Использование IoT и Индустрии 4.0 для оптимизации систем сжатого воздуха

На заводах и перерабатывающих предприятиях, если прекращается подача сжатого воздуха, останавливается всё. Пневматические приводы и инструменты не работают, конвейеры не перемещают порошки, распылители не наносят покрытия и так далее. Это ставит ответственного за систему сжатого воздуха в центр событий, что обычно не приносит удовольствия.

IoT (Интернет вещей) и Индустрия 4.0 должны помочь. Они также способствуют снижению энергозатрат и более эффективному управлению техническим обслуживанием. Вот их значение для установки воздушных компрессоров.

Понимание IoT и Индустрии 4.0

IoT — это внедрение «умных» датчиков, способных передавать собираемые данные. В быту это «умные» термостаты и звонки. На заводе «умные» расходомеры и датчики температуры измеряют и передают данные. Существуют также «умные» исполнительные механизмы и контроллеры, выполняющие действия в ответ на сигналы или запросы. Обзор дает статья «Как промышленный интернет вещей улучшает системы сжатого воздуха».

Индустрия 4.0 (четвертая промышленная революция) добавляет инструменты продвинутой аналитики, придающие смысл собираемым данным. Эти инструменты работают на малых компьютерах на контролируемых устройствах, на настольных ПК, а для мощных вычислений используют серверы «в облаке».

Сложность управления системами сжатого воздуха

Производство и распределение сжатого воздуха — сложный процесс. Многое может меняться как на входе, так и на стороне потребления. Температура и влажность окружающей среды варьируются в течение суток. Пыль и пыльца влияют на эффективность фильтрации. Даже напряжение в сети может колебаться в допустимых пределах.

Потребление воздуха также редко постоянно. Спрос растет и падает с изменением производственных графиков. Уровень персонала определяет, какое оборудование работает. Перерывы, смены и другие остановки вызывают внезапные скачки спроса.

Кроме того, пневматическое оборудование требует частых осмотров и регулярного ТО. Конденсатоотводчики нужно опорожнять, фильтры менять, ремни заменять. Пропуск любого из этих пунктов резко повышает вероятность поломок.

Для решения этих задач в последние годы новые установки компрессоров получили обширную инструментацию. Давление, расход, точка росы, электроэнергия, работа сушилок и конденсатоотводчиков — лишь некоторые из измеряемых параметров или примеры контролируемого оборудования.

Это повышает надежность и доступность. Предупреждения сигнализируют о необходимости внимания, а компрессоры могут отключаться до возникновения повреждений. Частоточные приводы улучшают эффективность компрессоров, а расходомеры выявляют утечки и другие проблемы. Можно сказать, что современная система сжатого воздуха надежнее и эффективнее, чем когда-либо. Что же могут добавить IoT и Индустрия 4.0?

Применение IoT и Индустрии 4.0 к вашей компрессорной установке

Выгоды проявляются в четырех направлениях:

• Удаленный мониторинг и управление
• Сбор данных
• Прогнозное техническое обслуживание
• Оптимизация энергопотребления

Когда информация о системе сжатого воздуха становится доступна через интернет, ответственным за её эксплуатацию больше не нужно находиться на месте. Они могут получать оповещения по SMS или email, заходить с планшета или ноутбука, чтобы увидеть текущую картину, и отправлять команды через тот же интерфейс.

Улучшение начинается с измерений, но исторически пользователи имели очень мало информации о работе своих систем сжатого воздуха. Устройства IoT могут создавать полные истории по всем аспектам эксплуатации системы — от падений давления на фильтрах до температур двигателей. Именно такие данные ключевы для эффективного принятия решений.

Прогнозное обслуживание заменяет плановое, которое может включать ненужные действия или выполнять их чаще, чем требуется, на обслуживание «по необходимости». При прогнозном ТО программное обеспечение отслеживает возраст, наработку и состояние каждого компонента системы. При обнаружении изменений анализируются тренды для определения момента замены или капитального ремонта. Таким образом, вместо планирования остановок и реакции на поломки, работы планируются для минимизации затрат и влияния на производство.

Четвертая область — оптимизация энергопотребления. При постоянном спросе на сжатый воздух минимизация затрат энергии относительно проста. При колеблющемся спросе это сложнее, но отлично подходит для «умного» контроллера.

Комбинируя знание исторических закономерностей с данными о текущем спросе, «умный» контроллер системы сжатого воздуха может принимать решения: накапливать ли воздух в ресивере, включать, выключать или дросселировать компрессоры. (Люди тоже могли бы принимать такие решения, но не с такой скоростью, как автоматизированная система, и это была бы полноценная работа.) Результат — 진정한 оптимизация энергоэффективности.

Снимите нагрузку с себя

Даже когда компрессоры работают бесперебойно и каждый потребитель получает нужный воздух, всё равно есть давление стать лучше. Энергозатраты всегда слишком высоки, а расходы на ТО — слишком велики.

Применение технологий IoT и Индустрии 4.0 к вашей компрессорной установке помогает решить эти вызовы. Больше данных плюс лучшие аналитические возможности ведут к быстрее и более качественному принятию решений. Так лидеры отрасли повышают доступность и качество сжатого воздуха, тратя меньше на обслуживание и снижая счета за энергию. Если это звучит интересно, обратитесь в JH Foster. Мы объясним, какие решения доступны и что для этого нужно сделать.