Bezprzewodowe rozwiązanie do monitorowania drgań dla zakładów papierniczych

13.10.2021 Studia przypadków / Sterowanie i akwizycja danych
Bezprzewodowe rozwiązanie do monitorowania drgań dla zakładów papierniczych
Wizerunek autora
Jarosław Molenda
Producent: Advantech
  • Zakłady przemysłowe
  • Energetyka
  • Woda i ścieki
  • Gaz i Paliwa

Wprowadzenie

Wyroby papierowe to niezbędne przedmioty używane we wszelkiego rodzaju środowiskach domowych i przemysłowych. Jako dostawcy tych niezbędnych przedmiotów, zakłady papiernicze zmagają się z krótkimi terminami produkcji, dlatego niezawodna i bezproblemowa produkcja wymaga czujnej uwagi.

Wytwarzanie papieru to złożony proces produkcyjny, który wykorzystuje duże urządzenia z wieloma ruchomymi częściami o dużych prędkościach. Liczne silniki są wykorzystywane do napędzania taśm przenośnikowych na linii produkcyjnej, a utrata jednego silnika powoduje zatrzymanie pracy i utratę zdolności produkcyjnej.

Wymagania systemowe

Dotychczas zakład papierniczy wykorzystywał urządzenia ręczne do monitorowania stanu silników i wykonywania regularnych przeglądów w celu sprawdzenia, czy wszystko działa tak, jak powinno. Ręczne przeglądy są jednak czasochłonne i niebezpieczne, a problemy są często trudne do zdiagnozowania. Tym, czego potrzebował zakład papierniczy, był internetowy system monitorowania do wykonywania przeglądów na miejscu, który także ograniczyłby koszty pracy i ryzyko dla pracowników. Firma Advantech dostarczyła kompleksowe rozwiązanie, które pomaga dotrzymywać wszystkich krótkich terminów produkcji.

Opis systemu

Podstawa magnetyczna została wykorzystana do przymocowania czujników drgań Advantech WISE-2410 do obudów łożysk silników i kół pasowych podłączonych do maszyn papierniczych. Te przekazują wartości własne prędkości obrotowej i przyspieszenia za pośrednictwem sieci bezprzewodowej LoRaWAN do bramy WISE-6610 i do systemu SCADA klienta. Po pozyskaniu operatorzy mogą monitorować wszystkie dane, ustawiać wyzwalacze zdarzeń i analizować statystyki, aby potwierdzać normalną pracę silników. Mogą także tworzyć raporty, aby porównywać wartości widma częstotliwości z danych zarejestrowanych w różnym czasie.

Bezprzewodowy czujnik drgań WISE-2410 LoRaWAN to inteligentne urządzenie z wbudowanym procesorem ARM Cortex-M4, 3-osiowym akcelerometrem i czujnikiem temperatury. Jego wbudowane funkcje obliczeniowe wykonują złożone obliczenia różnych wartości własnych (w tym: widmo przyspieszenia, VRMS, ARMS, wartość szczytowa, przemieszczenie, kurtoza, współczynnik szczytu, asymetria i odchylenie standardowe).

Urządzenie nadawczo-odbiorcze sieci LoRa oferuje wiele zalet, takich jak niska częstotliwość, długi zasięg, niskie zużycie energii i wysoka penetracja. WISE-2410 oferuje pracę w szerokim zakresie temperatur (-20°C – 85°C) oraz obudowę z certyfikatem odporności na wodę i pył IP66.

WISE-6610 to brama LoRaWAN o wysokiej wydajności z wieloma opcjami łączności dla środowisk przemysłowych i obsługą protokołu LoRaWAN do budowy prywatnych i publicznych sieci LoRaWAN. Ponadto obsługuje inne protokoły, w tym MQTT, a elastyczność sprzętu i oprogramowania zapewnia bogactwo funkcji dla systemów inteligencji. WISE-6610 umożliwia tworzenie tuneli VPN przy użyciu różnych protokołów, które zapewniają bezpieczną komunikację. Ponadto zapewnia serwer sieciowy z możliwością szyfrowania i przekształcania danych LoRaWAN w urządzeniu, a funkcje rozszerzonej redundancji są specjalnie zaprojektowane, aby zapobiegać utracie połączenia.

Wniosek

Maszyny zakładów papierniczych są duże i złożone, a dotychczasowe przeglądy prowadzone przez ludzi narażały pracowników na zagrożenia w miejscu pracy. Obecnie nowe rozwiązanie automatycznego monitorowania umożliwia zdalne monitorowanie systemu bez kontroli ręcznej, co znacząco poprawia ochronę środowiska i bezpieczeństwo pracowników.

Firma Advantech ciągle pogłębia i analizuje integrację produktów IoT, np. w inteligentnych fabrykach i miastach, stając się motorem dla inteligentnej planety. WISE-2410 i WISE-6610 to rozwiązania produktowe firmy Advantech oparte na technologiach długodystansowej łączności bezprzewodowej LoRaWAN o wysokiej penetracji i niskiej mocy, które są wysoce zintegrowane z aplikacjami kontroli przemysłowej. Rozwiązanie to wykonuje zdalne monitorowanie urządzeń i diagnostykę prewencyjną poprzez gromadzenie danych drgań urządzeń. Rozwiązanie znacząco ogranicza przestoje urządzeń, które powodują utratę produkcji i wypadki przemysłowe.