Giải pháp giám sát năng lượng cho phép nhà máy sản xuất kính mắt của Ý giảm chi phí năng lượng một cách hiệu quả
05/08/2020
Giới thiệu
Nhiều quốc gia tiếp tục mở rộng việc sử dụng năng lượng tái tạo. Và cùng với nó là hóa đơn tiền điện. Lấy Ý làm ví dụ, vì việc quảng bá các ứng dụng phi hạt nhân đã bắt đầu từ nhiều năm trước, hơn 40% điện năng của đất nước hiện nay đến từ các nguồn tái tạo. Do đó, chi phí sản xuất tại Ý vẫn ở mức cao. Theo thông tin được công bố bởi Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), Ý có mức giá điện công nghiệp đắt nhất thế giới. Giá năng lượng đắt đỏ như vậy đã khiến các nhà sản xuất Ý nghĩ về cách giảm chi phí năng lượng hiệu quả của các nhà máy. May mắn thay, IoT công nghiệp (IIoT) có thể giúp họ tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tốt hơn.
Sử dụng thiết bị gateway để thu thập dữ liệu tiêu thụ năng lượng và dữ liệu Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), các nhà sản xuất có thể thực hiện hiệu quả việc quản lý để cải thiện việc tạo ra năng lượng và giảm chi phí tiêu thụ năng lượng. Advantech cung cấp một giải pháp tích hợp cao cho quản lý giám sát năng lượng của nhà máy. Nó cho phép các nhà tích hợp hệ thống dễ dàng hoàn thành việc thu nhận thông tin từ các lớp dưới cùng và tích hợp với lớp trên thông qua một nền tảng mở và linh hoạt với sự hỗ trợ giao thức truyền thông hoàn chỉnh để nhanh chóng phát triển các hệ thống giám sát năng lượng.
Yêu cầu hệ thống
Net Surfing là một Nhà tích hợp hệ thống của Ý chuyên cung cấp giải pháp quản lý tài sản doanh nghiệp và các giải pháp IoT. Trong những năm qua, công ty này đã giúp nhiều công ty sản xuất đạt được khả năng quản lý tài sản hiệu quả và quản lý năng lượng tối ưu. Gần đây, Net Surfing được một nhà sản xuất kính mắt nổi tiếng thế giới ủy quyền triển khai hệ thống giám sát năng lượng cho nhà máy chính và năm nhà máy phụ của họ tại Ý. Nhà sản xuất muốn thiết lập một trung tâm dữ liệu tại nhà máy chính và hy vọng thu thập tất cả dữ liệu tiêu thụ năng lượng (điện, khí đốt, nước) từ sáu nhà máy nằm rải rác ở các địa điểm khác nhau và tập hợp nó đến trung tâm dữ liệu để theo dõi thống nhất. Nhà sản xuất cũng có những lo ngại về bảo mật nên đã yêu cầu sử dụng hệ thống Mạng riêng ảo (VPN) để kết nối với Đám mây riêng của họ.
Để đáp ứng nhu cầu của nhà sản xuất kính mắt, Net Surfing dự định xây dựng Hệ thống quản lý bảo trì máy tính (CMMS) và tự phát triển hệ thống giám sát năng lượng có tên là I4.0 Supervisor, do đó họ cần phải mua các thiết gị gateway và phần mềm SCADA. Các sản phẩm liên quan phải đáp ứng các điều kiện sau:
- Hỗ trợ giao thức Modbus và cung cấp kết nối Ethernet để thu thập và tải lên dữ liệu.
- Hỗ trợ VPN cho phép các nhà máy phụ gửi dữ liệu đến trung tâm dữ liệu thông qua kênh bảo mật.
- Cung cấp lưu trữ dữ liệu tạm thời tại các địa điểm cục bộ để tránh mất dữ liệu do gián đoạn mạng.
- Có đủ các thẻ I/O để kết nối và thêm thiết bị bất cứ lúc nào.
- Nền tảng phát triển mở và linh hoạt để tạo điều kiện thu thập và tích hợp dữ liệu với CMMS.
- Hỗ trợ các thiết bị di động cho phép người dùng theo dõi bất cứ lúc nào.
Mô tả hệ thống
Đối với dự án này, Advantech đã cung cấp một giải pháp phân tán có thể nhanh chóng được xây dựng và dễ dàng mở rộng, bao gồm cổng giao tiếp công nghiệp ECU-1051TL với phần mềm chuyển đổi giao thức WISE-Edgelink cũng như phần mềm giám sát từ xa WebAccess / SCADA.
Phần mềm WebAccess / SCADA được cài đặt trong trung tâm dữ liệu sẽ trực quan hóa và hiển thị dữ liệu tiêu thụ năng lượng trên máy tính để quản trị viên theo dõi trong thời gian thực. Ngay cả khi quản trị viên rời khỏi trung tâm dữ liệu, họ có thể truy cập hệ thống để truy xuất dữ liệu bằng điện thoại di động hoặc máy tính bảng.
WISE-EdgeLink hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông (Modbus, IEC 60870-104, DNP3, BACnet và OPC UA), để ECU-1051TL có thể dễ dàng thu thập dữ liệu thiết bị cơ bản và tải nó lên hệ thống một cách an toàn. Hiện tại họ chỉ cần thu thập dữ liệu công tơ điện thông qua Modbus, nhưng trong tương lai, nếu nhà máy bổ sung máy móc hoặc thiết bị mới sử dụng các giao thức truyền thông khác, họ vẫn có thể thu thập trực tiếp thông qua ECU-1051TL.
Quy trình vận hành như sau: Mỗi nhà máy trong số sáu nhà máy lắp đặt thiết bị gateway ECU-1051TL để thu thập dữ liệu từ các thiết bị đo, công tơ điện và cảm biến thông qua kết nối Ethernet và RS-485. Các nhà máy phụ từ xa tải dữ liệu lên trung tâm dữ liệu thông qua mạng WAN / VPN và nhà máy chính gửi dữ liệu qua LAN TCP/IP. Việc cung cấp 2000 thẻ I / O (tương đương với việc thu thập 500 đồng hồ đo dữ liệu điện) giúp cho việc triển khai thu thập dữ liệu dễ dàng cho dự án mà không phải lo lắng về sự thiếu hụt dữ liệu. Chức năng tiền xử lý dữ liệu không chỉ thực hiện chuyển đổi giao thức mà còn mã hóa dữ liệu, từ đó tăng cường khả năng bảo mật cho việc truyền dữ liệu.
Triển khai hệ thống
- WebAccess / SCADA: Phần mềm HMI / SCADA dựa trên trình duyệt
- ECU-1051TL: Cổng giao tiếp công nghiệp cho ứng dụng IIoT, được nhúng phần mềm chuyển đổi giao thức thông minh WISE-EdgeLink
- SKY-5240: 2U 4 Node Hybrid Server, mật độ cao và lưu trữ linh hoạt, Dual 10GbE và 2 x PCIe Gen3 x16 Slots
Kết luận
Kiểm soát chi phí sản xuất luôn là một thách thức đối với ngành sản xuất. Nếu các nhà sản xuất muốn duy trì lợi nhuận cao và tăng cường khả năng cạnh tranh thị trường, giảm tiêu thụ năng lượng chắc chắn là một trong những điều cần thiết để kiểm soát chi phí. Trước đây, các nhà sản xuất đã nhận được hóa đơn tiền điện và thanh toán đúng hạn, nhưng họ không biết thiết bị nào là nơi tiêu tốn nhiều điện năng nhất. Ngay cả khi họ muốn tiết kiệm năng lượng, họ cũng không biết bắt đầu từ đâu.
Giờ đây, giải pháp hiệu quả về chi phí của Advantech không chỉ cho phép các nhà tích hợp hệ thống hoàn thành việc phát triển dự án của họ một cách hiệu quả mà còn cho phép các nhà máy tích hợp chi tiết quản lý năng lượng bằng cách sử dụng các hệ thống giám sát năng lượng. Nhà sản xuất kính mắt trong dự án này đã sử dụng tốt hệ thống giám sát để phân tích sâu hơn. Bằng cách tối ưu hóa một số dây chuyền trong nhà máy và thay thế thiết bị có hiệu suất kém, chi phí năng lượng đã giảm từ 10% đến 15% trong vòng vài tháng. Kết quả thực hiện rõ ràng như vậy tất nhiên đã được doanh nghiệp này đánh giá rất cao.
/Server_Front left _S20181119091913.jpg)
-25/ESRPPCS105120200602172753.png)
-25/Project_02--_Vertical20220406173334.jpg)
/WebAccess.b20180426164007.jpg)
