流程工业能源管理的新思路,这里有德国经验
流程工业的节能任务常常通过对工艺的优化实现——能源管理系统在工业节能减排方面为人们开阔了视野,尤其是能源管理配置文件Profienergy更是能源管理的新思路。本文将通过4个应用实例向您展示具有集成能源管理配置文件的现场设备的优势所在。

本文刊登于PROCESS《流程工业》2022年第06期《能源管理的新思路》,文/Karl-Heinz Niemann 博士,Andreas Würger 博士,本文作者 Karl-Heinz Niemann 系德国汉诺威应用科技大学流程信息学和自动化技术教授,Andreas Würger系菲尼克斯电气公司的基础设施系统应用工程师

如果查看一下德国能耗最高的前10名,您就会发现其中有5个属于流程工业,尤其是化学工业。为了节约能源,化工行业已经实施了一系列措施,从优化蒸汽分配和热回收,到精简工艺操作以及工艺规划,例如通过优化工艺以适应原材料质量差异带来的生产波动。

得益于Namur工作表NA140,人们在能源消耗的数据自动记录方面也取得了不错的进展。NA140解决了如下问题:(1)过程信息管理系统(PIMS);(2)基于数据的单个机组评估;(3)更多评估系统的衔接问题。例如,通过监测传热系数来确定换热器的结垢情况。

能耗技术管理层(简称tEnMS)为人们提供了更多的可扩展空间,尤其是能源管理配置文件(ProfienergyforProfinet)。该能源管理配置文件规定了IO设备节能的方法。因此,IO设备要具有标准化的能源接口,通过这些接口,可向人们提供来自集成能源测量点的测量值,如图1所示。此外,也要考虑到用电设施的能源消耗。例如,稳定能耗以避免出现峰值负荷,在有计划的停车期间(例如在夜间或周末)有针对性地关停和开启用电设施以节约能源。然而,许多工艺系统连续运行数月甚至数年而不间断,通常原因是自身无法关闭,对于那些属于基础设施技术的电器,例如风扇、发热装置或冷冻装置来说,情况就不同了,这些设备目前已经可以在有限的时间内关停以稳定负载。

一个典型的tEnMS可以位于EMS(制造执行系统层)的自动化层级中,这里是能源数据存储、评估和显示的地方。但是,tEnMS还需要EMS(制造执行系统层)以下的系统层。在这里,测量设备记录了能源数据。能源数据的预处理、缩放和提供是通过PLC进行的,能源数据通过工业通信系统进行传输,如图2所示。

能源管理方案

原则上,可以建立一个单独的或集成的能源管理层。单独的能源管理层可以单据记录能源数据,而不会干扰自动化解决方案的现有层结构。然而,这需要建立和运行一个单独的基础设施层。相比之下,集成的能源管理层具有更多的选择空间,尤其是可以使用现有的自动化系统的基础设施层。Profinet的Profienergy能源管理配置文件就是一个集成能源管理层的案例,尽管只有电量——这一个变量被定义为能源管理配置方案的能源测量值,但支持Profienergy的设备制造商可以通过Profienergy,将任何自定义的能源数据作为所需要的变量,这使得测量非电量成为可能,例如压力或温度。
通过Profienergy能源管理配置方案进行的通信,是在非循环通信的框架内基于命令的实现。命令由Profinet控制器(通常是PLC)向设备发出的请求和从设备返回到控制器的响应组成。到目前为止,已经为能源管理配置方案制定了以下4点命令:

1.在不到1h的有计划的短期停车期间(如生产中断)。在这种情况下,节能措施应该只影响重启时间短的用电设施,以免影响工厂的连续生产。

2. 计划的停机时间长达数小时或数天(如夜间或周末)。这种情况下,节能措施也会影响起动时间较长的用电设施。

3. 在不可预见的停车情况下节能(如由于上游或下游系统的故障引起的停车)。由于该种停车的持续时间未知,因此首先进入上述第1点。如果停车会持续更长时间,则可切换上述至第2点。

4. 测量能耗。在这里,测量的能源值由具有Profienergy功能的设备记录,并以统一的形式提供给用户。此功能对流程工业意义重大。

如何获取能源数据

在现有技术的基础上,我们已经可以从智能现场设备中获取能源数据,而未来使用以太网APL也将成为可能。变送器提供的测量值也与能源管理有关。然而,现场大量变送器的测量数据,需要大量的人工干预。
如果现场设备配备了符合PE实体类型2的能源管理配置方案Profienergy,情况就完全不同了。配置方案中包含GSD文件,GSD是现场设备的描述文件。GSD包含有关设备提供哪些能源测量信息。这意味着自动化系统知道哪些测量传感器正在提供哪些能源数据,并清晰记录这些数据以何种格式,通过Profienergy送达到PLC中。可对PLC执行OPCUA服务器的自动代码生成和自动配置,在充分了解工程整体结构的前提下,可以自动在平衡组中分配测量点。

因此,通过Profienergy采集能源数据需要以下工作步骤:

1. 通过设备的GSD文件,自动识别可以提供能源数据的设备,并将能源数据导入到工程工具中。

2. 为了PLC自动生成程序代码,从传感器收集能源数据,并使其在PLC中的OPCUA服务器中可用。

3. 在PLC中自动配置OPCUA服务器。

因为工程工具具有有关自动化系统的结构信息,因此可以在tEnMS中自动生成平衡组态。由于能源数据是通过能源管理配置文件以标准化格式提供的,因此可以对软件进行自动配置,以便在更高层级系统中进一步处理数据。

如果现场设备具有一个集成的OPCUA服务器,能源数据也可以通过这种方式记录。数据通过网关提供给制造执行系统层,如果有必要,还可以使用NOA数据二极管。通过浏览OPCUA地址空间,可以识别所有提供能源数据的变送器。但是,目前还没有针对通过OPC-UA进行通信的变送器的标准化能源配置文件。因此,为了能够通过tEnMS浏览现场设备,首先需要手动配置NOA数据二极管以获取能源数据。

结语

这3种解决方案都有各自的优缺点。手动解决方案需要做的工作最多,但目前已经可以基于现有技术应用(例如通过ProfibusPA或Hart)。OPCUA可以直接访问能源数据,而无需与控制器或PLC通信。然而,在这种情况下,能源数据在PLC中是不可以导出而实现直接的开关操作的。此外,额外的OPCUA堆栈的现场设备资源需求将高于Profienergy配置文件。

使用Profienergy的好处是,能源数据是以标准化格式提供的,这使得能源数据的自动代码生成和自动结构化成为可能。因此,具有集成Profienergy配置文件的现场设备为轻松实施技术能源管理系统提供了良好的基础。

集成解决方案开辟了更多的可能性,特别是在那些现有的使用自动化系统的基础设施中。#流程工业新闻#

【《大般若经》选读之四:正法】(一)

一、《大般若经》选读:正法

我们讲缘起无生,讲世间万法无所有,讲二十种空性,说这是诸佛正法,但是有人不信,因为目前佛教界都不这么讲,大家都说世间万法因缘和合还是生了的,而且是生住异灭的,况且全天底下佛教徒没有人说自己讲的是邪法,都说自己讲的是正法,那么究竟什么是诸佛正法呢?《楞伽经》中说“无生义若存,法眼恒不灭”。佛说自己的法眼就是无生法义,这是三时教法中关于正法的理论依据,那么二时教法的代表性经典《大般若经》里有没有理论依据呢?大家看这一段经文,选自《大般若经》第五百一十五卷,这一大段话题是在讲不退转菩萨的行为、样子、特征是怎样的,其中善现就开始向佛提问了。

“具寿善现便白佛言:“何等名为诸佛正法?是菩萨摩诃萨云何摄护不惜珍财、亲友、身命?”

佛告善现:“一切如来、应、正等觉为诸菩萨说诸法空,如是名为诸佛正法。有愚痴类诽谤毁訾,言此非法、非毗奈耶、非天人师所说圣教,修学此法不得无上正等菩提,不证涅槃永寂安乐。是菩萨摩诃萨摄护此法,不惜珍财、亲友、身命,常作是念:‘如来所说一切法空是诸有情真归依处,菩萨修学疾证无上正等菩提,拨诸有情生老病死,令得毕竟常乐涅槃,故我今应不惜身命、珍财、亲友摄护此法。”

“又作是念:我亦堕在未来佛数,佛已授我大菩提记。由此因缘,诸佛正法即是我法,我应摄护不惜身命、珍财、亲友,我未来世得作佛时,亦为有情宣说如是诸法空故。’善现当知,是菩萨摩诃萨见斯义利,摄护如来所说正法,不惜身命、亲友、珍财乃至菩提,常无懈惓。若菩萨摩诃萨成就如是诸行、状、相,知是不退转菩萨摩诃萨。”

看经文“何等名为诸佛正法?是菩萨摩诃萨云何摄护不惜珍财、亲友、身命?” 什么是诸佛正法呢?这种不退转菩萨不惜一切的珍贵的财宝、亲戚朋友和自己的身体寿命,也要守护这样的正法。

看经文“佛告善现:‘一切如来、应、正等觉为诸菩萨说诸法空,如是名为诸佛正法。’” 各位,这够清晰了吧,什么是诸佛正法?《大般若经》说一切诸佛为菩萨们说的诸法空性就是诸佛正法。

继续看经文“有愚痴类诽谤毁訾,言此非法、非毗奈耶、非天人师所说圣教”。有一些傻帽众生,诽谤非议,说这不是诸佛正法,也不是律,毗奈耶梵文是vinaya,就是律,也不是佛所说的圣教,天人师是如来十号之一,指的就是佛。

继续看经文“修学此法不得无上正等菩提,不证涅槃永寂安乐”。说修学诸法空性这样的法不能证菩提,不能得永远安乐的涅槃境界。

继续看经文“是菩萨摩诃萨摄护此法,不惜珍财、亲友、身命,常作是念:如来所说一切法空是诸有情真归依处”,面对诽谤非议,这些菩萨们摄护诸法空性时经常怎么思维的?如来所说的一切法空是有情众生的真归依处啊!

大家看文本中的这个“归依”,我之前讲过宋朝以前三归依用的就是这个归去的归,为什么?比如buddhaṃ saraṇam gacchāmi这句皈依佛中gacchāmi的词根是√gam就是行走、走去的意思,gacchāmi就是我走过去,所以宋朝以前三皈依都是用归去的归,之后就逐渐衍化为“皈依”了。在这里不退转菩萨就要恒念:一切法空是世间一切有情众生的真皈依之处,为什么?因为诸佛菩萨皆从甚深般若波罗蜜而生,也就是从一切法空性而生,世间一切众生皆因一切法空而得度,不给一切众生讲一切法空,众生就无法解脱,所以,众生的真正皈依之处,就是一切法空。

继续看经文“菩萨修学疾证无上正等菩提,拨诸有情生老病死,令得毕竟常乐涅槃,故我今应不惜身命、珍财、亲友摄护此法。”又作是念:“我亦堕在未来佛数,佛已授我大菩提记。由此因缘,诸佛正法即是我法,我应摄护不惜身命、珍财、亲友,我未来世得作佛时,亦为有情宣说如是诸法空故。” 由此菩萨们不惜身命财也要守护正法,而且佛陀已经给不退转菩萨授记了,菩萨们就想,将来我也位在佛陀之中啊,也会成佛,那么作为未来之佛,守护正法就是守护自己的法啊!所以我要不惜身命财守护诸佛正法,而且未来做佛时,我也要为众生讲如是诸法皆空啊!

大家看,又回来了吧,刚才我讲过《维摩结经》观众生品里云何行慈?维摩诘菩萨说“我当为众生说如斯法,是即真实慈也”,如斯什么法?就是这里的如是诸法皆空的法。大家要知道,讲二十种空性,讲一切法无生,这就是诸佛正法,诸佛法眼。

看最后一句经文“善现当知,是菩萨摩诃萨见斯义利,摄护如来所说正法,不惜身命、亲友、珍财乃至菩提,常无懈惓。若菩萨摩诃萨成就如是诸行、状、相,知是不退转菩萨摩诃萨。” 菩萨们看到这样的义趣和利益,就守护如来所说正法而不惜身命财啊,直至菩提永无懈怠。

一直没睡着 总想着写点什么给自己第一份比较正式的工作结个尾吧 一共算下来三十四五天 从一开始准备面试到入职前两天都是非常焦虑的 我总是会在面对新的挑战或者说没有把握的事情上表现的很焦虑 再然后就是培训了两天 其实现在想想培训的东西也不是没用的 再就是排班了 给家长打电话安排上课时间 然后打开班电话 本来非常社恐的我在打完第一个电话之后觉得其实也没什么 甚至感觉有一种获得感 慢慢这样下来 打电话再也不会觉得尴尬 紧接着就是给学生上课了 给学生上课之前我也在焦虑 我之前以为是由主教老师讲 我打打配合这样 但事实是需要自己带班 姜校分了三个班四十多个学生给我 第一节上了初级班的课 印象还蛮深 上完课一整个成就感满满 本来以为第一天上课会非常顺利 但晚上启蒙班第一节课 就相对来说比较崩溃了 启蒙班基本上没有超过六岁的 而且孩子比较多 小孩们坐不住 还有几个很调皮捣蛋的 第一节课甚至还出现了小臭屁那样的小孩 我第一天上启蒙班的课 真的差一点要绷不住 去隔壁教室深呼吸好几次 不过最后还好 找到了对每个孩子的方法 但每次的启蒙课都上的比较紧张 相比来说 最省心的就是中级班 画的也好 包括第一次给中级班上完课还有一个家长送了几个桃子 其实真的有被感动到 到中后期也就能慢慢掌握到课堂节奏 所谓的成就感也越来越强 所以关于家长沟通和上课 也是我最收获大的两个方面
因为一开始工资并没有聊的很清楚 但工作环境 同事关系 领导性格 都是我理想状态 尤其跟同事们在一起是让我感觉特别幸运也特别开心的一点 因为十来个老师基本上都是年龄差不多的 除了两个老老师 剩下的基本都要比我小个一两岁 大家性格都很好 上班氛围很好 包括老老师都是那种很不吝啬自己经验的人 很愿意教给你很多东西 叶姐和桃姐也都是很优秀的老师 从他们身上也学到不少东西 其他暑假工同事们也都很好 我每次上课下课家琦都帮忙收拾准备东西 真的还蛮感谢他的 然后还有俊俊 没想到画室同学还能在这碰到 刚好又住在一起 她来之后总做好吃的 导致这个月可能又要胖几斤 俊俊可以说是很照顾我的饮食起居了 也很感谢俊俊 祎亭的话就是性格很好 还总邀请我们去她家打麻将 祎亭妈妈也很热情给我们点外卖做饭什么的 就是说大家在一起真的很快乐 还有钰灿和营营 真的很搞笑了 上班的时候我们经常一起在办公室唱漏漏漏哈哈哈哈 然后还经常上班一起点奶茶 当然还有昂哥和童童 画画都是大神级别 所有老师里面水平最高的了 性格也很好 昂哥做饭也很好吃 童童的话 真的蛮有艺术气息 最后还有新来的郭老师 虽然第一印象觉得很不靠谱 但我今天离职还请我们吃了饭 但他有些行为还是让我无语住了哈哈哈 但问题不大 再有就是姜校了 我一直说我最佩服姜校的一点 就在于她作为一个好几个校区的领导 还很会听取大家的意见和建议 是我比较钦佩的 包括姜校这么大岁数还在一直努力 也是我比较钦佩的一点 姜校可以说是很平易近人的领导了 当然她也总是不吝啬对我的夸奖 其实到最后我的成绩也有姜校一直鼓励的原因 包括她最后还额外给了奖金 她总是给我很多的自信心 其实她给我的感觉更像是一个长辈 总是教给我们一些职场经验或者说是道理 当然啦姜校还总请我们吃饭 请喝奶茶 也挺不错的 所以总的来说 我能留下来最大一部分原因就是因为所有同事都很好 领导也很好 每天下班虽然很累 但是跟大家一起吃饭 一起狼人杀是有很多很多快乐解压的时候的 最后的最后 关于转报率 我是完全没想到自己成绩会这么好 现在想想还是感觉像做梦一样 可能运气真的很好 分给我的家长都很好沟通 43个学生转报21个 我当时夸下海口定的目标是二十个 到现在真的实现了 其实还是非常开心的 努力没有白费的感觉真的很让人感动 人生中第一份比较正式的工作在小县城里 能拿到六千五左右 我已经是非常满意了 所以这个月下来不管是工资还是经验都收获了很多啦 就总结到这吧 以后想起来什么再补[赢牛奶][赢牛奶][赢牛奶]

想到了还有一点 因为好几年没再画过专业的画了 有天上班突然想画一张速写 画一个素描苹果 拿起笔画了两张 画完真的特别开心 虽然不是说画的有多好 但那种感觉真的就像和是很多年前的好朋友重聚一样 可能其实我真的很喜欢美术


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