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                  圖爾克:通過IIoT實現理想的控制柜環境

                    2021年07月15日  

                    利用優化的設備布局和智能狀態監測,可以防止控制柜內的溫度變化 – 圖爾克的IM18-CCM智能控制柜保護模塊可實現向IT體系傳輸狀態數據。

                  控制柜的狀態數據使得用戶可以提前防止設備故障,從而提高工廠的可用性

                    在更小的空間內容納越來越強大的設備是技術進步的一大體現。對于控制柜而言,現代化的緊湊設計意味著更小的外形尺寸或容納更多的電子元器件。然而,創新也會帶來負面的影響,其中就包括小型化帶來的散熱問題??刂乒駜瘸霈F極端或異常的溫度條件尤其會導致功率損失甚至造成某些設備故障。因此,除了合理的設備布局外,實施智能狀態監測解決方案至關重要。IM18-CCM是圖爾克全新推出的緊湊型環境監測和柜門保護模塊,它甚至可通過以太網將狀態監測引入到IT領域。

                    為電子冷卻保留余地

                    控制柜內設備和能量密度的不斷提高勢必會加劇功率耗散(即部分耗能不用于過程,而是以熱能的形式由電子設備散發)。若控制柜組件的布局導致形成熱點或冷空氣幾乎無法流動,則會同時引發多種風險:精密的測量設備可能在某些情況下不再準確,組件的使用壽命會縮短甚至永久失效??刂破鞯葟碗s的系統尤其會受散熱影響。大多數PLC的最高工作溫度為55 °C,這僅比許多控制柜的“舒適溫度”高15 °C。

                    及早檢測異常情況

                    在控制柜內安裝組件時,就可以通過實施相關的策略,將產生熱量的風險進行一定程度的降低。例如,可以將設備布局為尺寸適中的模塊、避免電纜或電纜管道阻礙氣流、將熱敏組件盡可能安裝在機柜的底部等。利用這些方法基本可以實現不錯的控制柜條件。然而,即使優化了拓撲結構或使用空調系統進行了通風,對控制柜內的環境條件進行長期的電子監測仍然很有意義。這可使維護技術員提前注意到任何異常情況,避免發生故障 – 尤其是當設備安裝在偏遠的開關箱時。例如,在天氣成為外部影響因素的室外區域就是典型的例子。

                    DIN導軌上的三合一監測

                    幾年前,圖爾克推出了控制柜保護模塊IM12-CCM和IMX12-CCM(帶Ex認證),作為易于擴展的狀態監測解決方案。這些緊湊設備安裝在DIN導軌上,并帶有3個板載傳感器,分別用于監測溫度、空氣濕度和門間隙。其中,IM(X)12使用可配置的限值功能,可在數值高于或低于定義的限值時發送信號。這可用于指示設備過熱、控制柜結露或門未正確關閉等。

                    IM12-CCM帶有內部數據記錄儀,可保存長達2年的數據并附帶時間戳。這使得用戶還可檢測長期過程中發生的蠕變,并相應采取糾正措施。利用配備的接口,這2個控制柜保護模塊還可以主從模式運行,通過控制柜上的2個點同時監測門的正確關閉以及其他限值。其中,主站負責處理從站的數據,并向控制器發送信號。標準版的IM12-CCM帶有2個開關觸點和1個IO-Link接口。利用快速示教模式,用戶可以輕松在現場設置限值。此外,還可通過IO-Link或FDT框架(如PACTware)進行參數設置。

                    需注意的是,企業不應僅監測柜門溫度和空氣濕度方面的狀態。數字化系統,尤其是供電和供水領域中所謂的關鍵基礎設施 (CRITIS),必須得到可靠且透明的保護,并防止非法訪問。目前,IT法規已經對此有相關規定。圖爾克的CCM設備帶有安全控制功能,可在該領域發揮出色的功效。這些設備可使每個控制柜都適用于關鍵基礎設施,而無需大量的開支。

                    圖爾克的IM18-CCM控制柜保護模塊可通過以太網將測量值傳輸至IT網絡,并且甚至可以預先對其進行遠程預處理

                    下一步:連接工廠層級和IT領域

                    圖爾克的IM18-CCM不僅可以對控制柜進行本地狀態監測,還能將數據傳輸至IT領域。該設備寬僅18 mm,可通過其以太網接口將傳感器的測量值傳輸至更高層級的系統。理論上,數據可以最終傳輸到云端,從而使維護人員能隨時通過移動終端訪問實際的控制柜環境數據。這就消除了運營層級與IT基礎設施間的界限:用戶可以在辦公桌上分析工廠車間的數據。

                    快速閱讀

                    控制柜熱量積累過多的原因有很多。設計師通??梢酝ㄟ^設計來充分減少設備布局不當或通風不佳等問題導致的危險。然而,針對外部影響因素和設備異常情況,需要進行特定的狀態監測?,F在,圖爾克的IM18-CCM控制柜保護模塊可以作為智能解決方案,實現通過IIoT中的以太網進行傳感器數據處理。

                    無縫連接OT和IT領域:圖爾克的IM18-CCM可實現與外部傳感器的連接,并通過以太網將其測量值傳輸至更高層級的系統

                    圖爾克的IM-CCM控制柜保護模塊可為最終用戶和OEM提供狀態監測解決方案

                    然而,這不僅僅是為工廠建造者和用戶提供數據輸出方面的能力。在測量值采集方面,也實現了更大的靈活性:除了已安裝的3個傳感器外,RS485接口(Modbus RTU或CAN)還可實現在必要時連接振動傳感器等外部設備。例如,為了準確了解控制柜的溫度信息,可以在不同位置安裝多個溫度傳感器,從而消除對額外控制柜保護模塊的需求。通常,3個溫度傳感器的數據就足以準確提供包括大型機柜在內的整體溫度狀況信息。

                    靈活定制應用

                    狀態監測任務通常與許多工廠建造者和用戶的軟件解決方案一樣獨立。IM18-CCM采用開放式Linux平臺,因此可以支持安裝定制化應用。這使得編程人員可以為設備設置特定的規則,使其可以檢測露點或在剛進入夏季時允許自然升溫等。某些用戶也可以上傳自己的云連接器,從而可以在更高層級的系統中進行趨勢可視化或發送警報。

                    展望:更多的接口,更大的內存

                    在任何工廠概念中,控制柜的溫度、空氣濕度以及安全性都是重要變量。通過合理的設備布局和有效的通風設計,設計師可以確保實現優化電子元器件可用性的基礎。除了控制柜保護模塊外,還可使用緊湊且易用的狀態監測工具來隨時提供關鍵測量值的信息。繼推出成熟的IM12系列設備以來,圖爾克的IM18-CCM建立起了與IIoT的橋梁。今年,我們還將推出第二個版本的設備,滿足客戶對更多接口的需求。該版本將配備額外的以太網輸入以及通用I/O、USB主機和更大的內存。(作者 | Klaus Ebinger,接口技術產品管理總監)

                   

                  標簽:圖爾克  我要反饋
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