ГОСТ Р ИСО 20140-5-2019 Системы промышленной автоматизации и интеграция. Оценка энергетической эффективности и прочих факторов производственных систем, воздействующих на окружающую среду. Часть 5. Данные оценки экологической эффективности

Приложение A
(справочное)

Отображение EPE-данных

A.1 Модели данных уровней 1 и 2

A.1.1 Общие сведения

Огромный объем фактических данных формируется, обрабатывается и участвует в обмене с уровнем 2 (а также на самом этом уровне), однако лишь небольшая часть этих данных передается на уровень 3, и совсем небольшая часть обычно передается дальше, на уровень 4.

Данные, сформированные, обрабатываемые и обмениваемые на уровне 2, как ожидается, могут представляться в самых разнообразных форматах. Эти данные представляют собой огромный массив информации с высокой степенью детализации и точностью, которые можно использовать с помощью ИСО 20140-3 для оценки воздействия производственной системы на окружающую среду. Проблема с использованием подобного массива данных состоит в наличии большого разнообразия форматов представления фактических данных, доступных на уровнях 1 и 2 (при отсутствии международного стандарта на модели энергетических данных).

Такие консорциумы, организации и системы, как Ассоциация изготовителей устройств для открытых систем (ODVA), система последовательной передачи данных в режиме реального времени (SERCOS) и IP разработали стандарты на модели энергетических данных, которые также можно использовать для обмена данными между различными видами работ на уровнях 1, 2 и 3 (а также между этими уровнями). Наличие этих стандартов открывает возможности для ИСО 20140-3 использовать его для EPE-данных, содержащихся в моделях энергетических данных, которые формируются на уровне 2 или объединяются с данными, получаемыми на уровне 2. Эти модели энергетических данных можно передавать и делать доступными для дальнейшей обработки на уровне 3, поэтому в рамках настоящего стандарта приводится описание моделей энергетических данных уровней 1 и 2 для различных вариантов ввода процессов распределения и агрегации согласно ИСО 20140-3. Рассмотрение процессов формирования и использования моделей энергетических данных на уровне 1 или 2 выходит за рамки настоящего стандарта.

Путем использования стандартизированных моделей энергетических данных для работ на уровнях 1 и 2, а также для обмена данными с уровнем 3, такими фактическими энергетическими данными, как, например, рабочий режим или коэффициент загрузки производственного оборудования, можно обмениваться с повышенной скоростью. Кроме того, такими фактическими энергетическими данными, как, например, результаты измерений энергопотребления и контекстная информация относительно рабочих режимов, можно обмениваться с большим числом устройств, работающих на уровнях 1 и 2, что обеспечивает безопасное управление энергопотреблением устройств, работающих на уровне 2 (с определенной независимостью от контроллера уровня 3).

A.1.2 Модели энергетических данных

Производственное предприятие может использовать различную контрольно-измерительную аппаратуру для точного коммерческого учета потребления энергии из энергораспределительной сети, однако издержки ограничивают использование этой аппаратуры для измерения энергопотребления в отдельных рабочих операциях.

На уровне 2 существует множество устройств, измеряющих и использующих фактические энергетические данные, например, результаты измерений напряжения и тока, но не способные далее передавать эти данные, поскольку их предоставление не является основной функцией этих устройств.

Использование стандартизированных объектов энергетических данных для их передачи между различными устройствами (и в них самих) и различными видами работ на уровнях 1, 2 и 3 предназначены для экономически эффективного восполнения тех недостающих данных в части энергопотребления, где в настоящее время ощущается отсутствие или недостаток соответствующей информации. Модели энергетических данных, которыми обмениваются устройства автоматизации, обеспечивают предоставление полной и детализированной информации, связанной с энергетикой, что дает возможность более легкой поддержки основных режимов использования энергии (например, режима ожидания). Более полная картина в части энергопотребления будет давать ценную информацию о характере энергопотребления производственного оборудования, рабочих единиц, рабочих областей, что позволит пользователям принимать решения относительно снижения энергопотребления и затрат.

Объекты энергетических данных предназначены:

- для передачи данных, связанных с управлением производством и с устройствами ввода/вывода;

- передачи другой контекстной информации, которая связана с контролируемой системой (например, конфигурационных и диагностических параметров).

Рисунок A.1 иллюстрирует использование различных устройств, в которых применяют стандартизованные модели энергетических данных для обмена данными на уровнях 1 и 2 и между этими уровнями, а также для предоставления детализированной информации, связанной с энергетикой.

Устройство контроля потребляемой мощности способно выполнять точные измерения энергопотребления рабочей единицы. Модели энергетических данных, передаваемых с использованием реле перегрузки двигателя, могут предоставлять данные о его энергоэффективности. На основе информации, содержащейся в модели энергетических данных, поступающих с реле двигателя, любая сущность, понимающая эту модель, сможет рассчитать мощность, потребляемую двигателем.

Контроллер может предоставлять данные об энергопотреблении и контекстную информацию относительно контролируемого им устройства. Контроллер может отправлять модели энергетических данных либо по запросу, либо при каждом изменении рабочего режима этого устройства, либо о намерении изменения этого режима (например, при инициализации режима запуска).

Энергетические устройства могут передавать данные об энергопотреблении к источнику энергии, который в свою очередь может в дальнейшем предоставлять данные об индивидуальном или суммарном энергопотреблении. Программные приложения позволяют объединять модели энергетических данных и выполнять сложные функции по предоставлению данных об энергоэффективности группы устройств. Энергетические мощности, потребляемые оборудованием, которое не может обмениваться какими-либо моделями энергетических данных, могут рассчитываться с помощью простых арифметических операций. Программные приложения способны объединять также данные и не для электрической энергии.

Рисунок A.1 - Примеры использования объектов энергетических данных

Примечание - Рисунок A.1 приведен в измененном виде, оригинальное изображение приведено в публикации "Технология ODVA. Краткий обзор". В этой публикации также представлены определения таких терминов, как "измеренная энергия", "вырабатываемая энергия", "распределение энергии", "суммарная энергия" и "фиксированная энергия".

Следующая контекстная информация может отображаться в моделях энергетических данных на уровнях 1, 2 и 3, а также между этими уровнями:

- тип энергии/ресурсов;

- функциональные возможности энергетического объекта;