工业自动化能效的国际标准化研究——1.理论与技术概述

　    1 能效在工业应用中的特定方法

　　在工厂中，基本的能源消耗占总能源消耗的3/4，只有1/4的能源用于过程操作。而且在操作过程中，机器只有15%~40%的时间用于生产。虽然自动化元器件的能源消耗相对整条生产线是很小的，尤其是那些带有高热能或高机械能转化设备(如加热器、冷却器和泵等)的工厂。但对于不具有高能耗元器件的工厂，自动化设备的能耗就不能忽视了。

　　由于设计和工作理念等原因，工厂基础设施消耗了大部分的能源。在工厂中，几乎所有消耗的能源都转化成了热能或扩散到空气中，只有极小一部分贮存在了产品中或被再利用。因此，有必要对工厂基础设施的能源消耗进行具体分析。

　　在未来的二十年里，为了减少最小的生产能耗与实际系统能源需求之间的不匹配程度，应对机器和工厂的建设进行重点改造，过程设计中应着重考虑过程步骤和顺序。

　　传统的自动化技术只涉及电能的传输和控制，仅占能源消耗的一小部分，而且通常不包括：

　　1. 对机械能的有效使用(由过程或机器设计来决定);

　　2. 在传输液体中对变频器的应用;

　　3. 在传输布匹和散装货物时对变频器的应用;

　　4. 其他形式能源的有效使用(由过程或机器设计来决定)。

　　自动化技术是减少机器能源消耗的所有算法和功能的主要载体。由于能效问题的存在，如何有效地管理工厂和设备已经变得越来越复杂，并直接影响到自动化技术。

　　因此，为了提高能效，应该从以下六个方面采取措施：

　　1. 保证自动化技术将能处理所有的算法和机器的行为;

　　2. 设计测量能源和功率流的设备;

　　3. 通过操作和控制工具进行有效生产;

　　4. 设计节约能源的工具;

　　5. 设计节约新能源的自动化元件;

　　6. 减少自动化元件本身的能源消耗。

　　这里，将简要介绍目前汽车工业和过程工业中的能源利用情况，Jl讨论如何有效地应用工业自动化技术提高工业领域的能效。

　　2能效在汽车工业中的应用

　　2.1汽车生产结构

　　汽车生产厂分为不同生产车间。每个车间的要求、机械装置和技术不同，主要能源形式及使用方式也不同。其中，汽车生产模型如图1所示。

　　将汽车生产厂简化分为以下四个部分:楼宇自动化和设施管理、动力传动系、喷涂车间、车身车间。

　　2.2具体要求

　　为了在保证汽车工业生产率的同时，提高能效，这里主要给出以卜要求和方法。

　　2.2.1生产管理