Производитель воздушных компрессоров внедряет технологию Интернета вещей
Вступление
Сжатый воздух часто используется как источник передачи энергии, который управляет многими современными производственными процессами, и широко используется в разных отраслях и сферах применения, таких как подъем и транспортировка тяжелых грузов, накачивание шин, удаление пыли, окраска и нанесение покрытий, вакуумная упаковка, резка, распил и многое другое. Поэтому внезапный отказ компрессорного оборудования приведет к дорогостоящим простоям и увеличению стоимости продукции. Advantech работала с производителем воздушных компрессоров SWAN, создав решение для их продукции.
Несколько ведущих игроков отрасли соревновались за добавление "интеллектуальности" своему оборудованию в их первоначальных конструкциях, чтобы оно могло подключаться, обмениваться и передавать данные. Так воздушные компрессоры должны были автоматически сообщать о своем рабочем состоянии и производительности операторам, а, если необходимо, оповещать инженеров по техническому обслуживанию и ремонту о поломке или ее потенциальном возникновении.
SWAN - хорошо зарекомендовавший себя производитель воздушных компрессоров из Тайваня, обратился за помощью к Advantech в разработке решения IoT для удаленного мониторинга своих винтовых и поршневых компрессоров, которые являются двумя наиболее часто используемыми типами воздушных компрессоров в мире современной промышленности.
Данные об оборудовании собираются и отправляются на интеллектуальный граничный сервер и облачную платформу для анализа производительности компрессоров, так что пользователи и поставщики услуг по техническому обслуживанию могут следить за состоянием своего оборудования, включая температуру, давление, воздушный поток и условия работы основных компонентов, таких как двигатели, ремни, подшипники, маслоотделитель и воздушные фильтры. Система мониторинга будет посылать предупреждения о проблемах и при возникновении поломки вызовет инженеров по техническому обслуживанию и сервису. Облачная служба производителя компрессора также будет выдавать предупреждения, чтобы напомнить конкретным пользователям о необходимости обновления компонентов до окончания сроков эксплуатации.
Требования к решению
Проектное решение требовало встраивания методов получения данных от воздушных компрессоров, размещенных на рабочем месте. Необходимо было анализировать и визуализировать данные в режиме реального времени для удаленного мониторинга. Также следовало создать архив базы данных для анализа больших объемов информации. Клиент ожидал, что предупреждения, тревоги и уведомления могут быть отправлены по электронной почте, включая механизм обратного отсчета для напоминания пользователям компрессоров о гарантийных сроках компонентов и термина их службы.
Следовательно, для эффективного сбора и анализа данных на рабочем месте должен был быть установлен компьютер. Компьютер отправляет полученные данные на облачную платформу, чтобы производитель оборудования и местные поставщики услуг могли следить за состоянием своих воздушных компрессоров. Облачный сервис не является обязательным, поэтому клиенты могли не загружать данные в облако при желании.
Роторный винтовой компрессор представляет собой более совершенный тип воздушного компрессора и имеет встроенный цифровой контроллер, поэтому можно использовать последовательную линию или беспроводную связь для подключения периферийного компьютера к контроллеру компрессора для сбора данных. Что касается более традиционного поршневого воздушного компрессора без контроллера внутри оборудования, то требовалось развернуть дополнительный модуль сбора данных для подключения к внешним измерителям, переключателям или датчикам для сбора рабочих данных, которые затем отправляются на граничный компьютер для анализа через Modbus, Интернет или беспроводное соединение.
Решение
Граничный интеллектуальный сервер Advantech EIS-D210, работающий на процессоре Intel Celeron N3350, представляет собой небольшой и компактный компьютер, обеспечивающий высокую вычислительную мощность. Компактный размер позволяет вписать его в оборудование винтового компрессора без необходимости изменения первоначального форм-фактора компрессора. Оснащенный модулем Wi-Fi, EIS-D210 может легко подключаться к блоку управления компрессором для сбора рабочих данных.
Помимо модуля подключения Wi-Fi, EIS-D210 также предоставляет последовательные COM-порты, так что он может легко подключаться к граничному серверу и контроллеру компрессора последовательно. Последовательный COM-порт также можно использовать для подключения к измерителю мощности и получения таких значений, как напряжение, ток, мощность, кВт и кВтч, анализа энергоефективности.
Наиболее важно то, что каждый EIS-D210 предварительно установлен с платформой управления устройствами Advantech IoT WISE-PaaS / DeviceOn, которая наделяет граничный сервер возможностью шлюза IoT, способного преобразовывать все виды языков промышленной полевой связи в стандартные протоколы IoT. Эта функция периферийных вычислений IoT позволяет легко и быстро развертывать систему в различных промышленных сценариях и средах приложений.
WISE-PaaS / DeviceOn также предоставляет множество API-интерфейсов для разработчиков систем, позволяющих с легкостью разрабатывать функции приложений, включая настраиваемую панель мониторинга для визуализации данных и анализа результатов, отправки настраиваемых сообщений и многого другого. Кросс-платформенные возможности связаны с такими приложениями, как электронная почта и обмен сообщениями по линии, что позволяет пользователям компрессора отслеживать состояние своего оборудования с помощью своих мобильных устройств в любое время из любого места.
Преимущества
- Мощные возможности подключения и сбора данных помогают заказчику быстро развернуть IoT и интегрировать полевые данные с внутренним управлением.
- Предустановленная программная платформа IoT предоставляет множество API-интерфейсов для разработки настраиваемых панелей мониторинга и сообщений, а также интеграции кроссплатформенных данных и приложений.
- Компактный форм-фактор и превосходная вычислительная мощность позволяют встраивать пограничный сервер в оборудование винтового компрессора и напрямую подключать его к блоку контроллера компрессора.
- Успешное внедрение элементов Индустрии 4.0 в воздушные компрессоры SWAN позволяет заказчикам проводить профилактическое обслуживание, повышает ценность их компрессорной продукции, сводит к минимуму неожиданные поломки оборудования, снижает потребность в реальных визитах инженеров по техническому обслуживанию и ремонту и способствует преобразованию промышленности и бизнеса.