Paper Code: A-004

楊金潤(rùn)

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(rùn)

香港韋爾斯環(huán)保能源有限公司

本文探討如何運(yùn)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(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)如何有效地實(shí)施能源管控體系，進(jìn)行能源審計(jì)，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(shí)，提高企業(yè)形象，以達(dá)致社會(huì)效益。精細(xì)化的能源管控系統(tǒng)可讓管理層更有效的，實(shí)時(shí)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(bào)告，并能實(shí)時(shí)掌控生產(chǎn)設(shè)備是否在安全狀況下運(yùn)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(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)成本增加和對(duì)環(huán)境的污染。將中國(guó)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(shí)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(duì)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)加以監(jiān)管，運(yùn)用全無線能源管控系統(tǒng)，將能源分布、能源生產(chǎn)、能源計(jì)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(duì)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(gè)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(huì)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(duì)PCB企業(yè)的意義

全無線能源管理系統(tǒng)，采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對(duì)PCB企業(yè)能源系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)施集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理，改進(jìn)和優(yōu)化能源平衡，實(shí)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(gòu)策略對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)及質(zhì)量的保障；貫徹、落實(shí)國(guó)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(gòu)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(qiáng)企業(yè)能源計(jì)量、存儲(chǔ)、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(yùn)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(jiǎn)介

全無線能源管控系統(tǒng)在照明、供暖、空調(diào)、計(jì)量、警報(bào)管理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)，對(duì)PCB企業(yè)能耗設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析及報(bào)表、能耗異常預(yù)警、能耗災(zāi)害性警報(bào)等功能。通過對(duì)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(shí)按需調(diào)整建筑物內(nèi)部的溫度、照明強(qiáng)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(dòng)強(qiáng)度效果，從而提供一個(gè)舒適、安全的生產(chǎn)工作環(huán)境。主要作用：通過測(cè)量、監(jiān)測(cè)、分析、控制實(shí)現(xiàn)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約能源、改善環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)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(shì)

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(bào)警及設(shè)備異常維護(hù)報(bào)警等功能，全無線體現(xiàn)安裝及移動(dòng)便捷、對(duì)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(shì)，符合PCB企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)不間斷性、環(huán)境高要求等特點(diǎn)。

4 全無線能源管控系統(tǒng)在PCB企業(yè)中的運(yùn)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(duì)比表

圖2

首先為各個(gè)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(jì)，即可采集現(xiàn)場(chǎng)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(hào)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(duì)各個(gè)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(cè)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(duì)用電設(shè)備的能耗進(jìn)行分項(xiàng)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(shí)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?，F(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(jì)量：重點(diǎn)能耗設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、分析、生成數(shù)據(jù)圖表。

（2）時(shí)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(bǔ)充單元、風(fēng)機(jī)盤管、風(fēng)機(jī)變頻。

（5）光線強(qiáng)度控制：人體感應(yīng)、光線強(qiáng)度、時(shí)間段設(shè)定。

（6）故障狀態(tài)分析預(yù)警：根據(jù)實(shí)時(shí)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(huì)采取限電措施，如果生產(chǎn)旺季工廠因限電不能按時(shí)出貨，將會(huì)對(duì)企業(yè)的商譽(yù)造成極大的影響。因此，必須對(duì)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(xiàng)工作之前需要對(duì)PCB制程中各個(gè)環(huán)節(jié)的用電量、用水量，用燃?xì)饬考肮ぷ鲿r(shí)間進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，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(shí)，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(fèi)用。有了用電、水量的使用數(shù)據(jù)，就可為生產(chǎn)計(jì)劃制定者與生產(chǎn)、市場(chǎng)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(jì)劃。例如下表中對(duì)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(jì)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(duì)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(huì)自動(dòng)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(fèi)。（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(tái)無板時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)控制，無生產(chǎn)時(shí)如果操作人員不及時(shí)關(guān)機(jī)會(huì)造成能源浪費(fèi)。安裝無線管控系統(tǒng)后，由無線傳感器自動(dòng)檢測(cè)，設(shè)備中無生產(chǎn)時(shí)能及時(shí)停止傳送帶運(yùn)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(duì)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(duì)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(tái)數(shù)，進(jìn)行變頻控制，減小不必要的能源浪費(fèi)，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(duì)空氣潔凈度有較高要求，正常生產(chǎn)的車間是不會(huì)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(shì)。

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(zhēng)事關(guān)大局，我們要吸收國(guó)外先進(jìn)的能源管控思想和理念，企業(yè)樹立能源意識(shí)，養(yǎng)成節(jié)能習(xí)慣，企業(yè)要理順能源管理體制 , 要堅(jiān)持走節(jié)約高效、多元發(fā)展、清潔環(huán)保、科技先行，與國(guó)際接軌努力建設(shè)一個(gè)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(fèi)體系 , 為經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(yíng)的PCB產(chǎn)業(yè)。

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楊金潤(rùn)，運(yùn)營(yíng)總經(jīng)理，從事環(huán)保節(jié)能項(xiàng)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(jì)等多個(gè)環(huán)保領(lǐng)域超過15年的工作經(jīng)驗(yàn)，2010年引入英國(guó)研發(fā)，世界首個(gè)全無線能源管控系統(tǒng)，致力協(xié)助國(guó)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(jìng)爭(zhēng)力，樹立品牌形象及社會(huì)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(shí)碼：A文章編號(hào)：

1009-0096（2012）增刊-0522-05