Tovarne in obrati, posebej v kemičnih, papirnih in čistilnih sektorjih, so znani predvsem po tisočerih ceveh in ventilih, ki jih je treba upravljati in nadzorovati ročno.
V industriji 4.0 pa postaja daljinsko spremljanje ročnih ventilov čedalje pomembnejše. Za ohranjanje konkurenčnosti morajo industrijski obrati povečati učinkovitost proizvodnje, optimizirati predelovalne procese, preprečiti izpade proizvodnje in povečati varnost na delovnem mestu.
Kontrolni sistem SCADA ni integriran le v strojih na proizvodni liniji, temveč tudi s tablicami, pametnimi telefoni in drugimi mobilnimi rešitvami, kar spodbuja avtomatizacijo in kontroling proizvodnih procesov za višjo konsistentnost proizvodov in procesov.
Prednosti za tovarne in obrate
Daljinsko spremljanje ročnih ventilov je sestavljeno iz več gradnikov. Na obstoječe ventile namestimo napravo za zaznavanje pozicije ventila. Ta naprava ima tako linearne kot rotacijske senzorje premika, ki nadzornemu sistemu v tovarni sporočajo stanje, v katerem se ventil nahaja. S polno implementacijo takšnega sistema je mogoče spremljati stanje tisočerih ventilov po tovarni v živo. Daljinski nadzor ventilov prinaša s seboj precejšnje prednosti v obliki zmanjšanja stroškov, zmanjšanja pojavnosti in trajanja izpadov, povečanja varnosti, zvišane konsistentnosti produktov in omogoča analitiko za optimizacijo procesov. Takšen daljinski nadzor je v zadnjih letih v porastu in se enakomerno povečuje za 4,5 % letno.
Izzivi nadgrajevanja obstoječe opreme
Mnoge tovarne se kljub rasti trga in velikim denarnim prihrankom izogibajo investiciji v daljinske razširitve za spremljanje stanja ventilov. Razlog je, da je opremljanje tisočerih ventilov zelo dolgotrajno in drago, sploh če so nekateri ventili že zelo stari, različnih tipov in proizvajalcev.
Trenutno je na trgu mnogo senzorjev za posamezen tip ventila, večina proizvajalcev ventilov pa za svoje ventile ponuja svoje senzorje. Zbiranje podatkov z različnih platform hkrati pa je zelo težko izvesti in je nagnjeno k napakam, kar povečuje stroške.
Tradicionalne naprave za takšno zaznavanje uporabljajo različne industrijske komunikacijske protokole, kot so Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-vmesnik in HART protokol, za komunikacijo s tovarniškim SCADA ali SAS sistemom. To zahteva drage prilagoditve, še posebej če so proizvajalci senzorjev različni.
Večina trenutnih industrijskih senzorjev pozicije ventilov na trgu zahteva fizično kabelsko povezavo za napajanje in pošiljanje podatkov. V tovarnah s tisočerimi senzorji se cena takšnega omrežja močno opazi, poveča pa se tudi cena postavljanja in vzdrževanja takšnega omrežja.
Večina naprav za zaznavanje položaja ventilov, ki so na trgu, je grajena po enakih kriterijih kot operacijsko kritična oprema, kar je v mnogih primerih pretirano in predstavlja nepotreben strošek, saj so senzorji ponavadi nameščeni na obstoječih ventilih in niso izpostavljeni ekstremnim pogojem.
Praksa gradnje senzorjev, ki ustrezajo najvišjim industrijskim kriterijem, je močno zvišala ceno implementacije takšnega sistema, čeprav bi za večino ventilov zadostovala cenejša oprema visokih standardov kvalitete, a grajena za manj ekstremne pogoje. Odgovor, kako zvišati učinkovitost in zmanjšati ceno implementacije daljinskega spremljanja ročnih ventilov, nam ponuja internet stvari (IoT). Razvoj naprav in rešitev na področju IoT je v zadnjih letih skokoma napredoval.
Sprememba tehnologije daljinskega spremljanja ventilov
IoT podjetje Haltian je razvilo pameten brezžični senzor nagiba za industrijsko spremljanje pozicije ventilov – Thingsee Angle. Združuje najnovejše brezžične tehnologije industrijskega nivoja z ultra vzdržljivimi materiali.
Haltian trdi, da je z implementacijo njihovega sistema možna do 90-odstotna redukcija stroškov opremljanja obstoječih ventilov v primerjavi z drugimi ponudniki na trgu.
Česa je senzor Angle zmožen?
Senzor Angle je brezžičen, torej ne potrebujemo nobenih kablov. Deluje z različnimi rotacijskimi ventili, vključno z metuljastimi in krogličnimi. Zraven je priložen adapterski komplet za enostavno namestitev na različne ventile. Napravo namestimo na cev s pomočjo objemke, rotacijski disk za zaznavo pozicije pa pritrdimo na vzvod ventila s sponko.
Znotraj naprave Angle so magnetni in mehanični senzorji, ki zaznavajo pozicijo ventila na eno stopinjo natančno. Spremembe pozicije sporoča preko brezžične povezave do centralnega kontrolnega sistema.
Po vklopu se naprave avtomatsko povežejo med seboj z uporabo tehnologije Wirepas Mesh. Ta brezžična tehnologija omogoča senzorjem, da komunicirajo drug preko drugega, saj je vsaka naprava lahko dostopna točka za druge naprave. Na ta način lahko prihranimo energijo teh baterijsko napajanih naprav, ki lahko tako zmanjšajo doseg svojega signala. Druga prednost takšnega omrežja je, da ne potrebujemo baznih postaj, ki bi sprejemale te signale, temveč paketi informacij skačejo z naprave na napravo do vmesnika s centralnim nadzornim sistemom. Ker je naprava Angle energijsko zelo učinkovita, jo lahko z eno baterijo napajamo več let.
Kakšno korist imajo tovarne?
V večletnem pogledu na investicijo lahko sistem Angle tovarni zmanjša tako operativne kot stroške osnovnih sredstev. Največje prednosti sistema tekom življenjske dobe so:
- Namestitev na ventile je hitra in enostavna, brez kablov. Ker so naprave že tovarniško konfigurirane, so takoj pripravljene na uporabo. Enostavnost namestitve se pri velikem številu ventilov odraža v zajetnem prihranku časa.
- Deluje z več tipi rotacijskih ventilov katerega koli proizvajalca, kar poenostavi postavitev in vzdrževanje omrežja.
- Brez dragih sistemskih storitev za integracijo z industrijskimi komunikacijskimi protokoli. Senzorji Angle se enostavno integrirajo s centralnim sistemom z enostavnim programskim vmesnikom.
- Premiki ventilov so nemudoma zabeleženi in posredovani centralnemu sistemu, kar omogoča hitrejše prilagajanje proizvodnih procesov trenutnemu stanju.
- Ker poznamo stanje vseh ventilov, se lahko izognemo nesrečam in povečamo varnost pri delu.
- Preprečitev izpusta škodljivih snovi v okolje.
- Upravljanje ventilov je natančnejše, saj lahko dobimo povratno informacijo o točnem nagibu ročice in ga ustrezno prilagajamo.
- Zbiranje podatkov o vseh ventilih omogoča meritve in optimizacijo proizvodnih procesov.
Povzetek
Daljinsko spremljanje stanja ventilov ponuja tovarnam in obratom mnoge prednosti, ki se odražajo v prihrankih, večji varnosti in konstantnem izboljševanju proizvodnih procesov. Industrija pa se napredkov na tem področju pogosto ne poslužuje zaradi velikih stroškov opremljanja obstoječih ventilov.
Novi senzorji Angle, industrijskega standarda, se poslužujejo novih IoT tehnologij za enostavnejše in cenejše spremljanje ventilov, s prihrankom do 90 % glede na ponudbo konkurence.
Vir:
https://www.electronicspecifier.com/sensors/reduce-valve-monitoring-costs-with-wireless-iot-sensors
