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(fēng)扇之馬達(dá)電流；PET 系列 PoE 以太網(wǎng)絡(luò)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(fēng)扇系統(tǒng)振動(dòng)數(shù)值。這些數(shù)據(jù)透過(guò) Modbus TCP 通訊協(xié)議傳至 GRP 系列以太網(wǎng)/串行/CAN 轉(zhuǎn) 4G 網(wǎng)關(guān)，再以 4G 通訊實(shí)時(shí)回傳到中控室的 SCADA，實(shí)現(xiàn)冷卻水塔系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提升整體運(yùn)作效率。
案例介紹
此案例客戶為一家化工廠，主要從事化學(xué)品的制造、加工與處理，廠內(nèi)設(shè)有專門的鍋爐、蒸餾塔、反應(yīng)槽、冷卻水塔等核心設(shè)備，以生產(chǎn)高附加價(jià)值的產(chǎn)品。其中，冷卻水塔是制程中相當(dāng)重要的排熱裝置，它運(yùn)用水和散熱風(fēng)扇將熱空氣流往上方帶動(dòng)，并排放至大氣中，以降低系統(tǒng)溫度。此技術(shù)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(yùn)用。
以下將說(shuō)明客戶如何采用泓格的智能冷卻水塔監(jiān)測(cè)解決方案，透過(guò) IIoT 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而達(dá)到水塔效能的實(shí)時(shí)運(yùn)算、風(fēng)扇傳動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷，以及水塔散熱系統(tǒng)的損傷鑒別。
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)好便利 水塔數(shù)據(jù)一把抓
此案場(chǎng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位眾多，為了簡(jiǎn)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(kuò)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(fēng)扇的馬達(dá)電流值 ; I-87015PW 電阻溫度檢測(cè)器 (RTD) 輸入模塊搜集水塔冷熱水溫度和濕球溫度值，并通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò) (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(zhuǎn) 4G 網(wǎng)關(guān)。
此外，PET-AR400 PoE 以太網(wǎng)絡(luò)高速同步數(shù)據(jù)采集模塊會(huì)將 iSN-701-F15-L030 IEPE 加速規(guī)搜集的散熱風(fēng)扇系統(tǒng)的減速機(jī)和馬達(dá)振動(dòng)數(shù)值，再通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò) (Modbus TCP 通訊協(xié)議) 傳至 GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉(zhuǎn) 4G 網(wǎng)關(guān)。
GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉(zhuǎn) 4G 網(wǎng)關(guān)以 4G 無(wú)線通信方式將所有的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)回傳至中控 SCADA 系統(tǒng)，進(jìn)行后續(xù)水塔冷卻效能的分析、風(fēng)扇傳動(dòng)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(gòu)圖如下:
泓格產(chǎn)品為此案例帶來(lái)的效益
● 泓格科技的 I/O 模塊支持雙看門狗機(jī)制，Module Watchdog 會(huì)在模塊不正常運(yùn)作時(shí)自動(dòng)重設(shè) CPU；Host Watchdog 則可確保主機(jī)與 I/O 模塊間的通訊正常，管理者也可默認(rèn) Safe Value 作為 I/O 模塊收不到主機(jī)命令，且超過(guò)Timeout設(shè)定時(shí)間時(shí)的應(yīng)變機(jī)制，而在輸出模塊也有Power On Value，能確保模塊在剛上電或復(fù)電時(shí)會(huì)進(jìn)入預(yù)設(shè)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(xiàng)保護(hù)功能，包括: 4 kV ESD 保護(hù)、3000 VDC 模塊內(nèi)部隔離、+4 ~ +20 mA 斷線檢知、過(guò)電流保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)，使其在工業(yè)環(huán)境應(yīng)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(kuò)充模塊，用來(lái)擴(kuò)充各種可程序自動(dòng)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(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)、運(yùn)動(dòng)控制，或是與設(shè)備交換數(shù)據(jù)的通訊功能，可提升控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(xiàng)優(yōu)勢(shì) : 一、可有效避開(kāi)內(nèi)部 MIS 的防火墻設(shè)定規(guī)范，確實(shí)將數(shù)據(jù)回傳至中控端。二、可隨時(shí)從異地來(lái)訪現(xiàn)場(chǎng)端設(shè)備，以排除問(wèn)題。
● GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)絡(luò)/串行端口/CAN轉(zhuǎn) 4G 網(wǎng)關(guān)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(luò)高速同步數(shù)據(jù)采集模塊針對(duì)振動(dòng)數(shù)值的搜集，相比泓格 PET-7H 系列以太網(wǎng)絡(luò)高速同步數(shù)據(jù)采集模塊 + SG-3000 系列訊號(hào)調(diào)理模塊的架構(gòu)更為簡(jiǎn)單，能減少配線、節(jié)省空間和降低成本。
結(jié)語(yǔ)
泓格科技的智能冷卻水塔監(jiān)測(cè)解決方案協(xié)助客戶搜集冷卻水塔的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳至中控中心，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目的，并在異常狀況發(fā)生時(shí)，及時(shí)前往處理，減少停機(jī)的時(shí)間。且管理人員也能運(yùn)用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的分析，及早擬定預(yù)防保養(yǎng)策略。
針對(duì)石化產(chǎn)業(yè)，泓格科技除了提供智能冷卻水塔監(jiān)測(cè)解決方案外，亦于煉油廠中導(dǎo)入 ZigBee 無(wú)線油氣外泄偵測(cè)解決方案，在廠區(qū)結(jié)合氣體、環(huán)境與電力監(jiān)控，通過(guò)無(wú)線通信克服廣大廠區(qū)的距離問(wèn)題，同時(shí)避免毒化災(zāi)害危機(jī)。此外，泓格科技還提供瓦斯整壓站監(jiān)測(cè)解決方案，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)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(cái)產(chǎn)安全。
泓格科技一直以可靠的產(chǎn)品和服務(wù)深獲客戶信賴，并持續(xù)致力于開(kāi)發(fā)不同應(yīng)用領(lǐng)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(dòng)化、智慧農(nóng)業(yè)、智能交通和自然資源等，未來(lái)也將針對(duì)各領(lǐng)域提供更多元的解決方案，以滿足各種案例的需求。