1) at least one installation facility ( 12 . 14 . 16 . 18 ) is operated in the working mode or the energy saving mode.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that one for a current requirement of a system unit ( 2 . 4 . 6 ) characteristic second demand quantity (BG2) is determined and in dependence on this second demand quantity (BG2) at least one installation facility ( 12 . 14 . 16 . 18 ) is operated in the working mode or the energy saving mode.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that one for a current installation equipment requirement of a facility ( 12 . 14 . 16 ) characteristic third demand quantity (BG3) is determined and in dependence on this third demand quantity (BG3) at least one installation facility ( 12 . 14 . 16 . 18 ) is operated in the working mode or the energy saving mode.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one installation device ( 12 . 14 . 16 . 18 ) is operated in response to a plurality of demand quantities (BG1, BG2, BG3) in the work mode or the operation mode.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one installation device ( 12 . 14 . 16 . 18 ) is operated in several operating modes, which differ in particular by their respective energy consumption.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of an event interface ( 40 ) for the individual installations ( 12 . 14 . 16 . 18 ) characteristic and energy-relevant events are detected.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the standard IEC 61131 is used.