Промышленность

Измерение температуры и вибрации оборудования на производстве

Решения > Промышленность

ЗАДАЧА

Расскажем вам про пример построения сети IoT на фабрике по производству картонной упаковки товаров, где с помощью Интернета вещей была построена беспроводная система для измерения вибрации оборудования.

Температура и частота вибрации фабричных машин может указать на появление в них неполадок. Поэтому на фабрике стал вопрос контроля вибрации подшипников в верстатах и количества их смазки. Если подшипники недостаточно смазаны, из-за трения оборудование нагревается и больше трясётся, а потом и вовсе ломается. Остановки на ремонт, покупка новых деталей, их замена вылетает фабрике в копеечку.

На фабрике выбирали между двумя способами мониторинга вибрации: Wi-Fi и аналоговые датчики. Проблема состояла в том, что для аналоговых нужно тянуть провода, но хотелось бы избежать аварийных ситуаций на производстве. А датчики с Wi-Fi требуют постоянный канал связи для передачи данных, то есть постоянную работу аккумуляторов.

Перед iotji стояла задача найти беспроводную альтернативу датчиков вибрации и температуры с малым потреблением энергии.

РЕШЕНИЕ

Решением стала LoRaWAN автоматизация производства.

LoRaWAN датчики температуры измеряют уровень нагрева обмотки электродвигателей, температуру подшипников. Частота вибрации подшипников контролируется другим видом устройства по одной оси или сразу по трем. Измерять такими датчиками вибрации можно как виброскорость, так и виброускорение. Умные датчики давления также выполняют измерения в агрессивной промышленной среде, обеспечивая надёжный мониторинг технологических процессов на фабрике.

LoRaWAN — это протокол передачи данных, который по всем характеристикам подходит для измерения вибрации и нагрева промышленного оборудования. Преимущества такой сети ценятся на производственных предприятиях из-за особенностей покрытия и удобства установки датчиков:

один шлюз LoRaWAN покрывает всю территорию цеха надежной связью.
почти все показатели работы фабричных верстатов и станком можно снимать через LoRaWAN датчики, их ассортимент обширный. Чтобы подобрать то устройство, которое необходимо именно вам, свяжитесь с нами через sales@iotji.io
датчики на магнитах удобно крепятся к промышленному оборудованию.
экономия заряда батареи позволяет им работать несколько лет без замены батареек. Дело в том, что бОльшую часть времени датчики проводят в состоянии сна, а просыпаются только для передачи собранных данных в установленное вами время.

lorawan, датчик вибраций 868 мгц — Датчик вибрации и температуры Netvox R718E

Система сбора данных LoRaWAN хорошо защищена от индустриальных узкополосных помех, поэтому данные приходят без потерь. Кроме того, интегратор IoT-решений iotji может направить все данные в уже существующую на предприятии SCADA систему для визуализации и управления сетью.

Как и в любом другом проекте Интернета Вещей (IoT), сердцем решения для промышленности является его софтверная составляющая. В случае с измерение вибрации оборудования – это LoRaWAN Network Server, обеспечивающий общение датчиков, актуаторов и базовых станций. LNS также передаёт информацию в LoRaWAN Application Server (LAS), отвечающий за бизнес-логику. Связка LNS–LAS, как правило, работает по MQTT протоколу, обеспечивая таким образом универсальность обмена информацией.

Для передачи информации из LAS ThingsBoard PE дальше в SCADA с поддержкой OPC UA (например, Siemens WinCC, Schneinder Electric EcoStruxure или OpenSCADA) используется механизм интеграций, который обеспечивает двунаправленный обмен информацией OPC UA Server– LAS в сети IIoT производственного предприятия.

Использование технологий индустриального Интернета вещей (IIoT) позволяет перейти от периодических измерений характеристик до постоянного контроля, увеличивая горизонт прогнозирования отказов оборудования. Подключение искусственного интеллекта к таким системам делает их более эффективной, позволяя отслеживать долгосрочные тренды. Больше про AIoT вы можете прочитать здесь.

РЕЗУЛЬТАТ

Получив оптимальные и критические значения температуры и частоты вибрации промышленных машин, iotji спроектировали беспроводную систему контроля вибрации оборудования. Все собранные данные из контрольных точек верстатов через протокол LoRaWAN обрабатываются и визуализируются в IoT платформе Thingsboard PE, а также интегрируются в SCADA, что давно используются на фабрике. Интеграция с системой SCADA LoRaWAN решения Интернета вещей для промышленного оборудования особенно будет полезно во время перенастройки производственных процессов или переносе мощностей.

Экономичный принцип работы датчиков промышленного Интернета вещей позволяет эксплуатировать систему без технического обслуживания на протяжении длительного времени, оптимизируя затраты предприятия.

После установки сети LoRaWAN фабрика уже готовится расширять функционал датчиков и с их помощью вести технический учет всех энергоресурсов с детализацией по каждой единице оборудования. Так заказчик сможет точно планировать свои расходы и формировать себестоимость производимой продукции. Кроме того, LoRaWAN сеть позволяет внедрять и другие решения, необходимые в процессе работы технологического производственного предприятия: датчики движения, контроля открытия/закрытия окон и дверей станут незаменимыми при отслеживании проникновений на объект, а дымовой извещатель 868 МГц — частью системы пожарной безопасности.