Các nhà máy có thể tiết kiệm tới 90% chi phí giám sát van với cảm biến IoT không dây

0

Các nhà máy và nhà xưởng trong các ngành công nghiệp như chế biến hóa học, bột giấy và giấy, xử lý nước và nước thải, đã thấy được lợi ích của việc theo dõi van vòi từ xa. Tuy nhiên, các giải pháp giám sát trang bị thêm truyền thống rất tốn kém và chậm triển khai cho các nhà máy với hàng ngàn van thủ công thuộc các loại khác nhau.

Có một giải pháp thay thế hiệu quả hơn về chi phí – các nhà máy đã chứng minh có thể giảm 90% đầu tư trang bị thêm, bằng cách sử dụng các cảm biến không dây cấp công nghiệp và công nghệ IoT công nghiệp.

Giám sát van từ xa là gì?

Các nhà máy và nhà xưởng trong các ngành công nghiệp hóa học, bột giấy và giấy, xử lý nước và nước thải, và cả các ngành khác được biết đến bởi mạng lưới đường ống xử lý khổng lồ, được điều khiển bởi hàng ngàn van vận hành bằng tay. Cho đến gần đây, các hệ thống đã hoạt động thành công và hiệu quả trong nhiều năm với các loại van tay khác nhau.

Việc giám sát từ xa các van thủ công này càng trở nên quan trọng hơn trong các ngành công nghiệp chế biến khi sự chuyển đổi Công nghiệp 4.0 quét qua các nhà máy trên toàn thế giới. Để duy trì khả năng cạnh tranh trong tương lai – các doanh nghiệp công nghiệp cần tăng hiệu quả sản xuất, tối ưu hóa các hoạt động xử lý, ngăn chặn sự ngừng hoạt động không cần thiết và cải thiện an toàn.

Với sự tích hợp của SCADA với các thiết bị hiện trường, và cả điện thoại thông minh, máy tính bảng và các giải pháp di động khác, tự động hóa công nghiệp và kiểm soát quy trình đang phát triển nhanh chóng vì lợi ích lớn hơn.

Lợi ích cho các nhà máy, nhà xưởng

Hệ thống giám sát van từ xa được tạo thành từ một số thành phần: và nó phát hiện vị trí van bằng thiết bị cảm biến trang bị thêm, được gắn trên van vận hành bằng tay. Cảm biến vị trí được chia thành cảm biến vị trí góc và cảm biến vị trí tuyến tính. Sau đó, thiết bị cảm biến báo cáo dữ liệu vị trí ở định dạng kỹ thuật số cho hệ thống điều khiển trung tâm của nhà máy.

Với giải pháp giám sát từ xa lý tưởng, vị trí của tất cả các van trong nhà máy có thể được giám sát trên hệ thống điều khiển trung tâm trong nhà máy theo thời gian thực – từ hàng ngàn điểm khác nhau, dọc theo đường ống xử lý. Giám sát từ xa các van điều khiển quá trình có thể cung cấp nhiều lợi ích cho các nhà máy theo vô số cách khác nhau:

  • Mang lại khả năng tiết kiệm chi phí lớn
  • Cho phép phục hồi quy trình nhanh hơn sau khi nghỉ bảo trì
  • Tăng tính an toàn tại nhà máy
  • Giảm sự xuất hiện của lỗi và sai lệch chất lượng
  • Cung cấp các phân tích có giá trị và giúp ngăn chặn thời gian chết không có kế hoạch.

Những lợi ích từ việc giám sát van từ xa trong bối cảnh chuyển đổi Công nghiệp 4.0 đang diễn ra đã đẩy thị trường giám sát và kiểm soát từ xa lên quỹ đạo tăng trưởng ổn định với CAGR là 4,5%. Dự kiến sẽ đạt 27 tỷ USD vào năm 2023 trên toàn cầu.

Những thách thức của giải pháp trang bị thêm truyền thống

Nhiều nhà máy ngần ngại đầu tư mở rộng giám sát van từ xa, mặc dù tăng trưởng thị trường nhanh chóng và lợi ích kinh tế đáng kể. Việc trang bị lại một hệ thống giám sát trên hàng ngàn loại van khác nhau – một số trong đó có thể rất cũ, thường được sản xuất bởi các nhà cung cấp khác nhau – rất tốn kém và mất thời gian.

Các cảm biến vị trí van hiện tại trên thị trường thường chỉ phù hợp với một loại van và các nhà sản xuất van khác nhau có các thiết bị cảm biến vị trí cụ thể của riêng họ. Điều này làm tăng đầu tư phần cứng thiết bị cảm biến cho các nhà máy và việc mua sắm liên quan đến một số nhà sản xuất sản phẩm có thể tiêu tốn nhiều thời gian.

Các thiết bị cảm biến hiện trường truyền thống sử dụng một số giao thức giao tiếp công nghiệp – chẳng hạn như Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface và giao thức HART, để giao tiếp với hệ thống SCADA hoặc SAS của nhà máy. Điều này có thể yêu cầu tùy biến giao diện phần mềm tốn kém, đặc biệt là nếu các cảm biến của một số nhà cung cấp khác nhau được đưa vào hệ thống.

Hầu hết các cảm biến vị trí van công nghiệp hiện tại và các sản phẩm máy dò trên thị trường đều yêu cầu hệ thống cáp vật lý cho điện và dữ liệu. Khi có hàng ngàn van trong một nhà máy, thì hệ thống cáp sẽ trở thành một chi phí đáng kể và kéo dài thời gian triển khai đến nhiều tháng và đôi khi là nhiều năm.

Các thiết bị cảm biến vị trí truyền thống hiện có trên thị trường được chế tạo, dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp cực đoan tương tự như phần cứng trường hoạt động quan trọng. Tuy nhiên, điều này có thể được coi là quá kỹ thuật trong nhiều ứng dụng công nghiệp. Các cảm biến vị trí thường được gắn trên phần cứng hoạt động chính, chẳng hạn như các van – và các cảm biến không được tiếp xúc trực tiếp với các điều kiện khắc nghiệt nhất. Thực hành thiết kế sản phẩm cực đoan này đã làm tăng giá bán của các sản phẩm cảm biến vị trí truyền thống, nhưng các sản phẩm chất lượng cao, cấp doanh nghiệp có thẻ giá thấp hơn cũng phù hợp cho mục đích này trong hầu hết các trường hợp sử dụng.

Những thách thức này làm chậm việc triển khai các giải pháp giám sát van từ xa trang bị thêm trong các nhà máy toàn cầu. Câu hỏi đặt ra là: Làm thế nào người ta có thể giảm các khoản đầu tư này và làm cho việc trang bị thêm dễ dàng hơn?

Một giải pháp thay đổi trò chơi có thể đến từ lĩnh vực công nghệ Internet of Things (IoT). Sự phát triển với các thiết bị cảm biến IoT và công nghệ không dây đã có một bước nhảy vọt về phía trước, trong những năm gần đây.

Công nghệ giúp thay đổi trò chơi trong việc giám sát van từ xa

Một sản phẩm mới đó là các cảm biến góc không dây thông minh, cấp công nghiệp để theo dõi van từ xa đã được phát triển. Nó kết hợp các công nghệ không dây cấp công nghiệp mới nhất và vật liệu siêu bền, Với giải pháp này, các nhà máy có thể giảm tới 90% chi phí trang bị thêm – so với các giải pháp thay thế truyền thống.

Cảm biến góc có thể làm gì?

Các cảm biến không dây không cần cáp. Cảm biến góc trang bị thêm này có thể được gắn vào một số loại van quay thủ công, bao gồm van bi và bướm. Nó được cung cấp với một bộ chuyển đổi gắn kết để cài đặt nhanh chóng và dễ dàng. Có một cái kẹp gắn thiết bị cảm biến lên một đường ống. Đĩa phát hiện vị trí quay của nó được gắn vào cần gạt với một clip đơn giản.

Bên trong thiết bị cảm biến Góc là các cảm biến từ tính và cơ học để phát hiện vị trí của van, với độ chính xác là một độ. Nó báo cáo bất kỳ thay đổi vị trí nào qua kết nối không dây – với hệ thống điều khiển trung tâm của nhà máy hoặc nhà máy.

Sau khi được bật, cảm biến sẽ tự động kết nối với các thiết bị cảm biến khác bằng công nghệ Wirepas Mesh.

Bất cứ khi nào được yêu cầu, giao thức không dây Wirepas Lưới trong thiết bị cảm biến Góc có thể tự động tối ưu hóa công suất truyền và tần số vô tuyến. Không có trạm gốc hoặc bất kỳ cơ sở hạ tầng mạng không dây nào cần thiết trong nhà máy – các thiết bị cảm biến Góc hoạt động như các điểm truy cập cho các thiết bị cảm biến khác và tạo thành một mạng lưới hoàn chỉnh, truyền các gói dữ liệu, hop-by-hop đến đúng đích. Thiết bị cảm biến Góc tiết kiệm điện có thể chạy trong vài năm chỉ với một cục pin.

Nó mang tới những lợi ích cho các nhà máy như thế nào?

Trong suốt một thời gian dài đầu tư cho hệ thống hạ tầng công nghiệp nhiều năm, phương pháp cảm biến Góc không dây có thể mang lại cho các nhà máy và nhà máy tiết kiệm CAPEX và OPEX. Dưới đây là những lợi ích nổi bật nhất của chúng:

  • Việc cài đặt vào các van của bạn rất nhanh chóng và dễ dàng – không cần cáp, và nó được phân phối hoàn toàn được cấu hình sẵn. Nó làm giảm chi phí triển khai và vận hành, khi hàng ngàn van có liên quan.
  • Hoạt động với một số loại van quay bao gồm van bi và bướm được sản xuất bởi bất kỳ nhà sản xuất nào – giảm chi phí phần cứng và giúp mua sắm dễ dàng
  • Tránh tùy chỉnh phần mềm tốn kém hơn cho các giao thức truyền thông công nghiệp – cảm biến Góc tích hợp thẳng vào hệ thống điều khiển trung tâm thông qua giao diện lập trình ứng dụng đơn giản (API).
  • Những thay đổi trong dữ liệu vị trí van được báo cáo cho hệ thống điều khiển của bạn – điều này cho phép bạn điều chỉnh các quy trình của nhà máy nhanh hơn đến mức hiệu suất tối ưu của chúng.
  • Với thông tin cập nhật về tất cả các vị trí van, bạn có thể tránh tai nạn và tăng an toàn lao động tại nhà máy.
  • ránh thiệt hại môi trường bằng cách đảm bảo rằng các chất độc hại không được thải ra khỏi hệ thống.
  • Van thủ công thường được điều chỉnh bởi nhân viên vận hành. Họ thực hiện công việc điều chỉnh dựa trên kiến ​​thức ngầm của họ – giám sát van cho phép bạn số hóa và lưu trữ kiến ​​thức ngầm này.
  • Dữ liệu đầu cuối được thu thập từ tất cả các van, cho phép bạn đo lường và tối ưu hóa các quy trình.

Kết luận

Giám sát van từ xa cung cấp cho các nhà máy và nhà máy những lợi ích đáng kể – điều này giúp tiết kiệm chi phí, an toàn tốt hơn và tối ưu hóa quy trình liên tục. Tuy nhiên, việc số hóa các van điều khiển quá trình đã kéo dài quá lâu, do chi phí đầu tư trang bị thêm cao.

Cảm biến Góc công nghiệp mới và công nghệ IoT công nghiệp không dây có thể thay đổi trò chơi Giám sát van từ xa bằng một giải pháp thay thế dễ dàng nhưng mạnh mẽ với mức đầu tư thấp hơn tới 90%!

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây