两会前后，“碳达峰”、“碳中和”成为众多行业的共通性热词。想要达成这一任务，除了广泛使用清洁能源之外，具体到企业工厂就是如何节能和控制用电，大力发展自动化和数字化，对大能耗设备进行换型和改造，并通过自动化技术改造降低产值能耗。
要想实现“碳达峰”和“碳中和”的艰巨任务，除了使用清洁能源减少碳排放外，还应该通过节能和增效的办法来达到这个目标。在工厂大力推行节能的目标要求时，能想到大量的电机带动各式生产机械，电机驱动除了采用变频技术实现更低能耗外，还可以进行自动化定位的改造并且远程数字化监控耗电情况，通过自动化改造达到高能耗设备降低碳排放的目的。
也就是通过变频器升级进一步降低能耗，通过自动化改造增加设备效率，通过引入数字化远程监控技术监管耗电分布，实现工厂能源的可知和可控，降低工厂产值能耗。
一、碳中和下的起重设备怎么节能和增效？
起重机作为大型设备工厂内最基础的搬运设备，在很多厂房内很常见，有桥式和门式的起重机械，一台起重机上会有3-4台大功率的起重及行走电机，我们大多数起重机的操作模式，是操作工人拿着手电门或者遥控器，当被吊重物到达装配位置需要定位时，操作工人会反复按操作按钮来定位，或上或下，或左或右，在这过程当中电机被频繁的启动和刹车，不知不觉当中电能被白白的浪费了。
如果我们对具有固定工位的起重机进行自动化定位改造，当起重机吊钩需要到达某个位置时，是通过精确的位置定位来运行的，即到达指定位置前某一点，变频器就进行减速，一直到指定位置时正好缓缓停下，不需要操作工人频繁的点动，这样可以推算出最节能的运动轨迹，以达到节能的目的。
这就像是平时开车 ，如果在拥堵的路上频繁的踩油门和踩刹车时的油耗是最高的，但是在高速上一直匀速行驶油耗是最低的，同样的起重电机的频繁点动能耗也是最高的，如果我们对运行轨迹进行预先的规划，利用绝对值编码器全行程的数字化位置定位，当到达最佳减速位置时进行减速，再配合变频器的节能功能，能实现电机能效的最小。
如果能实现每个运动方向的自动化定位 ，每台电机功率就能根据负载做最合理的选型。根据负载情况可以计算得知设备最佳的电机配置是多少KW，而不是盲目选用大功率电机。采用不合理的大功率电机必然会使在同样时间段内作业消耗更多的电能，造成不必要的能耗浪费，如果每台起重设备的电机都能做到最小的功耗，那累计起来每年的节能指标是非常可观的。
还是以开车举例，最常见的1.6升排量的小型汽车在城市拥堵路段的油耗可能达到12-13，但是在高速上匀速行驶只要6-7哥油，如果通过自动化的改造起重电机也能降低能耗1半，我们假设一家起重机使用频率比较高的生产性或者物流性企业，比如钢厂或者汽车装配车间，以一台5吨的起重电机7.5KW为例，每小时耗电7.5度，每天工作8小时耗电60度，300天计算18000度电，工业用电1元一度 ，一台起升电机一年18000元，那么假设每台起重机有3台电机一般工厂里会有10台设备，一年起重机的电费就是18000*3*10=54万，如果能通过变频器再加自动化改造节能50-60%的话，每年为工厂省下的电费相当可观了，自动化改造投入的费用短期内就可以收到效益。
这样的改造不但可以降低能耗，还可以提高安全性，并减少人员投入，因为是全数字化运行了，所有位置都有数字监控并记录，操作人员不需要待在现场，通过屏幕就可以操作起重机，一旦有故障全程都有数据记录可以追溯，杜绝以后再发生同类事故，增加了安全性，起重机全自动运行后不需要那么多人指挥和操作，减少人力投入提升运行效率。
二、起重设备的编码器选型
从编码器类型来说，为实现节能增效目标的自动化改造，不应该选择增量编码器，采用高速计数方式因为其会产生累计误差不能满足精确定位的要求；也不应该采用单圈绝对值编码器靠记圈方式来实现多圈功能，因为靠计算圈数总有出错的概率；起重设备从安全的角度出发，更不应该选用比如电池记忆或者韦根这类的伪绝对编码器，为保证数据的可靠性、准确性和安全性，应该选用机械多圈的绝对值编码器。
从编码器信号来说，如果对即时性要求不高可以选择4-20mA、modbus-RTU这类的，如果对即时性要求高的，可以选用Canopen，profibus-DP或profinet。
从起重机安装位置讲，一般选择安装在卷扬机卷筒和高度限制器一侧，如果是电动葫芦应该安装在低速端，行走车轮应该尽量安装在主动轮上，被动轮有打滑的风险，另外现场看到有用计米轮弹簧支架的安装方式，个人非常不建议用，也有打滑风险，匀速时还行，一旦变速和变向 弹簧会弹起影响数据准确率，还要加开关做置位点，违背使用绝对值编码器的初衷。
来源：编码器智造
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