?에너지 개념이 장착된 장치들이 시장에 쏟아져 들어오기 시작하면서, 제조업체들은 이더넷 기반의 지능형 네트워킹을 이용하여 에너지 비용을 20~30% 절약할 수 있게 되었다. 사용자의 레이더 망에 확실하게 포착된 PROFIenergy 같은 개방형 인터페이스 표준이 나옴에 따라, 에너지 최적화는 주요한 요소로 시스템 아키텍처 주제가 될 예정이다.

이더넷 기반의 에너지 관리가 자동화 프로젝트를 구현하는 최종 사용자 및 기계 제조업체의 일상적인 정책이 될 전망이다.  에너지 관리 프로토콜의 첫 번째 목표는 생산이 일시 정지된 때에 에너지 사용을 줄이기 위하여 시스템을 대기 모드로 전환 하는 것이다.
비록 기초 기술이 준비된 지는 2년 정도 되었고, 자동화 선진 기업에서는 이미 도입을 시작 하고 있다.  이제 개방형 인터페이스와 에너지 개념이 장착된 장치들을 실은 첫 번째 파도가 시장으로 밀려오고 있고, 기업들이 에너지 효율 문제를 실시간 자동화 기계류 제어 루프에 어떻게 통합시키는지를 고민하면서 활용도는 점차 증가하게 될 것이다.

개방형 인터페이스 표준
에너지 절감 솔루션을 적용하기 위해, 기존 설치되어 있는 장비를 모두 바꾸거나 혹은 설비 제조 업체의 기존 노하우를 버리고, 새로운 시스템을 사용해야 하는 것은 정말 바보 같은 일이다. 따라서 기존 장비 혹은 여러 VENDOR의 제품과 호환 가능한 개방형 인터페이스 표준을 따르는 것은 매우 중요한 일이다. 여러 자동화 제조사가 지원 하는 개방형 인터페이스를 사용하며, 사용자는 호환성에 문제가 없고, 기존 자산에 최소한의 개선을 통해, 효과 만점의 에너지 절감 솔루션을 채택 할 수 있다면, 가장 최선의 결과를 낳을 수 있다. 당연하게도 최소의 변화를 통해, 시운전 및 엔지니어링에 소요되는 작업 그리고 사용자의 프로그램의 변화도 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
PROFIENERGY는 바로 이러한 요구 조건을 충족시킨다. 개방형 인터페이스 표준인 프로피넷을 따르고 있으며, 여기에 PROFIENERGY라는 프로파일만 올리면 바로 PROFIENERGY로 변환할 수 있다. 또한, PROFIBUS/PROFINET 협회가 전 세계적으로 가장 많은 협회 멤버와 다양한 제품을 가지고 있는 것은 부가로 얻을 수 있는 점이며, 적용 가능한 엔지니어의 수배가 쉬운 것은 말 할 것도 없는 사실이다.
일시 정지 시의 에너지 관리

PI North America 의 Carl Henning 차장은 “생산 일시정지 동안 시스템을 대기 모드로 전환하는 것만으로 에너지 소비를 20~30% 줄일 수 있다는 것은 규모가 큰 자동화 플랜트에서는 수십만 달러 수준의 비용 절감 가능성이 있음을 보여줍니다"라고 이야기하며 다음과 같이 말한다. “세계의 몇몇 국가에서는 기업이 탄소 생산량에 대해 벌금을 지불합니다. 따라서 탄소 배출권이 제조업체의 자산이 되는 상황에서 PROFIenergy를 도입하는 것은 단지 비용 절감 면에서뿐만 아니라 기업에 여러 모로 중요해지게 됩니다." 또한 유명한 월마트와 같은 기업들은 제품 공급 업체에 탄소 발자국을 낮출 것을 요구하고 있기도 하다.
PI International은 다양한 자동차 공장을 대상으로 대단히 계측적이고 광범위한 연구를 수행하여 생산의 일시정지 시에 무슨 일이 일어나는지를 조사했다. 연구 결과는, 최대 30%의 절약이 가능하다는 것과, 자동차 산업의 입장에서 이것은 비용을 낮추는 좋은 기회처럼 보인다는 것이다.
“이제 우리가 집중하는 것은 PROFIenergy를 어디에 적용할 것인가 하는 부분입니다."라고 Henning은 말하며 다음과 같이 이야기한다. 최근 우리는 필요하지 않을 때 기기를 대기 모드로 전환시키면 에너지를 얼마나 절감할 수 있을지 알아보기 위해 일반적으로 일련의 컨베이어, 크레인, 시스템을 포함하는 물류에 대해  연구를 수행했습니다."
Henning는 이 방향의 연구를 추진시킨 일차적인 원동력이었던 자동차 회사들의 경우 새로운 모델로의 전환을 막 완료하기 시작했을 뿐이라고 보고했다. 즉, 아직까지는 실제 고객 데이터에서 제한된 피드백만 존재할 뿐이다.
지금까지의 업그레이드 절차는 주로 두 부분에서의 소프트웨어 변경이었다. 운영자가 기존의 I/O를 사용하는 동안 펌웨어 업데이트가 PROFIenergy 기능을 추가한다. 컨트롤러의 경우에는, 일반적으로 제조사가 추가적인 기능을 이용하는 데 사용되는 PROFIenergy 기능 블록을 도입한다. 새로운 설치 시설의 경우 PROFIenergy가 새로운 I/O 및 컨트롤러 제품에 통합되므로, 업데이트는 필요하지 않고 장치 업데이트는 간편하게 이루어진다.
에너지 측정 기술의 경우 더 많은 고객들이 이러한 기능을 구현하기 시작하고 있다. 그리고 PROFIenergy를 이용하는 타사 소프트웨어 패키지가 에너지 관리를 위해 설계되는 중이다. “엔지니어링이라는 관점에서 볼 때 PROFIenergy 애플리케이션 프로파일은 START PAUSE 및 END PAUSE 기능을 비롯한 일련의 명령어를 제공합니다"라고 Henning은 말하며 다음과 같이 이야기한다. "시스템 엔지니어에게 가장 중요한 것은 어느 장치와 시스템을 대기 모드로 전환할 것인지, 장치를 얼마나 오랫동안 대기 모드로 둘 것인지, 또 생산 라인의 다른 기계와의 관계는 어떻게 할 것인지를 결정하는 것입니다."

한 예시적인 PROFIenergy 시스템은 컨트롤러 한 대, 컨베이어 벨트 한 대, 로봇 한 대로 구성된다. 컨베이어 벨트는 생산 절차에 따라 로봇 다음에 2분간 스위치를 꺼놓을 수 있다. 그리고 로봇 2분 전에 가동 준비가 되어야 한다. PROFIenergy는 매 분당 스위치 온/오프 타임 설정으로 컨베이어와 로봇의 시간 행동을 결정하는 데 사용된다. 장치는 생산의 일시정지 상태를 달성하기 위해 다시 켜기 전 최소 2분 전에 에너지 절약 모드로 전환되어야 한다.
문제는 다양한 기능의 시작과 중지를 효율적으로 조율하는 것과, 시스템이 오프 상태에서 다시 온 상태로 가는 데 얼마나 걸릴 것인지 결정하는 것과 같은 세부 사항이다. 공정은 무시해도 좋을 만한 요소가 아니며, 안전 및 보안 시스템을 구현하는 것처럼 엔지니어가 고려해야 하는 또 하나의 요소이다.
자동화 공급업체들이 PROFIenergy를 준수하는 제품을 찾는 것은 분명하지만, 이것은 사용자가 주도하는 이더넷 기반 기술로 보인다. 그들은 이것이 자신들의 기계 판매에서 주요한 장점이 될 것으로 보고 있으나 아울러 이를 달성하는 간단한 방법을 원한다.
“새로운 애플리케이션에 PROFIenergy 기능을 추가하는 것은 어려운 작업이 아니며 구현 절차는 쉽게 일반화될 수 있습니다." Henning이 말한다. “기존 시스템의 개조 작업에는 애플리케이션 코드의 변경과 해당 분야의 I/O 펌웨어 업데이트가 필요합니다. 기술적인 관점에서 새로운 애플리케이션의 가장 큰 작업은 장치를 일시정지시키는 전략을 개발하고 시스템이 다양한 조건에 어떻게 반응할 것인지 설계하는 것입니다. 전략을 구현하는 것은 실제로 간단합니다. 하지만 계획 단계가 가장 까다롭습니다. 왜냐하면 시스템 운영의 다양한 측면들을 이해하고 고려해야 하기 때문입니다."
PROFIenergy 사용 사례

처음부터 목표는 네 건의 사용 예를 다루는 것이었다. 처음 세 건은 생산의 일시정지 동안 무슨 일이 일어나는가, 일시정지가 짧은가, 긴가, 아니면 심지어 예정에 없던 일시정지인가 등에 관련이 있다. 이에 대한 자극제는 다운타임 동안 차를 생산하지 않을 때조차 생산에 필요한 에너지의 60%를 사용하고 있다는 Mercedes Benz의 연구였다. 이 회사는 에너지 소비를 20% 절감하는 것을 목표로 삼았다.
네 번째 사용 예는 Profinet을 통한 데이터 이동과 관련이 있다. 여기에는 표준화된 형식이 제시되어야 한다. 목표는 PROFIenergy를 통해 에너지 측정과 관련된 정보를 얻고, 예측 가능한 사용이 가능하도록 고정된 프로파일을 구축하는 것이다. 이를 테면 피크 수요를 예측하는 것 등이다. 이제 15분 간격으로 측정되는 과금 주기에 대해 이에 대응하는 수요 감소 전략으로 돈을 절약할 수 있다. 여기에는 시스템을 대기 모드로 전환하거나, 시스템 내에서 전력 소비를 감소시키는 것 등이 포함될 수 있다.
이더넷 기반의 에너지 기능은 생산 현장에 적용되기까지 시간이 걸릴 수 있지만, 현재 지멘스의 거의 모든 신제품들은 PROFIenergy와 호환 가능하다. 훨씬 규모가 작은 다른 업체들도 PROFIenergy 기반의 제품을 선보이고 있다.