半导体厂区 无线电力网络监测应用

随着能源价格的上涨,半导体厂需要建置一套电力网络监测系统,来统计机台的用电 状况。通过电力网络监测系统,来记录各个机台的用电数据。并透过各机台的用电数据, 来寻找不合理的用电数据,汰换效率差的机台。泓格科技在电力网络监测,有一套完 整的解决方案。该解决方案提供历史电力的报表查询及显示功能,透过历史电力日报 表及月报表,让使用者更容易掌握各机台的用电状态。且系统采用无线传输,减少系 统建置的时间与成本。

系统架构介绍

竞争逐渐白热化的半导体产业中,业者除了要精进产线的制程,也需要控制产品的生产成本。生产的成本除了原物料之外,另外还有水 / 电 / 气等三个隐性成本。这三者当中又以电最为至关重要,耗电通常的主因是老化。机台老化会让机台运转效率变差,导致厂区的用电量提升,间接的提高生产成本。因此,如何建置一套可靠的电力网络的监测系统,且运用该系统来记录机台的用电资讯,是一个重要的课题。

一般厂区的配线在建厂时,就已经规划完毕。且以半导体厂的无尘室对于环境要求,倘若电力监测系统采用有线传输,势必会增加系统建置的成本与时间。泓格科技推出的电力网络监测解决方案,是采用无线传输的方式,可以减少系统建置时的布线成本。该电力网络监测解决方案可以分成四个部分,分别是智能电表、电表集中器、Wi-Fi 无线传输系统与数据汇整软件。

智能电表

泓格科技 PM 系列的智能电表,主要的功能为测量电源回路上的电力使用资讯。智能电表可提供的电力参数分别是有效值 RMS 电压 (Vrms), 有效值 RMS 电流 (Irms), 有功功率 (kW), 有功电能(kWh), 视在功率 (kVA), 视在电能 (kVAh), 无功功能 (kVAR), 无功电能 (kVARh), 功率因数 (PF), 频率(Frequency)。智能电表的特点如下所示 :

◆ 提供三相三线、三相四线以及单相两回路、单相四回路电力测量功能

◆ 使用不同比率的 CT,电流测量最大可达 400 A

◆ 开口式 CT 配置,可不断电作业

◆ 搭配 CT 贩售,提供更高的精确度,可达 1% (PF=1)

◆ 支持多种标准通讯协议 :包含 Modbus RTU、Modbus TCP、CANopen

电表集中器

PMC/PMD 系 列 的 电 表 集 中器, 可 透 过 RS-485 或 Ethernet连接泓格科技的智能电表,并实时读取电表测量的电力使用资讯。电力使用资讯会储存在电表集中器的microSD 卡上, 在透过 FTP 定时的将历史电力数据记录档案回传至管理中心,以进行电力数据的汇整与分析。电表集中器的特色如下 :

◆ 浏览器直接操作设定,无须安装工具

◆ 内建 Micro SD 卡,提供数据储存机制

◆ 实时、历史电力资讯趋势图的显示

◆ 历史电力报表显示

◆ 提供电力资讯的日 / 周 / 月报表

Wi-Fi 无线传输系统

线 传 输 系 统 主 要 是 由APW77BAM 与 IOP760AM  所构 成。APW77BAM 是 当 作 Wi-Fi AP, 用来接收 IOP760AM 的数据 ;IOP760AM 则是负责将电表集中器的电力资讯,转成 Wi-Fi 并传送至中控室。Wi-Fi 无线传输系统的特色如下 :

◆ 支持 Wi-Fi 2.4/5 GHz 频段

◆ 兼容于 IEEE 802.11 a/b/g/n/ac

◆ 可透过浏览器设定

数据汇整软件

PMC/PMD 支 持 FTP 通 讯 协议, 当 PMC/PMD 将电力资讯储存后,可透过 FTP 定时回传电力资讯档案 (CSV 格式 ) 至后端。后端的电脑可安装泓格科技的 PMC DataServer。PMC Data Server 会将电力资讯档案, 转换为 MS Access/MS SQL/ MySQL 等数据库格式,方便管理人员进行电表电力资讯的分析、查询与统计,提高整体机台的用电品质。

◆ 可定时取得并汇整多颗电表集中器的电力测量档案 (CSV 格式 )

◆ 支 持 CSV 档 案 转 汇 MSSQL、MS Access 与 MySQL 数据库

应用范例

无尘室分电盘内的电源回路,透过智能电表 (PM-3133/4324) 的开口式 CT 来搜集电力资讯。这些电力测量资讯会全部集中到电表集中器 (PMC-5231) 上。最后电表集中器在通过 IOP760AM 将电力测量资讯,使用无线的方式回传到中控室的电脑上。

中控室的电脑安装数据汇整软件,电表集中器固定每分钟上传各回路的电力资讯。使用者可以将电力资讯汇入数据库内,进行大数据分析。透过分析的结果来汰换效率较差的机台,以达到减少产线用电力的目的。

 

 

 

 

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