Die durchgängige Erfassung der Energiedaten im Versorgungsnetz legt den Grundstein für mehr Effizienz im Maschinen- und Anlagenbetrieb. Systemintegriertes Energiemonitoring ermöglicht die Verbesserung der Energieeffizienz, aber auch der Verfügbarkeit. Denn aus den Energiemesswerten im Maschinenumfeld lassen sich wertvolle Zustandsinformationen für vorausschauende Wartung ableiten. So kann der steigende Stromverbrauch einer Maschine auf Lagerverschleiß hinweisen, ein abnehmender Stromverbrauch dagegen auf Qualitätsprobleme in der Produktion, während ein plötzlicher Leistungsabfall sofortiges Eingreifen erfordert.
Optimierungspotenziale erkennen und erschließen:
- Verbesserung der Energieeffizienz und der CO2-Bilanz
- stabile Netzqualität durch aktives Energiemanagement
- Senkung der Energie- und der Betriebskosten
- erhöhte Produktivität durch Vermeidung von Stillständen
Die EtherCAT-Energiemessklemmen von Beckhoff sind einfach nachrüstbar. Als integraler Bestandteil der Automatisierung bieten sie zahlreiche Mess- und Analysefunktionen im laufenden Anlagenbetrieb. Den Funktionsumfang bestimmen Sie durch die Auswahl der Komponenten – von der grundlegenden bis zur umfassenden Netzanalyse. Die Reichweite Ihres Energiemonitorings verändern Sie durch die Einrichtung beliebig vieler Messpunkte – von der Zustandsüberwachung einzelner Maschinen bis zur standort- oder unternehmensweiten Betrachtung der Strom- und Spannungswerte. Diese Funktionen ermöglichen den Übergang von der Spezialmesstechnik zur integrierten Fertigungsmesstechnik, und einige Funktionen lassen sich nur mit Beckhoff realisieren.
Vorteile der integrierten Energiemesstechnik von Beckhoff:
- kosteneffizient skalierbare Messtechnik für das I/O-System
- einfache Netzanalysen als Indikatoren für die Systemgesundheit
- umfassende Netzanalysen für individuelle Auswertungen
- Unterstützung für unternehmensweites Energiemanagement
- Erhöhung der Energie- und der Fertigungseffizienz
Die Energiemesskette von Beckhoff beginnt mit den Stromsensoren der SCT-Serie zur Aufnahme des physikalischen Messwertes und den EtherCAT-Energiemessklemmen. Für die Feldbuskommunikation bietet EtherCAT eine überlegene Leistung: 100-MBit-Nutzdatenraten für mehrere hundert Kanäle mit 24-Bit-Auflösung und Oversampling, synchroner Abtastung, Kabelredundanz und Zeitstempel mit Nanosekunden-Auflösung. Mit hoher Bandbreite ermöglicht EtherCAT die Übertragung unkomprimierter Messdaten für kundenspezifische Auswertungen. Optional werden andere Feldbussysteme unterstützt.
Rohdaten lassen sich auf einem lokalen Rechner mit den Softwaretools von TwinCAT oder Drittanbietern auswerten. Für Cloud-Analysen bietet Beckhoff verschiedene Optionen: Bei einem Industrie-PC stellt TwinCAT IoT eine nahtlose Cloud-Verbindung her, während der IoT-Buskoppler EK9160 die EtherCAT-I/Os direkt an die Cloud anbindet. Ihnen bleibt die Auswahl, auf welchem Weg Sie Big Data analysieren und wertvolle Erkenntnisse gewinnen möchten.
Unsere Produkt-Highlights für energieeffiziente Maschinen
Verteilte Leistungsmessung im Niederspannungsnetz
Besonders in Niederspannungshauptverteilungen und Maschinen mit vielen zu messenden Verbrauchern spielt die verteilte Leistungsmessung von Beckhoff ihren Kostenvorteil aus: Im kompakten Format können auf 12 mm Bauraum bis zu 6 Stromkanäle gemessen werden. Die zugehörigen Spannungswerte werden einmalig im System gemessen und per EtherCAT verteilt. In Kombination mit unseren IoT-Lösungen wird ein transparentes, flexibles und kosteneffizientes Energiemanagement möglich.
MX-System – integriertes Energiemonitoring mit EtherCAT
Das modulare MX-System für die schaltschranklose Automatisierung setzt ganz auf EtherCAT. Integrierte Leistungsmessung gibt Aufschluss über den Verbrauch angeschlossener Komponenten, ohne dass weitere Messtechnik installiert werden muss. Zudem ermöglichen die vollintegrierten EtherCAT-Komponenten eine schnelle Systemdiagnose. Kein Schaltschrank muss dazu geöffnet und durchgemessen werden. Das Plug-and-Play-Prinzip ermöglicht den einfachen Austausch von Modulen im laufenden Betrieb. Zudem ist das MX-System DC-ready: Durch die Konfiguration für 600 V DC integriert sich das System nahtlos in moderne Gleichstromversorgungskonzepte.
DC-Industrie – effiziente Gleichstromversorgung für Ihre Anlage
Das Forschungsprojekt DC-INDUSTRIE des ZVEI fördert die Entwicklung von Gleichstromnetzen für die industrielle Energieversorgung. Dies erleichtert die Einbindung regenerativer Energie aus Solar- und Speichersystemen und hilft Ressourcen zu sparen. Für eine optimale Stromversorgung bietet Beckhoff z. B. die DC/DC-Wandler PS9700. Sie transformieren Gleichspannungen bis max. 750 V in eine galvanisch getrennte Ausgangsspannung von 24 V und frischen die Spannung in ausgedehnten Netzen auf. Zudem gleichen sie die schwankende Ausgangsspannung von Batteriesystemen aus.
Netzdienliche Rückspeisung regenerativer Bremsenergie
Die Netzrückspeisung AX8820 von Beckhoff dient zur Rückspeisung regenerativer Energie ins Versorgungsnetz. Sie eignet sich für den Einsatz mit Servoverstärkern von Beckhoff sowie Systemen von Drittanbietern. Rückgewonnene Bremsenergie wird zunächst im Zwischenkreis gespeichert. Erst kurz vor Erreichen der Überspannungsschwelle beginnt das Gerät mit der Rückspeisung sinusförmiger Spannung ins Versorgungsnetz. Die Analyse mit EtherCAT ermöglicht zudem die Erhöhung des Wirkungsgrads z. B. durch zeitlichen Versatz der Maschinenprozesse.
Nachhaltige Automatisierung für die Smart Factory
Eine wachsende Zahl von Unternehmen ist künftig zur Nachhaltigkeitsberichterstattung verpflichtet. Sie müssen Rechenschaft ablegen, inwieweit Energie- und Materialverbräuche reduziert und schädliche Emissionen vermieden werden, wie hoch der Anteil erneuerbarer Energien ist und welche Wirtschaftsleistung dem Energieverbrauch gegenübersteht. Als Vorreiter der Transformation in der deutschen Wirtschaft wurde Beckhoff 2024 mit dem Deutschen Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie „transformative Mess- und Regeltechnik“ ausgezeichnet.
Nehmen Sie mit Beckhoff den Energieverbrauch in Ihrer Produktion unter die Lupe. Nutzen Sie systemintegrierte Messtechnik für die Erfassung aller Datenpunkte und die Übergabe an die Steuerung, ein Energiemanagementsystem und übergeordnete Systeme. Die Einbettung in die Automatisierung gibt Ihnen Datentransparenz in Echtzeit für die schnelle Beseitigung aktueller Probleme und die langfristige Optimierung der Energieeffizienz. Dies verbessert nicht nur die Nachhaltigkeit, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens durch ein kostenorientiertes Lastmanagement.
Aktuelle Applikationen auf einen Blick
Nachhaltiges Wachstum mit PC-based Control generieren
Schon 2016 hat Beckhoff erfolgreich ein Energiemanagementsystem implementiert und wurde im gleichen Jahr vom TÜV Süd nach ISO 50001 zertifiziert. Das Energiemanagementsystem trägt dazu bei, die Kosten und den Energieverbrauch des Unternehmens stetig zu verringern. Voraussetzung dafür ist eine kontinuierliche Erfassung aller relevanten Verbräuche. Deren Analyse zeigt Potenziale für weitere Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs auf. Damit kommt Beckhoff nicht nur den gesetzlichen Anforderungen nach, das Unternehmen wird auch seiner Verantwortung für den Klima- und Umweltschutz gerecht. Denn weniger Energieverbrauch führt automatisch zu einer massiven Reduzierung der CO2-Emissionen – die große Herausforderung der nächsten Jahre für alle Unternehmen bei der Erreichung einer klimaneutralen Wirtschaft.
Mit lückenloser Datentransparenz optimal in die Zukunft
Im globalen Wettbewerb der erzeugenden Industrie zählen jede Minute Zeit, jedes Gramm Rohstoff und jede Kilowattstunde Energie. Eine Herausforderung, der sich die Wienerberger Gruppe, ein international führender Anbieter innovativer Baustoff- und Infrastrukturlösungen und nach eigener Aussage weltweite Nummer 1 bei Ziegeln, seit Jahrzehnten stellt – mittlerweile mit TwinCAT- und „Data-Agent-Unterstützung“. Denn im Zuge einer umfassenden Digitalisierungsoffensive ist der Konzern dazu übergegangen, täglich mehrere Millionen Messwerte zu Analyse-Zwecken in die Cloud zu schicken und diese in der Folge in allen Unternehmensbereichen als Anhaltspunkt für gezielte Optimierungsmaßnahmen zu nutzen.
Schaltschranklose Automatisierung als Gamechanger im Maschinen- und Anlagenbau
Fenster- und Türenbau ist Hightech. Das wird bereits beim ersten Prozessschritt deutlich, der vollautomatischen Bearbeitung der sogenannten Rohstäbe auf einer Profilbearbeitungsmaschine von Schirmer Maschinen GmbH. Schirmer wurde 1979 gegründet und war der erste Kunde von Beckhoff. Seit über 40 Jahren setzt das Unternehmen auf PC-based Control von Beckhoff, angefangen von der ersten Positioniersteuerung bis zum neuen MX-System.
„Das MX-System ändert die Art und Weise, wie im Maschinenbau konstruiert und installiert wird“, ist Ludger Martinschledde, Geschäftsführer der Schirmer Maschinen GmbH überzeugt. In einer ersten Anlage zur Bearbeitung von Profilen konnte die steckbare Systemlösung für die schaltschranklose Automatisierung von Beckhoff in allen Projektphasen überzeugen, von der Planung über die Konstruktion bis zur Montage und Inbetriebnahme.
150 % mehr Durchsatz nach digitaler Transformation in einer Lackfabrik
Schon seit 1958 stellt Pépin Industries Ltd. in Kanada Industrielacke her. Beim Umzug von Pépin in ein größeres Werk setzte Systemintegrator Centris Technologies auf die offene Steuerungstechnik von Beckhoff, um die traditionelle Produktion zu automatisieren. Sie ermöglicht eine durchgängige Kommunikation von der Feldebene bis zur IT und stellt so maximale Transparenz in den Abläufen sicher.
Messen, vernetzen, optimieren – auch in anderen Bereichen bringt Beckhoff Technologie Vorteile:
Energieerzeugung
Steuern und überwachen Sie Kraftwerke, Windparks, Solaranlagen oder Wasserstoff-Gewinnung effizient mit PC-based Control.
Smarte Energienetze
Sorgen Sie für eine intelligente Energieverteilung mit transparentem Monitoring von Verfügbarkeiten und Bedarfen.
Nachhaltige Gebäude
Erschließen Sie Einsparpotenziale durch ganzheitliche Gebäudeautomation vom Büro bis zur Produktionshalle.
Energiemanagement
Nutzen Sie ganzheitliche Automatisierung für ein effizientes Energiemanagement.