關(guān)于高效無線能源管控系統(tǒng)優(yōu)化PCB生產(chǎn)方式降低成本的探討

Paper Code: A-004

楊金潤

香港韋爾斯環(huán)保能源有限公司

關(guān)于高效無線能源管控系統(tǒng)優(yōu)化PCB生產(chǎn)方式降低成本的探討

Paper Code: A-004

楊金潤

香港韋爾斯環(huán)保能源有限公司

本文探討如何運用新一代的無線能源管控概念，在PCB的生產(chǎn)過程中，節(jié)約能源、優(yōu)化成本、高效率地提高企業(yè)的能源利用率，提升企業(yè)的核心競爭力。企業(yè)如何有效地實施能源管控體系，進(jìn)行能源審計，能耗精細(xì)化的管理，讓各部門均有能耗指標(biāo)，提高員工的節(jié)能減排意識，提高企業(yè)形象，以達(dá)致社會效益。精細(xì)化的能源管控系統(tǒng)可讓管理層更有效的，實時的掌握能耗數(shù)據(jù)，有效的掌握生產(chǎn)成本和能耗的監(jiān)察報告，并能實時掌控生產(chǎn)設(shè)備是否在安全狀況下運行，提升管理能力。

全無線能源管控系統(tǒng)；清潔生產(chǎn)；能耗指標(biāo)；優(yōu)化成本；能源效益

1 引言

印刷線路板 PrintedCircuitBoard（PCB）企業(yè)在運營過程中，消耗了大量的能源（相當(dāng)于CO2排放量），造成企業(yè)的運營成本增加和對環(huán)境的污染。將中國PCB工業(yè)建設(shè)成為節(jié)能減排、環(huán)保友好型的可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，同時保障能源、成本和效益的高效管控，保證能源的可靠供應(yīng)和高效、清潔的利用。重視能源使用和經(jīng)濟(jì)收益之間的緊密聯(lián)系，對能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)加以監(jiān)管，運用全無線能源管控系統(tǒng)，將能源分布、能源生產(chǎn)、能源計量、能源監(jiān)控、能源消耗、能源安全等統(tǒng)籌管理，綜合規(guī)劃，通過對PCB企業(yè)中主要的能耗設(shè)備進(jìn)行管控，以降低能耗和提高能源使用效率, 建立一個利用效率高、技術(shù)水平先進(jìn)、污染排放低、生態(tài)環(huán)境影響小、供給穩(wěn)定安全的能源管控體系，從而優(yōu)化成本使社會經(jīng)濟(jì)效益最大化，是全無線能源管控系統(tǒng)的功能所在。

2 全無線能源管控系統(tǒng)對PCB企業(yè)的意義

全無線能源管理系統(tǒng)，采用自動化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對PCB企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實施集中扁平化的動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡，實現(xiàn)系統(tǒng)性節(jié)能降耗的管控一體化系統(tǒng)。達(dá)到：優(yōu)化成本、合理利用能源、節(jié)約能源、制定能耗設(shè)備的采購策略對經(jīng)濟(jì)增長及質(zhì)量的保障；貫徹、落實國家及各部門的清潔生產(chǎn)等政策和標(biāo)準(zhǔn)；符合外商采購ISO 50001能源管理體系；研究、制定企業(yè)能源指標(biāo)、制定企業(yè)能源方針；加強企業(yè)能源計量、存儲、輸送、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)的管理；提升PCB企業(yè)節(jié)能改造和能源系統(tǒng)運行水平。

3 全無線能源管控系統(tǒng)的相關(guān)理論

3.1 系統(tǒng)簡介

全無線能源管控系統(tǒng)在照明、供暖、空調(diào)、計量、警報管理、災(zāi)害監(jiān)測等方面進(jìn)行系統(tǒng)綜合設(shè)計，對PCB企業(yè)能耗設(shè)備進(jìn)行實時控制與管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析及報表、能耗異常預(yù)警、能耗災(zāi)害性警報等功能。通過對空調(diào)、送排風(fēng)、照明等系統(tǒng)的綜合控制，結(jié)合人體傳感、溫度傳感、照度傳感等能夠隨時按需調(diào)整建筑物內(nèi)部的溫度、照明強度和空氣清新度，達(dá)到節(jié)約能源效果、減輕管理人員勞動強度效果，從而提供一個舒適、安全的生產(chǎn)工作環(huán)境。主要作用：通過測量、監(jiān)測、分析、控制實現(xiàn)規(guī)避風(fēng)險、節(jié)約能源、改善環(huán)境、減輕勞動強度、提高管理水平等作用。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2 全無線系統(tǒng)優(yōu)勢

全無線能源管控系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)可遠(yuǎn)程訪問，控制，災(zāi)害報警及設(shè)備異常維護(hù)報警等功能，全無線體現(xiàn)安裝及移動便捷、對建筑和設(shè)備無破壞性、安裝周期短、不影響辦公環(huán)境等優(yōu)勢，符合PCB企業(yè)生產(chǎn)運營不間斷性、環(huán)境高要求等特點。

4 全無線能源管控系統(tǒng)在PCB企業(yè)中的運用

4.1 PCB廠無線能源管控系統(tǒng)的組成

如圖2所示，無線能源管理系統(tǒng)由無線程序器、無線控制模塊及無線傳感器組成。

表1 對比表

圖2

首先為各個關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備安裝無線控制模塊，無線控制模塊為一體化設(shè)計，即可采集現(xiàn)場的數(shù)字量數(shù)據(jù)（開關(guān)量、脈沖量）、模擬量數(shù)據(jù)（溫、濕度，0~10 V或0~20 mA信號量），又具有繼電器開關(guān)量控制輸出。生產(chǎn)設(shè)備安裝無線控制模塊后即可組成無線控制網(wǎng)絡(luò)，無線程序器內(nèi)置的管控軟件對各個無線模塊進(jìn)行集中管控。

無線控制器可方便的安裝于機(jī)電設(shè)備的配電箱內(nèi)替換原有的控制線路，由程序器接收無線傳感器探測到的環(huán)境數(shù)據(jù)，根據(jù)設(shè)定好的程序來控制無線控制器開關(guān)設(shè)備電源，并能對用電設(shè)備的能耗進(jìn)行分項記錄，由系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)，分析能源利用率，制定能源管理方案。將能源管理方案編制為程序，由無線程序器來管控，如發(fā)現(xiàn)不合理或影響生產(chǎn)則及時調(diào)整，不斷進(jìn)行優(yōu)化，直到找出最佳的節(jié)能控制方案。現(xiàn)在世界上許多知名公司已采用了這種先進(jìn)的無線能源管理系統(tǒng)，最低的節(jié)能效果可以達(dá)到15%，有些企業(yè)則可以達(dá)到30%。

4.2 無線能源管控的主要控制功能

（1）數(shù)據(jù)計量：重點能耗設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析、生成數(shù)據(jù)圖表。

（2）時間控制：每周7天模式、節(jié)假日模式、4種季節(jié)模式可供選擇。

（3）變溫控制：根據(jù)不同工作區(qū)域溫度要求，進(jìn)行選擇。

（4）供暖、制冷控制：中央空調(diào)、分體空調(diào)、新風(fēng)補充單元、風(fēng)機(jī)盤管、風(fēng)機(jī)變頻。

（5）光線強度控制：人體感應(yīng)、光線強度、時間段設(shè)定。

（6）故障狀態(tài)分析預(yù)警：根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，超出設(shè)定安全值進(jìn)行預(yù)警。

4.3 在PCB企業(yè)中的應(yīng)用

4.3.1 數(shù)據(jù)采集功能的應(yīng)用

無線能源管控系統(tǒng)操作界面

在用電高峰季節(jié)很多地方會采取限電措施，如果生產(chǎn)旺季工廠因限電不能按時出貨，將會對企業(yè)的商譽造成極大的影響。因此，必須對PCB生產(chǎn)所需電、水的使用進(jìn)行合理的規(guī)劃。進(jìn)行這項工作之前需要對PCB制程中各個環(huán)節(jié)的用電量、用水量，用燃?xì)饬考肮ぷ鲿r間進(jìn)行分項統(tǒng)計，以此為依據(jù)制定合理的用電、用水、用燃?xì)獾鹊囊?guī)劃，當(dāng)機(jī)器設(shè)備不使用時，必須停機(jī)停水，如UV燈管、蝕刻線、鉆孔等設(shè)備,合理用電、水，就可以大大減少生產(chǎn)費用。有了用電、水量的使用數(shù)據(jù)，就可為生產(chǎn)計劃制定者與生產(chǎn)、市場部門的溝通提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù),以便合理的安排生產(chǎn)計劃。例如下表中對中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)采集，可用于分析空調(diào)系統(tǒng)的能效比是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并為空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造提供依據(jù)及方向。

4.3.2 無線管控功能的應(yīng)用

（1）無線控制模塊對生產(chǎn)用水進(jìn)行控制，達(dá)到節(jié)能減排的效果；通常PCB生產(chǎn)線開機(jī)后會自動添加生產(chǎn)用水，并一直處于添加狀態(tài)，而PCB生產(chǎn)用水的制水成本較高。安裝無線傳感器后即可監(jiān)控生產(chǎn)線中是否有產(chǎn)品在線，再由無線控制模塊控制純水泵的啟停，減少無生產(chǎn)還在添加純水的浪費。（2）由無線控制模塊控制設(shè)備開機(jī)與停機(jī)，減少機(jī)臺無板時的運轉(zhuǎn)時間，達(dá)到節(jié)能的效果；傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，設(shè)備的起?？咳藛T手動控制，無生產(chǎn)時如果操作人員不及時關(guān)機(jī)會造成能源浪費。安裝無線管控系統(tǒng)后，由無線傳感器自動檢測，設(shè)備中無生產(chǎn)時能及時停止傳送帶運行、清洗水的添加、噴淋清洗、吹干等，可有效節(jié)約生產(chǎn)用水、用電。（3）由無線控制模塊控制中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能的效果；PCB生產(chǎn)車間要求恒溫恒濕，因此一般對中央空調(diào)進(jìn)行變溫控制的節(jié)能模式是不適用的。無線能源管控系統(tǒng)主要針對冷卻循環(huán)水進(jìn)行控制，在冷卻水的出、回水管道上安裝卡箍式無線溫度傳感器，并安裝無線室外傳感器，根據(jù)出、回水溫差及室外溫度，控制冷卻水泵及冷卻水塔風(fēng)機(jī)的起停臺數(shù)，進(jìn)行變頻控制，減小不必要的能源浪費，進(jìn)行合理的節(jié)能控制。

4.4 在PCB企業(yè)應(yīng)用中無線能源管控系統(tǒng)安裝調(diào)試的可行性

無線能源管控系統(tǒng)的控制策略與有線系統(tǒng)基本相同，但在PCB廠應(yīng)用中，由于PCB生產(chǎn)工序多，部分制程車間對空氣潔凈度有較高要求，正常生產(chǎn)的車間是不會再允許進(jìn)行開鑿墻體、穿線埋管等產(chǎn)生大量灰塵的施工過程，因此無線能源管控系統(tǒng)的無線、快捷的安裝方式則具有無可替代的優(yōu)勢。

5 結(jié)論

能源存量日益縮減和能源需求逐日增加的矛盾越來越凸顯，企業(yè)同樣在能源使用和經(jīng)濟(jì)收益之間尋求解決方案，如何打贏未來的能源戰(zhàn)爭事關(guān)大局，我們要吸收國外先進(jìn)的能源管控思想和理念，企業(yè)樹立能源意識，養(yǎng)成節(jié)能習(xí)慣，企業(yè)要理順能源管理體制 , 要堅持走節(jié)約高效、多元發(fā)展、清潔環(huán)保、科技先行，與國際接軌努力建設(shè)一個利用效率高、技術(shù)水平先進(jìn)、污染排放低、生態(tài)環(huán)境影響小、供給穩(wěn)定安全的能源生產(chǎn)流通消費體系 , 為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供有力的能源保障，一改往日“重污染、高能耗形象”，共同創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保經(jīng)營的PCB產(chǎn)業(yè)。

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楊金潤，運營總經(jīng)理，從事環(huán)保節(jié)能項目包括污水處理、空氣質(zhì)素凈化、廢物回收循環(huán)再用、節(jié)能減排及碳審計等多個環(huán)保領(lǐng)域超過15年的工作經(jīng)驗，2010年引入英國研發(fā)，世界首個全無線能源管控系統(tǒng)，致力協(xié)助國內(nèi)企業(yè)節(jié)能增效，降低成本，優(yōu)化生產(chǎn)，提高企業(yè)的核心競爭力，樹立品牌形象及社會責(zé)任等做出貢獻(xiàn)，Tel：0755-2390-9998，E-mail：Stanley@wemschina.com。

The discussion on how to reduce the cost & increase the prof i tability by high eff i ciency wireless energy management system

YANG Jin-run

This paper discusses how to conserve energy, optimize the cost eff i ciently, increase the energy usage capability to enhance the enterprise’s core competition capabilities. The concept of new generation of wireless energy management system, enable the top management to implement the energy management system to perform energy auditing, bench marking, reporting energy intensity and associated improvement. The fi ne energy reporting enable management to obtain on line latest energy information and alarm message to monitor all the departmental energy cost is according to the budget and take immediate remedial action.

Energy Management System; Clearer Production; Bench Marking; Optimize Costing;Energy Ef fi ciency

TN41 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1009-0096（2012）增刊-0522-05