Intuitiv bedienbarer Smart Service in der Cloud
Bild 02: Die IoT-fähigen „EMpro“-Energiemessgeräte mit integrierter Ethernet- und Cloud-Schnittstelle können ohne ein zusätzliches IoT-Gateway per MQTT-Protokoll direkt an die IIoT-Plattform Proficloud.io angebunden werden (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 03: Die Kombination aus IoT-fähigen „EMpro“-Energiemessgeräten und dem „EMMA Service“ der IIoT-Plattform Proficloud.io bietet Energiemanagern eine übersichtliche Visualisierung von elektrischen
Energie- und Leistungsdaten der eingebundenen Geräte (Quelle: Phoenix Contact)
Bild 04: Applikationsbeispiel eines IoT-basierten Energiemanagements mit den IoT-fähigen „EMpro“-Energiemessgeräten (Quelle: Phoenix Contact; Grafik: etz)
Dieses Szenario scheint wie geschaffen für ein Energiemanagementsystem auf IoT-Basis. Tatsächlich lässt sich eine solche Lösung mit wenigen IT-Ressourcen umsetzen. Voraussetzung ist der Einsatz von IoT-fähigen Messgeräten im jeweiligen Schaltschrank oder an der Maschine/Anlage, deren Ankopplung an einen Router sowie ein Account bei einem Cloud-Service. Als Beispiel sei die Kombination aus IoT-fähigen „EMpro“-Energiemessgeräten und dem „EMMA Service“ der IIoT-Plattform Proficloud.io genannt, die von Phoenix Contact [1] zur Verfügung gestellt werden. „EMMA“ steht dabei für Energy Monitoring, Management and Analytics. Der Smart Service, der eine intuitive Bedienung aufweist, visualisiert elektrische Energie- und Leistungsdaten der eingebundenen Geräte. Durch die Cloudbasierte Lösung kann der Energiemanager auf diese Daten zugreifen – und das unabhängig vom Einbauort der Messgeräte. Mit den auf diese Weise gewonnenen Informationen lassen sich die richtigen Maßnahmen definieren und realisieren. Der „EMMA Service“ unterstützt den Energiemanager hier im Check-Schritt des PDCA-Zyklus (Plan Do Check Act) nach der internationalen Norm ISO 50001:2018 „Energiemanagementsysteme–Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung“ (Bild 2 und Bild 3).
Die IoT-fähigen „EMpro“-Energiemessgeräte werden über eine Ethernet-Schnittstelle und das TLS-verschlüsselte MQTT-Protokoll per Plug-and-play direkt an die IIoT Plattform Proficloud.io angeschlossen. Innerhalb der Cloud-Umgebung kann der Energiemanager die Messgeräte über den kostenfreien Device Management Service in ein neues oder bestehendes System integrieren. Die ausgewählten Messwerte werden dann automatisch über tragen und gespeichert. Über den „EMMA Service“ hat der Energiemanager nun Zugriff auf diese Daten, die sich direkt nutzen lassen. Die aufwendigen Konfigurationen klassischer industrieller Netzwerke – wie Modbus oder Profinet – sind nicht mehr notwendig (Bild 4).
Auslastung optimieren, Spitzenbelastungen verringern
Kontinuierliche erfasste Energieverbräuche von Maschinen, Anlagen und Prozessen sind die Basis für ein betriebliches Energiemanagement. Sie bilden die Grundlage für folgende weitere Vorteile:
- Durch das intelligente Schalten von Anlagenteilen, die gleichmäßige Netzbelastung sowie die Reduzierung von Oberschwingungen wird die Anlagenauslastung optimiert.
- Spitzen belastungen lassen sich durch intelligente Trendberechnungen und ein Lastmanagement verringern.
- Die ständige Überwachung der Anlagenparameter minimiert Anlagenstillstände.
Anhand von zwei Anwendungsbeispielen soll die Funktionsweise des „EMMA Service“ erläutert werden.