DE102011122515A1

DE102011122515A1 - Method for reducing consumption of energy resource of automation device, involves determining event of input and output of event interface equipment installation, to initiate exchange between operation mode and power saving mode

Info

Publication number: DE102011122515A1
Application number: DE102011122515A
Authority: DE
Inventors: Günther Landgraf; Tobias Macheleidt; Matthias Meier; Jens Brühl
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 switching energy-consuming equipment installation (12,14,16,18) between operation mode (24) and power saving mode (22). The energy-consuming equipment installation is operated temporarily in operation mode and power saving mode. An event interface is provided to detect relevant consumption of resources of the automation device. The event of input and output of event interface for energy-consuming equipment installation are determined, to initiate exchange between the operation mode and the power saving mode. An independent claim is included for the automation device.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ereignisschnittstelle für ein Energiemanagementsystem sowie ein Verfahren zum Verwenden dieser Ereignisschnittstelle. Die im Rahmen dieser Erfindung durchgeführte Anwendung dieser Ereignisschnittstelle ist eine Automatisierungsanlage. 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 an event interface for an energy management system and a method of using that event interface. The application of this event interface carried out in the context of this invention is an automation system. 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.

Die in der vorliegenden Erfindung beschriebene Ereignisschnittstelle bzw. Eventschnittstelle bewirkt in besonders vorteilhafter Weise eine Durchführung von Maßnahmen zur Einsparung von Energie.The event interface or event interface described in the present invention effects in a particularly advantageous manner the implementation of measures for saving energy.

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 ist eine Ereignisschnittstelle vorgesehen, welche ein für den Ressourcenverbrauch der Automatisierungsanlage relevantes Ereignis feststellt und über einen Ausgang der Ereignisschnittstelle wird für wenigstens eine Anlagenschnittstelle ein Wechsel zwischen dem Arbeitsmodus und dem Energiesparmodus initiiert. Bei diesem relevanten Ereignis kann es sich beispielsweise um eine geänderte Anforderung an eine bestimmte Maschine handeln, beispielsweise eine Anforderung, wonach eine bestimmte Anlageneinheit wie ein Motor nunmehr nur ein geringeres Drehmoment zur Verfügung stellen muss. Daneben kann es sich jedoch auch, wie unten genauer erläutert wird, um übergeordnete Ereignisse handeln, wie etwa Urlaube von Bedienpersonal, Fehlen von zu verarbeitendem Material und dergleichen.According to the invention, an event interface is provided which determines an event relevant to the resource consumption of the automation system, and an output of the event interface initiates a change between the work mode and the energy-saving mode for at least one system interface. This relevant event may, for example, be a changed request for a specific machine, for example a request according to which a specific system unit, such as an engine, now only has to provide a lower torque. However, as will be explained in greater detail below, these may be higher level events such as operator leave, lack of material to be processed, and the like.

Weiterhin kann das Ereignis auch ein zukünftiges Ereignis sein, beispielsweise der Hinweis, dass ein bestimmter Anlagenteil in Kürze abgeschaltet wird.Furthermore, the event may also be a future event, for example the indication that a certain part of the installation will be switched off shortly.

Dieses Ereignis oder dafür charakteristische Daten werden an die Ereignisschnittstelle übermittelt und diese gibt über den Ausgang entsprechende Befehle (z. B. in Form von Signalen), bzw. Initiierungen aus. Dabei kann die Ereignisschnittstelle beispielsweise auch aus Vorgaben eines Maschinenbedieners, einer Eventüberwachung, eines Schichtkalenders oder auch eines Leitkalenders die Maschine oder die unterlagerten Einrichtungen oder Anlageneinheiten einen Arbeitsbetrieb bzw. Energiemodus auswählen.This event or characteristic data is transmitted to the event interface and outputs corresponding commands (eg in the form of signals) or initiations via the output. In this case, the event interface, for example, from the specifications of a machine operator, an event monitoring, a shift calendar or a master calendar, the machine or the subordinate facilities or equipment units select a working mode or energy mode.

Die Ereignisschnittstelle (im Folgenden auch als Eventschnittstelle bezeichnet) bietet dabei vorteilhaft eine standardisierte Schnittstelle zur Vorgabe eines Zielmodus für die Maschine, für einzelne Anlageneinrichtungen, Anlageneinheiten bzw. Gruppen von Anlageneinrichtungen, wenn bestimmte Ereignisse, wie etwa ein Teilemangel, auftritt. Auf diese Weise lassen sich spezifische Logiken zur Vorgabe eines Betriebsmodus für die Maschine für einzelne Einrichtungen oder Gruppen von Einrichtungen in einfacher Weise einbinden. Bei einem vorteilhaften Verfahren ist es auch möglich, dass, solange die Maschine einen Umschaltvorgang zwischen einem Arbeitsmodus in einen Energiesparmodus durchführt, Vorgaben ignoriert werden, welche über die oben erwähnte Ereignis- bzw. Eventschnittstelle erfolgen.The event interface (hereinafter also referred to as event interface) advantageously offers a standardized interface for specifying a destination mode for the machine, for individual system devices, system units or groups of system devices when certain events, such as a partial lack, occur. In this way, specific logics for specifying a mode of operation of the machine for individual devices or groups of devices can be easily incorporated. In an advantageous method, it is also possible that, as long as the machine performs a switching operation between a working mode in a power saving mode, defaults are ignored, which take place via the above-mentioned event or event interface.

Bei einem vorteilhaften Verfahren erfolgt der Wechsel zwischen dem Arbeitsmodus und dem Energiesparmodus erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Feststellen des relevanten Ereignisses. Damit erlaubt die Ereignisschnittstelle, die besagten Einrichtungen oder auch die ganze Maschine je nach Bedarf in einen geringeren Energiemodus zu schalten. Die Ereignisschnittstelle kann derart gestaltet sein, dass mit Eintritt eines bestimmten Ereignisses nach einer vorteilhaft definierbaren Zeit für die Maschine, oder für eine Anlageneinrichtung ein hinterlegter Energiesparmodus vorgegeben wird.In an advantageous method, the change between the working mode and the energy-saving mode takes place only after a predetermined period of time after the detection of the relevant event. This allows the event interface, said facilities or even the whole machine as needed switch to a lower power mode. The event interface can be designed in such a way that when a specific event occurs after an advantageously definable time for the machine or for a system device, a stored energy-saving mode is specified.

Die vorgesehene zeitliche Verzögerung bewirkt, dass gegebenenfalls noch laufende Prozesse abgeschlossen werden können, bevor eine bestimmte Anlageneinrichtung von einem Zustand in den anderen wechselt. Dabei kann es sich sowohl um einen Wechsel von einem Arbeitsmodus in einen Energiesparmodus handeln, als auch umgekehrt von dem Energiesparmodus in den Arbeitsmodus. Vorteilhaft werden bei den hier beschriebenen Verfahren mehrere Verfahrensschritte durchgeführt, wie eine Maschinenkonfiguration, eine Konfiguration der einzelnen Anlageneinrichtungen und dergleichen. Falls die oben erwähnte Verzögerungszeit für eine bestimmte Anlageneinrichtung oder eine Einrichtungsgruppe noch nicht abgelaufen ist, kann, während eine neue Vorgabe an die betreffende Anlageneinrichtung erfolgt, der jeweilige Vorgang abgebrochen werden. Vorteilhaft wird auch eine Restzeit der besagten Verzögerungszeit bestimmt.The envisaged time delay causes any processes still running to be completed before a particular installation device changes from one state to the other. This can be both a change from a working mode to a power-saving mode, and vice versa from the power-saving mode to the working mode. Advantageously, in the methods described herein, several process steps are performed, such as a machine configuration, a configuration of the individual equipment and the like. If the above-mentioned delay time has not yet elapsed for a particular asset or facility group, then, while a new asset is being issued to the asset, the respective operation may be aborted. Advantageously, a remaining time of said delay time is determined.

Vorteilhaft wird die eingestellte Verzögerungszeit, bzw. eine Restzeit dieser Verzögerungszeit an eine Anzeigeeinrichtung ausgegeben und/oder anderweitig hinterlegt.Advantageously, the set delay time or a remaining time of this delay time is output to a display device and / or deposited elsewhere.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden über eine Anzeigeeinrichtung solche Ereignisse angezeigt, welche einen Wechsel zwischen einem Arbeitsmodus und einem Energiesparmodus erfordern bzw. auslösen sollen. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Datenstruktur oder Datenbank ausgegeben werden, aus der sowohl für einen Benutzer aber auch für eine Maschine feststellbar ist, welche Ereignisse grundsätzlich für Wechsel von dem Energiesparmodus in den Arbeitsmodus oder umgekehrt geeignet sind oder diesen bedingen.In a further advantageous method, such events are displayed via a display device, which events are required or trigger a change between a working mode and an energy-saving mode. In this way, for example, a data structure or database can be output, from which it can be determined for a user as well as for a machine, which events are fundamentally suitable for switching from the energy-saving mode to the working mode or vice versa.

Vorteilhaft ist daher die Ereignisschnittstelle zur Aufnahme einer Vielzahl von derartigen Ereignissen geeignet. Auch können in der Ereignisschnittstelle Abläufe hinterlegt sein, die anzeigen, wie auf bestimmte Ereignisse reagiert werden kann. Über die oben erwähnte Anzeigeneinrichtung können solche Ereignisse angezeigt werden, die ein Schalten des Energiemodus für eine Automatisierungsanlage in ihrer Gesamtheit oder für einzelne Anlageneinrichtungen erfordern.Advantageously, therefore, the event interface is suitable for receiving a plurality of such events. It is also possible for processes to be stored in the event interface, which indicate how certain events can be reacted. By means of the above-mentioned display device, it is possible to display those events which require a switching of the energy mode for an automation system in its entirety or for individual installation devices.

Daneben kann bevorzugt über die Anzeigeeinrichtung auch eine Statusanzeige aller Energiesparfunktionen auf Maschinen und Einrichtungen oder Einrichtungsgruppenebene erfolgen.In addition, a status display of all energy-saving functions on machines and devices or device group level can preferably be made via the display device.

Vorteilhaft ist die Ereignisschnittstelle konfigurierbar, das heißt es kann beispielsweise benutzerseitig vorgegeben werden, wie auf bestimmte Ereignisse oder auf logische Verknüpfung von Ereignissen reagiert werden soll. Es wäre dabei auch möglich, dass die Ereignisschnittstelle weitere Energiemodi konfiguriert, beispielsweise einen Teillastbetrieb oder dergleichen.Advantageously, the event interface is configurable, that is, for example, it can be specified by the user, how to react to certain events or logical linkage of events. It would also be possible for the event interface to configure further energy modes, for example a partial load operation or the like.

Im Rahmen der Initiierung eines Wechsels kann beispielsweise eine Änderung des (Energiespar)modus für einzelne Anlageneinrichtungen seitens eines Energiemanagements angezeigt werden. So kann beispielsweise mit einem Flankenwechsel der gewünschte Energiemodus über ein vorgegebenes Datenelement ausgelesen werden. Dabei ist es möglich, dass, solange ein Umschaltkommando anliegt, über das jeweilige Datenelement der momentan vorliegende Energiemodus zurückgemeldet wird.As part of the initiation of a change, for example, a change in the (energy-saving) mode for individual plant facilities can be displayed by an energy management. For example, with an edge change, the desired energy mode can be read out via a predefined data element. It is possible that, as long as a Umschaltkommando is present, is reported back via the respective data element of the currently existing energy mode.

Vorteilhaft werden im Rahmen der Initiierung eines Wechsels für diesen Wechsel relevante Randbedingungen beachtet. Bei diesen Randbedingungen kann es sich beispielsweise um solche Bedingungen handeln, die verhindern, dass ein bestimmter Wechsel sofort durchgeführt wird oder die sicherstellen, dass zunächst andere (insbesondere sicherheitsrelevante) Tätigkeiten durchgeführt werden. So kann beispielsweise eine hängende Achse nicht abgeschaltet werden, solange sie noch nicht geklemmt ist. Es wird daher festgestellt, ob ein bestimmter Wechsel vom Arbeitsmodus in einen Energiesparmodus bereits durchgeführt werden kann oder ob vorerst andere Kriterien zu erfüllen sind.Advantageously, in the context of the initiation of a change for this change relevant boundary conditions are considered. These boundary conditions may, for example, be conditions which prevent a certain change from being made immediately or which ensure that other (in particular safety-relevant) activities are initially carried out. For example, a suspended axle can not be turned off unless it is already clamped. It is therefore determined whether a certain change from the working mode to a power-saving mode can already be carried out or whether other criteria are to be fulfilled for the time being.

Weiterhin ist es möglich, dass ein Anwender auch meldet, wenn ein bestimmtes Ereignis eingetreten ist. Im Folgenden überträgt dann das Energiemanagement einen Zielmodus wie einen Zielarbeitsmodus nach Ablauf der Verzögerungszeit in eine Steuerstruktur ein, wenn eine Energiemodusvorgabe für die gesamte Maschine vorgegeben wurde. Vorteilhaft überträgt dann das Energiemanagement den Zielarbeitsmodus nach Ablauf einer Verzögerungszeit in eine Struktur, wenn eine Energiemodusvorgabe für eine einzelne Anlageneinrichtung oder eine Gruppe aus Anlageneinrichtungen vorgegeben wurde. In diesem Falle kann auch eine Restzeit ausgegeben werden, welche anzeigt, inwieweit eine Verzögerungszeit schon abgelaufen ist. Vorteilhaft ist ein Wechsel zwischen dem Arbeitsmodus und einem Energiesparmodus auch durch einen Benutzer vorgebbar. Dabei kann eine Eingabe durch den Benutzer erfolgen, es kann jedoch auch eine Vorgabe von Maschinenzuständen erfolgen.Furthermore, it is possible that a user also reports when a particular event has occurred. Subsequently, the power management then transmits a target mode, such as a target work mode, after expiration of the delay time into a control structure, if an energy mode default has been set for the entire machine. Advantageously, the energy management then transmits the target work mode to a structure after a delay time has elapsed, when an energy mode default has been specified for an individual plant device or a group of plant devices. In this case, a remaining time can be output, indicating the extent to which a delay time has already expired. A change between the working mode and a power-saving mode is also advantageous by a user predetermined. In this case, an input can be made by the user, but it can also be a default of machine states.

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren erfolgt bei Feststellung mehrerer Ereignisse eine Priorisierung einzelner Ereignisse. Falls beispielsweise mehrere Ereignisse für eine Maschine, eine Anlageneinheit oder eine Gruppe von Anlageneinrichtungen vorgegeben werden und diese gleichzeitig aktiv sind, ist es möglich, dass nur die Vorgabe des (zeitlich) ersten Ereignisses berücksichtigt wird. So ist es möglich, dass einzelne Bausteine hinsichtlich ihrer Priorität innerhalb eines SPS-Programms angeordnet werden. Es wären jedoch auch andere Prioritätensetzungen als eine zeitliche Prioritätensetzung möglich. Auf diese Weise ist es möglich, dass die einzelnen gemeldeten bzw. von der Ereignisschnittstelle aufgenommenen Ereignisse der Reihe nach abgearbeitet werden.In a further advantageous method, when several events are identified, a prioritization of individual events takes place. If, for example, several events for a machine, a system unit or a group of system devices are specified and these are active at the same time, it is possible that only the specification of the (temporally) first event is taken into account. So it is possible that individual blocks are arranged in terms of their priority within a PLC program. However, other priorities would be possible than prioritizing time. In this way, it is possible that the individual reported or recorded by the event interface events are processed in order.

Falls beim Zu- oder Abschalten der einzelnen Anlageneinrichtungen bzw. vom Wechsel vom Arbeitsmodus in den Energiesparmodus und umgekehrt bestimmte Reihenfolgen einzuhalten sind, so ist es möglich, dass diese an Anlageneinrichtungen oder Reihenfolgen in einer Gruppe zusammengefasst werden und dann in einer nachgelagerten und vorteilhaft auch abgespeicherten Logik zu- und abgeschaltet werden.If certain sequences are to be observed when switching on or switching off the individual system devices or from the changeover from the working mode to the energy-saving mode and vice versa, it is possible for these to be grouped into system devices or sequences and then stored in a downstream and advantageously also stored one Logic can be switched on and off.

Vorteilhaft ist eine Zeitüberwachung möglich, welche die Maschine, bzw. die einzelnen Anlageneinrichtungen erforderlichenfalls in einen nächsthöheren Energiemodus schaltet, wenn die Zeit, in der sich die Maschine in einem Modus befindet, eine bestimmte Maximalzeit überschreitet.Advantageously, a time monitoring is possible, which switches the machine, or the individual system devices, if necessary, in a next higher energy mode when the time in which the machine is in a mode exceeds a certain maximum time.

Vorteilhaft ist es auch möglich, dass das Energiemanagement ein neues Kommando für die Maschine erst dann annimmt, wenn eine zugehörige Maximalzeit abgelaufen ist. Falls eine Maschine aufgrund einer Überschreitung dieser Maximalzeitvorgabe auf einen höheren Modus gebracht wurde und nach Ablauf einer bestimmten Zeit (zum Beispiel einer Aufheizzeit für eine Anlageneinrichtung oder von Arbeitsmaterialien) wieder in einen niedrigeren Betriebsmodus geschaltet werden soll, ist auch dies unter Verwendung der oben erwähnten Eventschnittstelle möglich. In diesem Falle können beispielsweise in der Eventschnittstelle typische Zeiten hinterlegt sein, wie die Zeit, die für das Aufheizen einer Anlageneinrichtung benötigt wird.Advantageously, it is also possible that the energy management assumes a new command for the machine only when an associated maximum time has expired. If a machine has been brought into a higher mode due to exceeding this maximum timing and is to be switched back to a lower operating mode after a certain time has elapsed (for example, a heater time for equipment or work materials), then this is also using the event interface mentioned above possible. In this case, typical times may be stored in the event interface, for example, such as the time required for heating a system device.

Bei einem weiteren Verfahren ist es auch möglich, dass die Ereignisschnittstelle abschaltbar ist, sodass das beispielsweise das Energiemanagement abgeschaltet werden kann. Dies kann erforderlich sein, um einen sicheren Betrieb der Maschine auch unter ungewöhnlichen Bedingungen aufrecht zu erhalten. Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren initiiert die Ereignisschnittstelle nach Ablauf einer vorgegebenen Pause eine Umschaltung wenigstens einer Anlageneinrichtung, bevorzugt mehrerer Anlageneinrichtungen in den jeweils höchsten Energiemodus, beispielsweise einem Arbeitsmodus.In another method, it is also possible that the event interface can be switched off, so that, for example, the energy management can be switched off. This may be necessary to maintain safe operation of the machine even under unusual conditions. In a further advantageous method, the event interface initiates, after a predetermined pause has elapsed, a switchover of at least one installation device, preferably a plurality of installation devices, into the respective highest energy mode, for example a working mode.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Automatisierungsanlage mit einer Vielzahl von Anlageneinheiten gerichtet, die wenigstens teilweise unabhängig voneinander steuerbar sind, wobei jede dieser Anlageneinheiten wenigstens eine energie- bzw. ressourcenverbrauchende Anlageneinrichtung aufweist, und jede dieser Anlageneinrichtungen wenigstens zwischen dem Arbeitsmodus mit einem höheren Energiebedarf und einem Energiesparmodus mit einem gegenüber dem Energiebedarf des Arbeitsmodus geringeren Energiebedarf umschaltbar ist.The present invention is further directed to an automation system having a plurality of equipment units that are at least partially independently controllable, each of these equipment units having at least one resource consuming equipment, and each of these equipment devices at least between the higher power mode work mode and a power-saving mode with a relation to the energy requirements of the working mode lower energy demand is switchable.

Erfindungsgemäß weist die Automatisierungsanlage eine Ereignisschnittstelle auf, welche einen für den Ressourcenverbrauch der Automatisierungsanlage relevantes Ereignis feststellt, wobei zum Feststellen dieses Ereignisses wenigstens ein Eingang der Ereignisschnittstelle vorgesehen ist und wobei die Ereignisschnittstelle wenigstens einen Ausgang aufweist, um für wenigstens eine Anlageneinrichtung einen Wechsel zwischen dem Arbeitsmodus und dem Energiesparmodus zu initiieren.According to the invention, the automation system has an event interface which determines an event relevant to the resource consumption of the automation system, at least one input of the event interface being provided for detecting this event, and the event interface having at least one output for changing at least one installation device between the working mode and the energy-saving mode.

Vorteilhaft ist das hier beschriebene Energiemanagement zuschaltbar und abschaltbar und bevorzugt auch für jede einzelne Anlageneinrichtung bzw. Anlageneinheit zu- und abschaltbar.Advantageously, the energy management described here can be switched on and off and preferably also switched on and off for each individual system device or system unit.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Ereignisschnittstelle eine Zeitverzögerungseinrichtung auf, welche bewirkt, dass das Initiieren des Wechsels zwischen dem Arbeitsmodus und dem Energiesparmodus oder umgekehrt erst eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Feststellen des Ereignisses erfolgt.In an advantageous embodiment, the event interface has a time delay device, which causes the initiation of the change between the working mode and the energy-saving mode, or vice versa, to occur only after a predetermined period of time after the event has been detected.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Automatisierungsanlage eine Anzeigeeinrichtung auf, welche zur Anzeige von Betriebsmodi einer Vielzahl von Anlageneinrichtungen geeignet ist. In a further advantageous embodiment, the automation system has a display device which is suitable for displaying operating modes of a plurality of system devices.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Automatisierungseinrichtung und insbesondere die Ereignisschnittstelle eine Speichereinrichtung auf, In der eine Vielzahl von Zuordnungen abgespeichert ist, welche bestimmten Ereignissen vorgegebene Wechsel zwischen Arbeitsmodi und Energiesparmodi zuordnet.In a further advantageous embodiment, the automation device and in particular the event interface to a memory device in which a plurality of assignments is stored, which assigns certain events predetermined change between working modes and energy saving modes.

Vorteilhaft 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.Advantageously, 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 jeweils um Geräte bzw. Komponenten 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 Eriergieverbrauchs 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 to be provided with a standardized energy and resource management, which is used to reduce Eriergieverbrauchs especially 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 kontinuierlich 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 determination of the current need continuously or continuously and in particular also during operation takes place continuously, but it would also be possible that the determination of the current demand is determined at predetermined cycle times. 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 abgeschaltet 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 power management can be configured using masks included, i. H. it can also be omitted programming. 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 in a user program under consideration of existing logic to a machine or to devices! Components are passed, 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, this is the standard IEC 61131-3 used, which is part of the international open standard 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 Energiemanagements 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 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/Komponenten 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 variables 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, for example). 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 unter energetischen Gesichtspunkten von Vorteil ist. D. h. konkret: Die innerhalb der geplanten Pausenzeiten 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 Gerte/Komponente darauf geachtet werden, dass das Gerät/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 an energy-related point of view. Ie. Specifically: The energy savings achieved during the planned break times (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, depending on the device / component, care should be taken to ensure that the device / component retains a minimum time in the relevant fashion due to internal conditions.

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 Gerate/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 automatisch wieder in den höheren Energiemode. Dies Vorgehensweise ist beispielsweise für Klebestationen erforderlich, bei denen nach einer bestimmten Abschaltzeit 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 required, for example, for gluing stations, in which the adhesive has to be reheated after a certain switch-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:
Darin zeigen:Further advantages and embodiments emerge from the attached figures:
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; 5 : An example flowchart;

6: Eine blockdiagrammartige Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 6 : A block diagram representation of a device according to the invention; and

7: eine schematische Darstellung einer Energieschnittstelle. 7 : a schematic representation of an energy interface.

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 an automatic restart of the individual field devices can also be set or aggregates. 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 umgeschaltet, 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/Komponenten 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 hängende 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 werden.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 axles in the default "stand-by" first clamp them and then turn off the power of the relevant drive. Accordingly, in the case of the "Operational" specification, power can first be switched on for the axis and then the clamping can be canceled.

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, ...)

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, ...)

für die Maschinen und deren Geräte-/Komponenten bzw. Geräte-/Komponenten-Gruppen. 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.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. Corresponding This 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-Komponente handelt oder nicht. Über die Anzeigeeinrichtung können auch übergeordnete Daten eingegeben werden, z. B. das Vorliegen von Programmfehlern oder auch das Auftreten von Bauteilemängeln.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 an energy-saving mode, and it can also be displayed for the individual system devices whether this is, for example, a sercos energy component or not. About the display and higher-level data can be entered, for. As the presence of bugs or the occurrence of component defects.

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.Such information can also be determined via sensor devices. 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 Energiemanagement 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 aktuelle 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 hinterlegen. 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 specification (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 specify 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-/Komponenten-Gruppe sich noch in einer Umschaltphase befindet, nimmt das Energiemanagement 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 switching phase, the energy management does not accept 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 sercos Energy-Datenstrukturen (auf der SPS nach IEC 61131-3 ) statt.As mentioned above, the communication also takes place via sercos Energy data structures (on the PLC) IEC 61131-3 ) 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.

8 zeigt eine weitere diagrammartige Darstellung der einzelnen Teile des Energiemanagements. Dabei kommunizieren beispielsweise die Logik-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. 8th shows a further diagrammatic representation of the individual parts of the energy management. For example, the logic 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 vorgegebenen 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 code 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 elapsed. The monitoring of the execution of the specifications then in turn 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 Energiemanagement das eine ganze Anlage steuert aus einem SPS-Programm, das einschließlich den zugehörigen Datenstrukturen in einfacher Weise initiiert 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 initiated including the associated data structures in a simple manner and then configured. This ensures fast commissioning.

7 zeigt eine grob schematische Darstellung einer Ereignisschnittstelle 82. Diese Ereignisschnittstelle weist einen (elektrischen) Eingang 102 auf, über den der Ereignisschnittstelle die Ereignisse oder hierfür charakteristische Signale zugeführt werden können. Das Bezugszeichen 104 kennzeichnet einen Ausgang, über den Signale bzw. Befehle ausgegeben werden können, welche einen Wechsel zwischen den Betriebsmodi initiieren. 7 shows a rough schematic representation of an event interface 82 , This event interface has an (electrical) input 102 via which the event interface, the events or signals characteristic of this can be supplied. The reference number 104 indicates an output via which signals or commands can be output which initiate a change between the operating modes.

Das Bezugszeichen 106 kennzeichnet eine Speichereinrichtung, in der Daten gespeichert sind, weiche dafür charakteristisch sind, wie d. h. mit welchen Signalen auf bestimmte Ereignisse zu reagieren ist. Diese Speichereinrichtung 106 kann dabei Bestandteil der Ereignisschnittstelle 82 sein oder auch mit dieser in (insbesondere elektrischer) Verbindung stehen. Daneben kann die Ereignisschnittstelle 82 auch mit einer Anzeigeeinrichtung 108 gekoppelt sein oder eine solche aufweisen, welche für das Energiemanagement charakteristische Daten ausgibt. Weiterhin kann die Ereignisschnittstelle 82 auch noch eine Prozessoreinrichtung 112 aufweisen, welche aufgrund eines bestimmten Eingangssignals ein bestimmtes Ausgangssignal schaltet. Das Bezugszeichen 110 kennzeichnet eine Zeitverzögerungseinrichtung, welche bewirkt, dass bei Eintreffen eines bestimmten Signals am Eingang 102 zunächst eine bestimmte Zeit abgewartet wird, ehe an dem Ausgang 104 ein entsprechendes einen Wechsel der Betriebsmodi initiierendes Signal geschaltet wird.The reference number 106 Means a memory device in which data is stored, which are characteristic of how to respond with which signals to certain events. This storage device 106 can be part of the event interface 82 be or with this in (especially electrical) connection. In addition, the event interface can 82 also with a display device 108 be coupled or have such, which outputs data characteristic of the energy management. Furthermore, the event interface 82 also a processor device 112 have, which switches a particular output signal due to a certain input signal. The reference number 110 indicates a time delay means which causes a particular signal to arrive at the input 102 first a certain time is waited, before at the exit 104 a corresponding change of the operating modes initiating signal is switched.

Daneben kann die Ereignisschnittstelle noch weitere Ein- und Ausgänge aufweisen, wie etwa einen Aktivierungseingang, mit dem die Energiesparfunktionen in ihrer Gesamtheit aktiviert und deaktiviert werden können. Daneben kann ein Eingang vorgesehen sein, über den geschaltet werden kann, ob Benutzervorgaben berücksichtigt werden oder nicht oder ob Vorgaben eines Leitrechners, eines Schichtkalenders und/oder einer Ereignisüberwachung berücksichtig werden sollen oder nicht. Vorteilhaft können daher über die Ereignisschnittstelle auch Vorgaben dahingehend getroffen werden, welche Ereignisse bzw. Ereignistypen für das Energiemanagement berücksichtigt werden und welche nicht. Auf diese Weise wird die Vielseitigkeit der Automatisierungsanlage erhöht. In addition, the event interface can also have other inputs and outputs, such as an activation input, with which the energy-saving functions can be activated and deactivated in their entirety. In addition, an input can be provided via which it is possible to switch whether user preferences are taken into account or not, or whether specifications of a host computer, a shift calendar and / or event monitoring should be taken into account or not. It is therefore also advantageously possible to use the event interface to specify which events or event types are taken into account for energy management and which are not. In this way, the versatility of the automation system is increased.

In ähnlicher Weise wie in 7 dargestellt, generiert der Maschinenhersteller – bevorzugt unter Verwendung eigener Logik – (außerhalb des Energiemanagements) aus SPS-Eingangssignalen sowie u. U. unter Berücksichtigung interner SPS-Zustände einen Event. D. h. er stetzt das Bit für das Gerät bzw. Gerätegruppe (i = 1 bis 254) bzw. Maschine (i = 255) IL_4EE_EventState.Event[i].Active = TRUE.In a similar way as in 7 shown, the machine manufacturer generates - preferably using its own logic - (outside the energy management) from PLC input signals and u. U. under consideration of internal PLC states an event. Ie. It sets the bit for the device or device group (i = 1 to 254) or machine (i = 255) IL_4EE_EventState.Event [i] .Active = TRUE.

Das Energiemanagement überwacht in jedem SPS-Zylus die „Active”-Bits aller Geräte bzw. Gerätegruppen. Sobald nun ein Event als aktiv gemeldet (IL_4EE_EventState.Event[i].Active = TRUE) und die Verzögerungszeit abgelaufen ist, transferiert das Energiemanagement den gewünschten Zielmodus auf das Datenelement IL_4EE_DeviceControl.Device[i].TargetEM und setzt das Element IL_4EE_DeviceControl.Device[i].ChangeEM, um die erforderliche Umschaltung für das Gerät bzw. Gerätegruppe anzuzeigen. (Weitere eventuell benötigte Daten wie etwa die Verzögerungszeit oder der gewünschte Zielmodus findet das Energiemanagement in den Konfigurationsdaten. Entsprechend sind dort weitere Daten wie der Namen, ein Aktivierungs-/Deaktivierungsbit oder die Nummer des Geräts bzw. der Gerätegruppe [i] (1 bis 255) bzw. der gesamten Maschine (0) zu finden.The energy management monitors the "Active" bits of all devices or device groups in each PLC cycle. As soon as an event is reported as active (IL_4EE_EventState.Event [i] .Active = TRUE) and the delay time has expired, the energy management transfers the desired target mode to the data element IL_4EE_DeviceControl.Device [i] .TargetEM and sets the element IL_4EE_DeviceControl.Device [ i] .ChangeEM to display the required switchover for the device or device group. (Other data that may be required, such as the delay time or the desired target mode, can be found in the configuration data of the energy management system.) Further data such as the name, an activation / deactivation bit or the number of the device or device group [i] (1 to 255 ) or the entire machine (0).

Sobald das Element IL_4EE_DeviceControl.Device[j].ChangeEM den Wert 0x0001 annimmt, hat der Maschinenhersteller in seinem Programmteil den gewünschten Zielmodus (über das Datenelement IL_4EE_DeviceControl.Device[j].TargetEM) auszulesen und den Zielmodus herzustellen und über das Datenelement IL_4EE.DeviceControl.Device[j]. CurrentEM dem Energiemanagement zurück zu melden. Den Zielmodus stellt er dabei in der Regel unter Verwendung von SPS-Ausgängen her. Im Falle von sercos Energy Geräten übergibt sercos – Schnittstelle die für eine Umschaltung erforderlichen Daten. Ein entsprechender Programmablauf könnte wie folgt ausgestaltet sein:

As soon as the element IL_4EE_DeviceControl.Device [j] .ChangeEM assumes the value 0x0001, the machine manufacturer has to read in his program part the desired target mode (via the data element IL_4EE_DeviceControl.Device [j] .TargetEM) and establish the target mode and via the data element IL_4EE.DeviceControl .DEVICE [j]. CurrentEM to report back to the energy management. The target mode is usually created using PLC outputs. In the case of sercos Energy devices, the sercos interface transfers the data required for a changeover. A corresponding program sequence could be configured as follows:

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

IEC 61131 [0051]
IEC 61131-3 [0051]
IEC 61131 [0051]
IEC 61131-3 [0055]
IEC 61131-3 [0081]
IEC 61131-3 [0096]

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 an event interface ( 82 ), which determines an event relevant to the resource consumption of the automation system, wherein at least one input ( 102 ) the event interface is provided and via an output ( 104 ) the event interface ( 82 ) for at least one installation ( 12 . 14 . 16 . 18 ) a change between the working mode ( 24 ) and the energy-saving mode ( 22 ) is initiated.

Method according to claim 1, characterized in that the change between the working mode ( 24 ) and the energy-saving mode ( 22 ) occurs only after a predetermined period of time after the determination of the relevant event.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that via a display device ( 108 ) such events are displayed which require a change between the working mode and the energy-saving mode.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the context of the initiation of a change for this change relevant boundary conditions are observed.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that switching between the working mode ( 22 ) and the energy-saving mode ( 24 ) can also be specified by a user.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that when several events are detected, a prioritization of individual events takes place.

Method according to at least one of the preceding claims, a current need of the respective installation device ( 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.

Automation system ( 1 ), with a plurality of equipment units ( 2 . 4 . 6 . 8th ) which are at least partially independently controllable, each of these plant units ( 2 . 4 . 6 . 8th ) at least one resource consuming facility ( 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 ) lower energy demand is switchable, characterized in that the automation system ( 1 ) an event interface ( 82 ), which one for the resource consumption of the automation system ( 1 ) detects a relevant event, whereby at least one input ( 102 ) the event interface is provided and wherein the event interface ( 82 ) at least one output ( 104 ) for at least one installation device ( 12 . 14 . 16 . 18 ) a change between the working mode ( 24 ) and the energy-saving mode ( 22 ) to initiate.

Automation system ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the event interface ( 82 ) a time delay device ( 110 ), which causes the initiation of the change between the working mode ( 24 ) and the energy-saving mode ( 22 ) takes place only after a predetermined period of time after the occurrence of the event.

Automation system ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the automation system ( 1 ) a display device ( 108 ), which are used to display operating modes of a plurality of installation devices ( 12 . 14 . 16 . 18 ) suitable is.

Automation system ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the automation system ( 1 ) and in particular the event interface ( 82 ) a memory device ( 106 ), in which a plurality of assignments are stored, which specific events predetermined changes between working modes ( 24 ) and energy saving modes ( 22 ).