ЗАДАЧА
Розповімо вам про приклад побудови мережі IoT на фабриці з виробництва картонної упаковки товарів. Тут за допомоги Інтернету речей була побудована бездротова система контролю вібрації обладнання.
Температура і частота вібрації можуть вказати на ознаки виходу обладнання з ладу. Тому на фабриці стало питання контролю вібрації підшипників та якості мастила для них. Якщо підшипники недостатньо змазані, через тертя обладнання нагрівається і починає більше дрижати, що призводить до поломок, ремонту, заміни підшипників – а це коштує немало.
На фабриці обирали між двома способами моніторингу вібрації: збір даних через Wi-Fi або аналогові датчики. Проблема полягала в тому, що для аналогових потрібно тягнути нові дроти, а датчики температури з Wi-Fi вимагають постійного каналу зв’язку для передачі даних – тобто постійної роботи акумуляторів.
Перед iotji стояло завдання знайти безпроводну альтернативу датчиків вібрації та температури з малим споживанням енергії.
РІШЕННЯ
Промислові LoRaWAN датчики температури дозволяють контролювати ступінь нагріву обмотки електродвигунів та температуру підшипників. Якщо говорити про те, які параметри вимірює датчик вібрації, то це як віброшвидкість, так і віброприскорення по одній осі або відразу за трьома. Розумні датчики тиску здійснюють виміри в агресивному промисловому середовищі, забезпечуючи надійний моніторинг технологічних процесів на фабриці.
LoRaWAN – це протокол передачі даних, який ідеально підходить для вимірювання вібрації та нагрівання промислового обладнання, адже ці показники не займають великих об’ємів даних. Переваги систем LoRaWAN цінуються на виробничих підприємствах через масштаби покриття та зручність установки датчиків:
- одна базова станція LoRaWAN покриває всю територію цеху надійним зв’язком.
- майже всі показники роботи обладнання можна знімати через LoRaWAN датчики, асортимент надзвичайно широкий. Щоб підібрати саме той, що вам потрібен, зв’яжіться з нами через sales@iotji.io
- зручність монтажу датчиків забезпечується магнітною підставкою для фіксації на промисловому обладнанні фабрики.
- енергоефективний принцип роботи LoRaWAN дозволяє працювати датчикам кілька років без заміни елементів живлення. Справа в тому, що більшість часу пристрої знаходяться у стані сну, а прокидаються тільки для передачі зібраних даних на декілька секунд.
У систем збору даних LoRaWAN високий захист від індустріальних вузькосмугових перешкод, тому дані приходять без втрат. Крім цього, команда iotji може направити всі дані в уже існуючу на підприємстві SCADA систему для візуалізації і управління.
Серцем будь-якого проекту Інтернету Речей (IoT) є його софтверна складова. Для проекту з контролю вібрації – це LoRaWAN Network Server, що забезпечує спілкування між собою датчиків, актуаторів і базових станцій. LNS також передає інформацію до LoRaWAN Application Server (LAS), який відповідає за бізнес-логіку. Зв’язка LNS-LAS, як правило, працює по MQTT протоколу, забезпечуючи таким чином універсальність обміну інформацією.
Для передачі інформації з LAS ThingsBoard PE далі в SCADA з підтримкою OPC UA (наприклад, Siemens WinCC, Schneinder Electric EcoStruxure або OpenSCADA) використовується механізм інтеграцій, який і забезпечує двонаправлений обмін інформацією OPC UA Server-LAS в мережі IIoT виробничого підприємства.
Використання технологій індустріального Інтернету речей (IIoT) дозволяє перейти від періодичних вимірювань характеристик до постійного контролю, значно збільшуючи горизонт прогнозування відмов обладнання. Підключення штучного інтелекту до обробки масиву даних робить всю систему ще ефективнішою, надає можливість відслідковувати довгострокові тренди. Більше про AIoT можете прочитати тут.
РЕЗУЛЬТАТ
Маючи оптимальні та критичні значення температури та частоти вібрації промислових машин, iotji спроектували бездротову систему контролю вібрації обладнання. Всі зібрані дані з контрольних точок верстатів через LoRaWAN протокол обробляються та візуалізуються у IoT платформі Thingsboard PE, а також інтегруються у SCADA, що давно використовується на фабриці. IoT LoRaWAN інтеграція у SCADA особливо рекомендується під час переналаштування виробничих процесів або перенесення обладнання.
Економічний принцип роботи датчиків дозволяє експлуатувати систему збору даних без технічного обслуговування протягом тривалого часу, оптимізуючи витрати виробництва.
Після установки мережі LoRaWAN фабрика вже готується розширювати функціонал датчиків. Зокрема планується підключення датчиків струму для ведення технічного обліку всіх енергоресурсів з деталізацією по кожній одиниці обладнання. Так фабрика зможе точно планувати свої витрати і формувати собівартість виробленої продукції. LoRaWAN мережа дозволить підключення й інших рішень, необхідних у процесі роботи промислового підприємства: датчики руху, котролю відчинення/зачинення вікон і дверей стануть незамінними для відстеження доступу до об’єктів. А димова сирена 868 МГц стане частиною системи пожежної безпеки.