Alsum Produce, 位于威斯康星州Randolph的農業區,其業務主要為洋蔥 ,馬鈴薯以及多種水果的種植,銷售,包裝,運輸和存儲.該公司成立于1973年,成立之初只有一個人進行操作. 其經營是從Glen Alsum 購買產自威斯康星的50和100 磅/袋的馬鈴薯和洋蔥開始的.他將購買的產品重新包裝成每袋5,10 和15磅,然后將他們賣給威斯康星州麥迪遜的食品商.
在接下來的20年中, 隨著Alsum Produce經營的持續興旺,其設施也在不斷的擴大,不久其占地面積達到 5萬平方英尺.但是2002 年一場破壞性的大火使Alsum的主要結構和設施遭到了很大的毀壞. Alsum并沒有一蹶不振,相反,在其創始人企業精神的鼓舞下,Alsum決定將此次事件作為再次擴大規模的機會,同時,也探討為時甚久的自動控制和能量消耗監控事宜.
隨著修葺和重建工作的進行, Alsum 制定了在其設施中加倍制冷操作的計劃,很快此計劃遇到了一個稍微有點不祥之兆的結論.正如工廠經理 Steve Tillema說的那樣," 因為我們現在的設備非常的分散,所以我們將要花費很大的金錢來對分散的控制系統進行配置. 我們也意識到我們正處于非常嚴格的工廠總功率消耗的指導方針之下,所以我們需要新的控制系統來幫助我們解決這個問題."
集成商-先進的能量消耗控制
為了解決這個問題,Alsum結識了威斯康星Randolph的AEC.AEC是一家工業控制公司,同時它也是一家服務于全國的工業和商業公司的系統集成商.其專門技術包括氨和氟利昂制冷控制,食品加工控制,HVAC和建筑物管理系統.除了AEC成功的項目給Alsum很深的印象之外,Alsum也對它通過控制電力需求和使用的方法幫助客戶實現意義重大的能量節省的歷史非常的感興趣 ,這里的能量節省包括所有設施和單個系統和設備兩方面的.
AEC高級工程師主管和Alsum項目經理Russ Sheppard說:"我們設計所有的控制系統來幫助我們的客戶在他們的電力公司所規定的范圍內優化能量的使用.我們通過減少和測量電力需求以及充分利用用電高峰和非用電高峰的方法為客戶節省了大量的資金."
集中智能,分布式I/O
從AEC專家所經歷的無數控制系統和組成中篩選,最后Opto22基于以太的SNAP終極I/O系統被選中作為Alsum Procuce最好的解決方案.Sheppard說:"我們認為,在每一個單獨的制冷單元具備遠程 I/O 的集中式智能控制系統應該是最有效的方法."
AEC選擇SNAP終極系統的一個原因是它含有一個智能的控制器,此控制器能夠通過標準的以太網絡,使用一個設備同分布式I/O底板進行通訊并且進行數據采集,并將命令發送至底板.按照AEC的配置,連接到一個遠程I/O單元并同其進行通訊的SNAP系統通過位于I/O 底板上的模擬量和數字量輸入輸出模塊同Alsum 制冷單元的各種元件(例如脫水器和壓縮機,)相連.遠程SNAP I/O單元通過以太連接到智能的SNAP以太處理器,通過此連接,能夠對Alsum Produce的所有制冷系統進行控制.制冷劑通過一組盤繞的熱交換管道被抽出,壓縮,然后再被吸回去.
為了解決客戶的比能管理問題(AEC的特長), Sheppard在考慮了Alsum的電力需求,規定用量和其他的因素之后才對SNAP終極處理器進行編程,以控制每一個制冷系統的各溫度傳感器,同時也對制冷過程進行調整以保證功率控制在一定的千瓦范圍之內.
Sheppard說:"如果沒有SNAP 終極I/O的不斷調整,我們在每次開啟裝袋線的時候,功率的用量將會非常的大."
不僅僅對設備進行監控和控制
Alsum Produce對他們制冷過程的改進非常的滿意,AEC又開始將SNAP系統應用到Alsum車間的其他領域. Alsum 設施中有大量的熒光燈,其中很多高壓鈉類型的,已經開始變黃. Sheppard將SNAP終極I/O單元同這些燈和運動的探測器連接起來.在指定的時間空閑的場地保持沒有光的狀態,直到運動的探測器感知到運動.SNAP終極單元識別出運動探測器已經激活,然后將所有的燈打開.在其他的領域,SNAP系統被編程為在一天中特定的時間開啟和關閉這些燈.
作為Alsum Prodece運轉的一部分,它的貨車運輸線也給人很深的印象.其貨車運輸線包括用于長距離運輸的6輛掛車,當地送貨的10輛卡車和底部具有傳送帶的42輛冷凍拖車.AEC的總程序負責人Josh Vander Galien說:"要度過威斯康星寒冷的夜晚并在次日早上啟動,這些柴油貨車的發動機必須要保護好."正是因為這個原因,貨車上都配備了特殊的加熱器來做這項工作.不需要將加熱器整晚或整周的打開加熱,Opto22硬件會自動的在貨車需要之前的幾個小時打開加熱器,這樣一來,就節省了很大的能量.
AEC認為,對這些加熱器進行控制就意味著為客戶節省大量的資金.但是,首先必須要確定如何讀取溫度以及跟加熱器進行連接.AEC選擇使用一個無線LAN設備和每輛車內部的溫度傳感器來跟蹤外部溫度,并將溫度數反饋到SNAP終極處理器.這個終極處理器是被編程過的,在溫度數偏低時,它就會會發指令將加熱器打開.
優化工藝投資
跟許多產品和這種類型的存儲設備一樣,Alsum有少量的叉式升降機,穿梭于工廠的裝貨箱和產品箱之間.這些叉式升降機的電池需要小心維持并且要有規律的進行充電,否則它們會遭到破壞(每塊電池需要10000美元).Alsum決定也將此過程自動化,并且將SNAP終極系統同叉式升降機的電池充電器相連.Alsum工廠的管理人員用ioControl開發了一個程序,程序包括SNAP終極系統充電的開始和結束時間-通常持續時間為5-6個小時.所以,叉式升降機能夠在合適的時間進行充電.
最后,Alsum有已收獲并需要存儲(有時候是一整個冬天)的馬鈴薯專用建筑.如果這些馬鈴薯腐爛,公司會遭到數百萬美元的損失.因此,此建筑的內部環境必須要維持在一定的水平.
再次使用遠程I/O底板,此次是對存儲建筑的內部的溫度,濕度以及其他的一些環境因素進行配置并進行持續的監控.
Sheppard解釋到:"讀數通過一個串口鏈接進行通訊,此鏈接是從局部I/O單元開始,又返回到的智能SNAP終極處理器.此處理器能控制自動撥號,經過編程它能夠在存儲建筑的環境出現異常時撥打一串指定的電話號碼并發送警報.
Alsum的很多人員包括公司所有者都能夠讀取存貯建筑的數據.這些個體使用ioDisplay得到警報,查看數據.指定用戶也能夠使用軟件來改變開始狀態,溫度設置點和其他的變量.
Tillema說道:"ioDisplay已被證明確實是一個神奇的工具.""它是一個人機界面,利用它我們能夠很快的合計和查看來自工廠任何角落的數據,它意義深遠同時又容易操作.無論是貨車,叉式升降機,貯藏庫或其他的任何東西,合適的個體都能夠使用ioDisplay來查看和修改他們所負責的程序的相關內容.
能量管理
Alsum已經發展成為占地100000平方英尺的廠商,其規模是原來的2倍.在整個過程中,Alsum的脫水器從14個增加到28個. 但是,令人吃驚的是,它的能量使用量同擴大規模前是持平的,這一切都得益于AEC Sheppard成功的引入和使用Opto22的SNAP I/O系統.
Sheppard說到:"通常說來,像這樣的一個工廠,100%的規模擴大會導致能量消耗至少翻倍,甚至可能成指數增長.但是一旦我們配置并運行了所有新的監控和自動化硬件,實際上AEC為Alsum減少了50%的能量花費.Opto系統能夠在探討公司的過程控制和自動化需求-他們經濟的核心的同時幫助我們完成這些."
