Inteligentne urządzenia dynamicznie wkroczyły w nasze życie. Zainteresowanie branżą IoT stale rośnie, dlatego coraz więcej producentów na całym świecie decyduje się na rozwój tego typu produktów. To samo dzieje się w przemyśle, czego przykładem są inteligentne sprężarki.
Inteligentna przemysłowa sprężarka BOGE Kompressoren typ S76-4LFD wraz ze zintegrowanym osuszaczem ziębniczym oraz przetwornicą częstotliwości.
Internet of Things (IoT) to inaczej Internet Rzeczy. Oznacza to szeroki termin używany w odniesieniu do sieci inteligentnych urządzeń podłączonych do Internetu, takich jak inteligentne pralki, telewizory, telefony, systemy bezpieczeństwa i wiele innych. Dzięki połączeniu ich w jedną sieć możemy przede wszystkim zarządzać nimi za pomocą smartfona, tabletu czy też asystenta głosowego. Ponadto, można zaprogramować, kiedy dane urządzenia są włączane lub wyłączane, a także sterować nimi z dowolnego miejsca.
Definicję „inteligencji” oparliśmy o publikację Manuela Silverio-Fernándeza: “What is a smart device? – a conceptualisation within the paradigm of the internet of things” – “Inteligentne urządzenie to kontekstowo świadome urządzenie elektroniczne, zdolne do wykonywania autonomicznych obliczeń i łączenia się z innymi urządzeniami przewodowo lub bezprzewodowo w celu wymiany danych”.
Jaka sprężarka będzie zatem „inteligentna”?
Kluczowe będą tutaj trzy cechy:
– inteligentna sprężarka może spajać w zintegrowany system szereg mechanizmów, przykładowo, innych komponentów układu sprężonego powietrza.
– posiada zdolność dynamicznego dostosowywania się do zmieniających się warunków i podejmowania działań w oparciu o kontekst danej sytuacji. Jest w stanie odpowiednio się konfigurować, a także móc komunikować się i wymieniać dane z innymi urządzeniami, aby podejmować odpowiednie działania.
– posiada możliwość reagowania w czasie rzeczywistym, przykładowo na zmienne zapotrzebowanie.
A jak wyglądają te cechy w praktyce ?
Zaawansowana i bezpieczna wymiana danych
Zaawansowana wywiana danych nie byłaby możliwa bez sterownika. Tylko inteligentna koncepcja sterowania może zabezpieczyć ten ogromny wzrost efektywności. Zintegrowany sterownik Focus Control© 2.0 idealnie uzupełnia potrzeby Przemysłu 4.0. Ten inteligentny, rozpoznający tendencje system sterowania sprężarkami znacznie wydłuża okres żywotności instalacji. Focus Control© 2.0 przewiduje stan pracy urządzenia i automatycznie nastawia się na przebieg zmian ciśnienia i temperatur. Focus Control© 2.0 umożliwia, całkiem w duchu idei Przemysłu 4.0, monitoring do 4 sprężarek bez konieczności instalacji sterownika nadrzędnego. Tak więc optymalnie wykorzystuje się potencjał instalacji oraz przedłuża żywotność urządzeń.
Jeśli układ sprężonego powietrza składa się z więcej niż 4 urządzeń bądź wymagane jest zastosowanie oddzielnego sterownika nadrzędnego można zastosować Airtelligence Provis 3.0
Wszystkie instalacje sprężonego powietrza składają się z fizycznej sieci maszyn połączonych rurami i zaworami. Zazwyczaj są to sprężarki stałoobrotowe, które dostarczają powietrze w podstawowym obciążeniu, a jednostki o zmiennoobrotowe są uruchamiane w celu zaspokojenia wahań zapotrzebowania. Sieć sprężonego powietrza może również obejmować urządzenia pomocnicze, takie jak osuszacze, filtry i zbiorniki sprężonego powietrza. Systemy sterowania koordynują te komponenty i ich działania
W przeciwieństwie do poprzednich sieciowych produktów sterujących, Provis 3.0 ma nieograniczony zakres i skalę. Został opracowany dla większych i bardziej złożonych zakładów z wieloma sprężarkami i wyposażeniem. Co ważne, może bezpiecznie integrować i aktualizować nowe i stare komponenty różnych producentów.
Zasadniczo Provis 3.0 maksymalizuje efektywność energetyczną poprzez inteligentne i proaktywne dopasowanie wahań zapotrzebowania na sprężone powietrze do przepływu z optymalnej kombinacji sprężarek i innych komponentów. Dalsze korzyści w zakresie oszczędności energii wynikają z innych funkcji Provis 3: audytu energetycznego, raportowania, kalkulacji kosztów i testowania wydajności, których jasne informacje usprawniają budżetowanie, podejmowanie decyzji i planowanie. Autoryzowani użytkownicy mogą uzyskać dostęp do intuicyjnie wyświetlanych informacji oraz sprawdzać, kontrolować lub regulować urządzenia za pomocą wbudowanego wyświetlacza lub zdalnie na swoich komputerach, tabletach lub smartfonach.
Systemy sprężonego powietrza częstokroć składają się z urządzeń pochodzących od różnych dostawców, stąd też pojawiają się wątpliwości, czy te maszyny mogą się ze sobą komunikować. Dlatego łączenie ze sobą maszyn – zarówno w nowej instalacji, jak i integracja nowych maszyn z istniejącą infrastrukturą – nadal stanowi wyzwanie. Tą standaryzację zapewnia OPC UA czyli „Open Platform Communications Unified Architecture”. Jest to standard dla wymiany danych w nowej architekturze. Celem jest zapewnienie komunikacji pomiędzy różnymi maszynami, gdyż by mogły się komunikować muszą najpierw wymieniać dane jednym protokołem („językiem”). BOGE stosując protokół OPC UA zapewnia, iż komunikacja pomiędzy różnych produktami i typami urządzeń funkcjonuje bezpiecznie. Połączenia są bowiem szyfrowane, a technologię opracowywano z maksymalnym naciskiem na bezpieczeństwo czyli ochronę przed hakerami. Protokół OPC UA postawił bowiem sobie wręcz za cel sprostanie wymogom bezpieczeństwa i stworzenie niezawodnego rozwiązania poprzez uwierzytelnianie dostępu i szyfrowanie komunikatów.
Zdalny monitoring
Usługa BOGE Connect stale zbiera dane („na żywo”) z urządzeń i umożliwia operatorom analizę oraz zrozumienie warunków działania każdej instalacji. Oznacza to, że technik serwisowy może wykryć pierwsze oznaki potencjalnego problemu w urządzeniu i wywołać wszystkie istotne szczegóły za pośrednictwem portalu BOGE Connect. Jeśli zdarzenie nie stanowi zagrożenia, system uczy się ignorowania go w przyszłości. W miarę pogłębiania się wiedzy mogą dostosowywać parametry w sterownikach maszyn i umożliwiać im bezpośrednie ostrzeganie klientów o pojawiających się problemach. BOGE Connect towarzyszy sprężarkom przez cały okres ich eksploatacji zapewniając ponadto płynne raportowanie i zoptymalizowaną niezawodność planowania przy gwarancji ochrony danych.
Inteligentny tryb pracy
Modele inteligentne dostosowują swoje parametry robocze do warunków pracy i zapotrzebowania w instalacji sprężonego powietrza.
Sprężarka o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) niejako śledzi zapotrzebowanie na sprężone powietrze i do niego dopasowuje swoją wydajność utrzymując stałe ciśnienie. W ten sposób sprężarka zapewnia oszczędność energii. Zaaplikowane poprawnie VSD bardzo efektywnie utrzymuje stałe ciśnienie w szerokim zakresie zapotrzebowania na sprężone powietrze, np. maszyny BOGE utrzymują zadane ciśnienie sprężania w zakresie tolerancji +/-100 mbar.
Wszystkie powyższe ulepszenia i innowacje składają się na obraz inteligentnej sprężarki – maszyny zdolnej do wymiany danych i łatwej w kontrolowaniu i monitorowaniu oraz posiadającej dodatkowe funkcje celem jej efektywnej, energooszczędnej pracy.
