泓格科技的 I-87K 系列 I/O 模塊擷取冷卻水塔的模擬數(shù)據(jù)，包括冷熱水溫度、濕球溫度、出口壓力、靜壓液位、散熱風扇之馬達電流；PET 系列 PoE 以太網(wǎng)絡高速同步數(shù)據(jù)采集模塊則接收加速規(guī)回傳的冷卻風扇系統(tǒng)振動數(shù)值。這些數(shù)據(jù)透過 Modbus TCP 通訊協(xié)議傳至 GRP 系列以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關，再以 4G 通訊實時回傳到中控室的 SCADA，實現(xiàn)冷卻水塔系統(tǒng)的遠程實時監(jiān)測，提升整體運作效率。
案例介紹
此案例客戶為一家化工廠，主要從事化學品的制造、加工與處理，廠內設有專門的鍋爐、蒸餾塔、反應槽、冷卻水塔等核心設備，以生產(chǎn)高附加價值的產(chǎn)品。其中，冷卻水塔是制程中相當重要的排熱裝置，它運用水和散熱風扇將熱空氣流往上方帶動，并排放至大氣中，以降低系統(tǒng)溫度。此技術不僅適用于化工廠，在煉油廠、熱力發(fā)電廠和核電廠中亦有廣泛的運用。
以下將說明客戶如何采用泓格的智能冷卻水塔監(jiān)測解決方案，透過 IIoT 技術進行數(shù)據(jù)采集，進而達到水塔效能的實時運算、風扇傳動系統(tǒng)的故障診斷，以及水塔散熱系統(tǒng)的損傷鑒別。
遠程監(jiān)測好便利 水塔數(shù)據(jù)一把抓
此案場的監(jiān)測點位眾多，為了簡化配線，泓格推薦客戶使用 ET-87P8-MTCP 8 槽智能以太網(wǎng) I/O 擴充單元，搭配 I-87017ZW 電壓/電流輸入模塊采集冷卻水塔的出口壓力值、靜壓液位值，以及散熱風扇的馬達電流值 ; I-87015PW 電阻溫度檢測器 (RTD) 輸入模塊搜集水塔冷熱水溫度和濕球溫度值，并通過以太網(wǎng)絡 (Modbus TCP 通訊協(xié)議) 將數(shù)據(jù)傳至 GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關。
此外，PET-AR400 PoE 以太網(wǎng)絡高速同步數(shù)據(jù)采集模塊會將 iSN-701-F15-L030 IEPE 加速規(guī)搜集的散熱風扇系統(tǒng)的減速機和馬達振動數(shù)值，再通過以太網(wǎng)絡 (Modbus TCP 通訊協(xié)議) 傳至 GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關。
GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關以 4G 無線通信方式將所有的現(xiàn)場數(shù)據(jù)回傳至中控 SCADA 系統(tǒng)，進行后續(xù)水塔冷卻效能的分析、風扇傳動系統(tǒng)的故障診斷，以及水塔散熱系統(tǒng)的損傷鑒別。其系統(tǒng)架構圖如下:
泓格產(chǎn)品為此案例帶來的效益
● 泓格科技的 I/O 模塊支持雙看門狗機制，Module Watchdog 會在模塊不正常運作時自動重設 CPU；Host Watchdog 則可確保主機與 I/O 模塊間的通訊正常，管理者也可默認 Safe Value 作為 I/O 模塊收不到主機命令，且超過Timeout設定時間時的應變機制，而在輸出模塊也有Power On Value，能確保模塊在剛上電或復電時會進入預設的輸出狀態(tài)，藉此提升系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。
● I-87K 系列 I/O 模塊具備各項保護功能，包括: 4 kV ESD 保護、3000 VDC 模塊內部隔離、+4 ~ +20 mA 斷線檢知、過電流保護和過電壓保護，使其在工業(yè)環(huán)境應用中能提供更好的抗噪聲干擾能力。
● 泓格科技提供多種 I/O 擴充模塊，用來擴充各種可程序自動化控制器的功能。模塊化的 I/O 功能包含數(shù)字輸入/輸出、模擬輸入/輸出、頻率/計數(shù)/計時、運動控制，或是與設備交換數(shù)據(jù)的通訊功能，可提升控制系統(tǒng)的設計彈性。
● 此案例中選用帶有 4G LTE 路由器功能的 GRP-540M-4GE 具備以下兩項優(yōu)勢 : 一、可有效避開內部 MIS 的防火墻設定規(guī)范，確實將數(shù)據(jù)回傳至中控端。二、可隨時從異地來訪現(xiàn)場端設備，以排除問題。
● GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)絡/串行端口/CAN轉 4G 網(wǎng)關支持 4G FDD LTE、3G WCDMA 與 2G GSM，并提供 4G 路由器功能與 Port mapping 功能。
● PET-AR400 以太網(wǎng)絡高速同步數(shù)據(jù)采集模塊針對振動數(shù)值的搜集，相比泓格 PET-7H 系列以太網(wǎng)絡高速同步數(shù)據(jù)采集模塊 + SG-3000 系列訊號調理模塊的架構更為簡單，能減少配線、節(jié)省空間和降低成本。
結語
泓格科技的智能冷卻水塔監(jiān)測解決方案協(xié)助客戶搜集冷卻水塔的相關數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實時回傳至中控中心，達到遠程監(jiān)測的目的，并在異常狀況發(fā)生時，及時前往處理，減少停機的時間。且管理人員也能運用這些數(shù)據(jù)進行后續(xù)的分析，及早擬定預防保養(yǎng)策略。
針對石化產(chǎn)業(yè)，泓格科技除了提供智能冷卻水塔監(jiān)測解決方案外，亦于煉油廠中導入 ZigBee 無線油氣外泄偵測解決方案，在廠區(qū)結合氣體、環(huán)境與電力監(jiān)控，通過無線通信克服廣大廠區(qū)的距離問題，同時避免毒化災害危機。此外，泓格科技還提供瓦斯整壓站監(jiān)測解決方案，實時遠程監(jiān)測現(xiàn)場管路的狀態(tài)和影像，有效減少人力巡檢的成本，且能保障市民之生命財產(chǎn)安全。
泓格科技一直以可靠的產(chǎn)品和服務深獲客戶信賴，并持續(xù)致力于開發(fā)不同應用領域的解決方案，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠、智能制造、能源管理、樓宇自動化、智慧農業(yè)、智能交通和自然資源等，未來也將針對各領域提供更多元的解決方案，以滿足各種案例的需求。
