倍福可以為各種應用提供擴展的能源測量和電網分析解決方案，這些應用包括設備、生產設施、製造工廠和生產大樓以及風力發電和水力發電裝置。管理工業用機械設備和各種發電廠需要滿足市電監測、過程控製和高端電力監測等要求。倍福最近推出了一係列具有高性價比的 EtherCAT 能源和電力測量端子模塊，即EL37x3 係列和四款全新的 EL34x3 係列 EtherCAT I/O。
新型 EtherCAT 能源和狀態管理端子模塊可以與成熟的超采樣電力監測端子模塊和相應的 TwinCAT Power Monitoring 軟件庫配套使用，可以很好地滿足各種應用需求。
除了在持續監管壓力之下實施 ISO 50.001 標準之外，安裝能源管理係統（如國際能源署所述）還可以帶來多項直接效益，例如：
– 節能 = 節約成本
– 供電安全 = 生產可靠性
– 工業生產率 = 提升銷售業績
– 資源管理 = 提高利潤率
即使隻是用作獨立的電能表，倍福的模塊化解決方案也要優於傳統設備。I/O 係統支持靈活的設備組合，如配備 Ethernet 接口的緊湊型EK9160 物聯網總線耦合器和優化用於物聯網領域的 EL3423 電力測量端子模塊。與此同時，用戶也能從成熟且價格合理的標準工業組件中獲益（見圖 1）。
圖 1：將如總線耦合器和能源測量 I/O 端子模塊等整合在一起，構成價格經濟的獨立電能表
另ling一yi方fang麵mian，從cong更geng全quan麵mian的de角jiao度du分fen析xi，它ta將jiang幫bang助zhu企qi業ye打da開kai生sheng產chan效xiao率lv提ti升sheng的de大da門men。倍bei福fu開kai放fang的de總zong線xian端duan子zi模mo塊kuai和he軟ruan件jian係xi統tong組zu合he在zai一yi起qi，能neng夠gou實shi施shi簡jian單dan、經濟高效且（最重要的是）無縫集成入現有自動化係統中的能源管理解決方案。采集所有用電設備數據（包括來自直流用電設備的數據）可以詳細了解能源類型以及在工廠或大樓中的任何地方使用了多少能源。由於可以在 I/O 係統中直接調用這些測量數據，因此無需再
使用額外的自動化係統。人們可以根據需要將總線端子模塊和/或軟件模塊輕鬆添加到控製係統中，從而降低采集能源使用數據以及提供有關設備以及所有子過程總耗能信息的成本。
也可以使用更高級別的網關 PC 將異構係統（如隨著時間的推移而不斷發展的係統）再次集成到功能齊全的端到端係統中 — 即使組件來自許多不同的製造商（見圖 2）。
圖 2：有多種選擇可提供用於數據采集、存儲和分析：獨立的電能表，用於設備控製器的軟件解決方案或者用作多個小型控製器或第三方設備的網關 PC 的 C6015
有很多 I/O 模塊可用於采集能源數據，從而奠定了通用型解決方案的基礎。煤氣表、水表和熱量表可以通過 M-Bus 或 LON 接口輕鬆集成到配備有加/減計數器（如 EL1512 EtherCAT 端子模塊）或 KL6781 和KL6401 總線端子模塊的係統中。此外，用戶還可以使用 KM37xx 係列差壓測量端子模塊或者 EP3744 分布式差壓測量端子盒監測其壓縮控製器使用情況（以及檢查是否有泄漏）。IO Link 傳感器可以通過KL/EL6224 端子模塊集成。使用可用於維護、電力測量和電力監測等三種應用場合的各種係統集成式電力測量端子模塊可以方便地采集電氣變量（見圖 3）。
圖 3：有三類能源和電力測量端子模塊：維護、電力測量和電力監測
EL3483 和 EL3423 用於維護目的可以使用用於測量電壓、頻率和相位的 EL3483 三相市電監測端子模塊來代替保護繼電器，檢測不對稱誤差或頻率誤差，以及保護不受控電機的相位和電壓。另外，EL3483 不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)在(zai)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)後(hou)生(sheng)成(cheng)錯(cuo)誤(wu)信(xin)息(xi)，用(yong)戶(hu)還(hai)能(neng)夠(gou)預(yu)設(she)所(suo)有(you)監(jian)測(ce)值(zhi)的(de)閾(yu)值(zhi)，以(yi)便(bian)啟(qi)用(yong)警(jing)報(bao)通(tong)知(zhi)，從(cong)而(er)能(neng)夠(gou)采(cai)取(qu)有(you)力(li)的(de)主(zhu)動(dong)糾(jiu)正(zheng)措(cuo)施(shi)，縮(suo)短(duan)設(she)備(bei)停(ting)機(ji)時(shi)間(jian)。由(you)於(yu)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)提(ti)供(gong)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)因(yin)數(shu)，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)以(yi)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)的(de)成(cheng)本(ben)獲(huo)取(qu)，因(yin)此(ci)它(ta)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)安(an)裝(zhuang)一(yi)套(tao)綜(zong)合(he)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)。電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)因(yin)數(shu)對(dui)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)質(zhi)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)最(zui)大(da)，它(ta)讓(rang)用(yong)戶(hu)能(neng)夠(gou)用(yong)簡(jian)單(dan)的(de)方(fang)式(shi)評(ping)估(gu)設(she)備(bei)的(de)供(gong)電(dian)可(ke)靠(kao)性(xing)，隻(zhi)需(xu)一(yi)個(ge)數(shu)字(zi)即(ji)可(ke)，無(wu)需(xu)詳(xiang)細(xi)了(le)解(jie)諧(xie)波(bo)、失真因數及其它因數。
該組別的第二台代表性設備是一個真正的能源和電力測量端子模塊，因為它用電流測量通道補充了 EL3483 中的電壓分析。EL3423 全功能型 I/O 設備可以用作上述三相電力測量端子模塊的經濟型版本，可以在 15 分鍾間隔時間內計算其測量值。另一方麵，刷新速度可以自由選擇，最快可達 10 miaopingjunzhi。chulequedingpingjunzhizhiwai，duanzimokuaikecaijisuoxuanshiduandegonglvzuixiaozhihezuidazhi。kaolvdaoshijianshangdexianzhi，keyishiyongjiagegengjingjideduanzimokuai。
如果要在機器控製情況下測量功率值和/或其它值，那麼 10 秒鍾的測量間隔可能會不夠。在這種情況下，建議使用下一個類別的端子模塊。
EL3443 和 EL3453 用於電力測量應用
EL3443 是(shi)倍(bei)福(fu)最(zui)新(xin)推(tui)出(chu)的(de)標(biao)準(zhun)電(dian)力(li)測(ce)量(liang)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)，具(ju)有(you)許(xu)多(duo)附(fu)加(jia)功(gong)能(neng)，響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)明(ming)顯(xian)快(kuai)於(yu)其(qi)上(shang)一(yi)代(dai)產(chan)品(pin)。具(ju)有(you)擴(kuo)展(zhan)功(gong)能(neng)的(de)三(san)相(xiang)電(dian)力(li)測(ce)量(liang)端(duan)子(zi)模(mo)塊(kuai)每(mei)個(ge)全(quan)波(bo)（50 Hz 時 20 ms）更新一次測量值，它還可以提供 400 多個有關電源和電源消耗當前狀態詳細信息的測量值。除此之外，端子模塊能測量三相電流和電壓的前 41 次諧波。
該組件類的兩個更專業化特點是能夠檢測電壓過零的發生以及在內部計算剩餘電流（見圖 4）。dianyaguolingjianceshidetongguozailingjiaoyueqijianyiweimiaojingduzhixingkaiguancaozuolaishixianchuangxindekongzhifanganchengweikeneng。zheyangkeyibaohukaiguanyuanjianhexiayoushebeimianshoulangyongdianliufengzhideyingxiang。youxiaojisuanshengyudianliunenggouzaiweimingqueceliangzhongxingxiandianliudeqingkuangxiaduiqijinxingfenxipinggu。shiyongkeyizhijieceliangzhongxingxiandianliude EL3453 後，計算得出的剩餘電流等於差動電流，它會進一步監測哪些功能可能對其它應用有益，如對 IT 服務器機架的操作。
圖 4：通過電壓過零檢測和在內部計算剩餘電流來避免達到功率峰值
波功率和能量，它可以產生 600 多個可用的測量值。
第三類也是最後一類，是由針對高端應用的 EL37x3 係列電力測量端子模塊構成。這些端子模塊完全遵循基於 PC 的控製原理，采集高分辨率電流和電壓值，並將這些值以非常快的速度傳輸給控製器，但不
進jin行xing任ren何he處chu理li。這zhe種zhong方fang法fa的de最zui大da優you點dian是shi控kong製zhi器qi可ke以yi處chu理li所suo有you的de原yuan始shi數shu據ju，並bing能neng最zui大da限xian度du保bao留liu運yun行xing細xi節jie，甚shen至zhi連lian示shi波bo器qi應ying用yong也ye可ke以yi用yong這zhe種zhong方fang式shi實shi現xian。由you於yu自zi動dong化hua控kong製zhi器qi的de算suan力li更geng強qiang，因yin此ci能neng夠gou以yi更geng大da的de細xi節jie級ji別bie
進行分析。倍福提供的 TwinCAT Power Monitoring 軟件庫 TF3650 旨在高效實施所需的分析功能。相比之下，雖然 EL3773 每秒鍾隻能測量10,000 次，速度並不算快，但它集成了濾波器並具有直流能力。而另一方麵，EL3783 的采樣率為 20 ksps，電流和電壓的過載能力為 130%至 650%。這樣可以保證全麵的數據概覽，即使在錯誤狀態下也不會丟失任何測量值。
所有的這些功能，組成了一個完整的能源管理係統，可以滿足客戶的任何需求。用戶可以選擇在雲端或者在本地管理數據（見圖 5），erzaibendiguanlishujushizuichangjiandexuanze。ruguoxuanzelebendihuadejiejuefangan，zhongyaodeshibuyaowangjijiandanyiyongdejiemianhejizhongfangwenxuanxiangsuodailaidehaochu。yuguoquyonghubixujianceduotaiqianrushishebeixiangbi，tongguoduodianchukongmianbanjizhongjinxingshujufangwenqingxidugenggao，yegengfangbian。ruguoshiyongbeifujiyu HTML5 的TwinCAT3 HMI，甚至可以通過諸如智能手機和平板電腦等很多其它終端備來顯示相同的可視化界麵。
圖 5：該圖顯示了如何通過中央用戶界麵彙總和顯示來源不同的測量數據
使用 TwinCAT Analytics 實現拖放分析功能
有了 TwinCAT Analytics ，就可以通過拖放分析功能輕鬆彙總和評估在整個公司範圍內采集到的所有數據，並與其它測量數據相結合（見圖 6），以(yi)便(bian)輕(qing)鬆(song)計(ji)算(suan)出(chu)每(mei)個(ge)工(gong)件(jian)的(de)生(sheng)產(chan)能(neng)耗(hao)。一(yi)套(tao)倍(bei)福(fu)整(zheng)體(ti)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)一(yi)般(ban)的(de)能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)無(wu)法(fa)獲(huo)取(qu)的(de)數(shu)據(ju)，因(yin)為(wei)後(hou)者(zhe)無(wu)法(fa)訪(fang)問(wen)設(she)備(bei)控(kong)製(zhi)數(shu)據(ju)。
圖 6：基於 TwinCAT Analytics 的能源和狀態管理係統的基本架構
這zhe樣yang就jiu可ke以yi首shou先xian測ce定ding不bu同tong操cao作zuo條tiao件jian下xia的de能neng耗hao數shu據ju，然ran後hou確que定ding與yu標biao準zhun值zhi的de偏pian差cha是shi多duo少shao。雖sui然ran能neng耗hao過guo大da可ke能neng預yu示shi著zhe軸zhou承cheng出chu現xian了le磨mo損sun，但dan能neng耗hao過guo低di也ye可ke能neng意yi味wei著zhe產chan品pin質zhi量liang不bu高gao。通tong過guo PLC 代碼的自動生成，甚至可以將上述易於創建的拖放分析功能集成到全自動永久分析係統中。在自動創建項目後，用戶可以集成 HMI 應用程序控製台，用於分析全公司的能源數據。TwinCAT 3 HMI 為wei這zhe一yi能neng力li的de實shi現xian奠dian定ding了le堅jian實shi的de基ji礎chu。在zai全quan公gong司si範fan圍wei內nei監jian測ce整zheng個ge分fen布bu式shi位wei置zhi和he係xi統tong能neng夠gou在zai停ting機ji事shi件jian發fa生sheng前qian及ji時shi對dui即ji將jiang出chu現xian的de故gu障zhang做zuo出chu響xiang應ying：它(ta)還(hai)能(neng)夠(gou)發(fa)現(xian)先(xian)前(qian)未(wei)確(que)認(ren)的(de)優(you)化(hua)潛(qian)力(li)，例(li)如(ru)，在(zai)操(cao)作(zuo)模(mo)式(shi)改(gai)變(bian)時(shi)。通(tong)過(guo)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)因(yin)數(shu)，用(yong)戶(hu)無(wu)需(xu)具(ju)備(bei)廣(guang)博(bo)的(de)電(dian)氣(qi)工(gong)程(cheng)方(fang)麵(mian)的(de)專(zhuan)業(ye)知(zhi)識(shi)，即(ji)可(ke)解(jie)決(jue)因(yin)電(dian)源(yuan)波(bo)動(dong)引(yin)起(qi)的(de)原(yuan)因(yin)不(bu)明(ming)的(de)設(she)備(bei)問(wen)題(ti)。有(you)了(le)這(zhe)些(xie)使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)的(de)工(gong)具(ju)，即(ji)使(shi)是(shi)細(xi)節(jie)級(ji)別(bie)較(jiao)高(gao)的(de)高(gao)級(ji)狀(zhuang)態(tai)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)也(ye)很(hen)容(rong)易(yi)實(shi)現(xian)。