tag 标签: 工业物联网

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  • 热度 1
    2022-12-28 13:48
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    一、应用背景 随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭,人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源日益受到世界各国的重视。中国风能储量大,分布面广,仅陆地上的风能储量就约2.53亿千瓦。我国的风电发展起步较晚,但在国家政策的激励和扶持下也取得了长足的进步。 丰富的风能资源一般都在偏远地区,而且环境恶劣,在风电机组控制中,由于风电机组分布比较分散、需要监控参数较多,这些因素都会给风电系统的控制带来困难。为充分有效利用风力进行发电,国内许多风电企业采用了数据采集与监控(SCADA)系统来实现对风机机组的数据采集、监测、储存、分析、展示。 二、案例分析 在此应用背景下,国内某风电集团在下辖风电场中使用了 虹科Panorama SCADA数字化平台 。通过使用虹科Panorama SCADA软件解决方案,用户可以 及时、全面地对风电场设备运行状态和发电量进行实时监控 ,确保风电场的安全高效生产。 (1)数据采集和可视化 虹科Panorama软件平台 支持桌面HMI、Web HMI、移动HMI,提供远程RDP访问功能 。该平台可以实现风电场风机组的基本参数(包括风速,功率,转速等)的综合展示,用户通过远程控制单个或多个风机的启停, 实时监视风机的运行状况 ,提高效率。同时,用户可以根据需求 实现对不同方向风机组(运行参数、发电量)进行监控 ,通过对比分析,对每个风机组进行效率评估。 (2)KPI分析 企业运营管理层可以利用 远程实时在线监视 ,准确及时地掌握风电场的真实运行状况,为风电场KPI考核提供了可信、可靠的依据。虹科Panorama平台 支持KPI分析,提供多样化数据分析图表 ,可以对风电场的设备运行数据进行分析以及对整个风电场经济效益进行评估。 (3)警报和趋势 对于风机组内的各个模块状态的监控至关重要,主要模块有齿轮箱、交流发电机、控制器、制动器、转子、测风仪等。虹科Panorama软件平台可以 实现对每个模块的参数趋势、故障报警的综合展示 。同时,警报信息可通过VoIP、GSM调制解调器的SMS、邮件、传真多种方式发送到管理者处,并通过on-call功能将警报信息按特定人员、特定时间选择性发送。 (4)其他功能 在操作记录查询方面,虹科Panorama软件平台可以 记录不同用户在系统中的操作动作 ,例如用户登录,开关设备等。 由于风电场分布较为分散,为了对数据的及时归档和存储,虹科Panorama软件平台也提供了较为 强大的数据库功能 ,不仅支持SQL Server、Access、Oracle等ADO接口的数据库的读\写\修改,还可以通过数据库功能 实现配方管理 。 三、总结 SCADA软件平台的应用, 提高了风电管理的效率 ,用户可以有效掌握系统的运行状态,加快决策速度。同时,虹科Panorama有助于 快速诊断系统故障 ,对 提高风电场运行的安全性、可靠性,以及提高经济效益 等方面具有不可替代的作用。
  • 2022-12-22 10:20
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    一、背景 OPC通信技术是工业通信领域中一套广为流行的方案,能够帮助大量的使用不同通信协议的下层现场设备数据与上位机应用程序进行交互。实现OPC通信需要基于Winodows上的COM/DCOM技术,只有在服务器和客户端都进行DCOM配置,开放相应的权限后,才可完成两台主机的连接并进行正常的OPC通信。 二、 使用DCOM的用户挑战 1、DCOM安全挑战 分布式COM(DCOM)是微软的一项专有技术,是为一般IT(后台)应用而设计的,不是实时过程控制。 DCOM在寻找其他主机、解析名称、请求服务、授权、发送数据等操作时,需要使用到很多端口。如果这些端口不可用,DCOM会自动搜索其他端口。DCOM使用的任何端口和服务都是病毒和蠕虫的目标,有能力的黑客可以创建针对这些端口的服务,查询哪些服务正在运行,并与黑客的利用脚本工具包相匹配。 因此,用户在使用DCOM时经常面临着安全隐患。 除此之外,DCOM不能跨越网络地址转换(NAT)工作。 2、DCOM鲁棒性挑战 通常情况下,DCOM可能需要很长的时间才能使一个激活请求失败,因为它会一个接一个地尝试每一个可用的网络协议(TCP、UDP、IPX、NP等),直到它们全部失败。对于IT用户来说, 3分钟的LAN连接响应时间过长,并且在实际情况中,响应时间超过3分钟的情况不在少数 。 3、DCOM设置的复杂性挑战 当客户端和服务器都安装在同一台机器上时,基于OPC的应用程序的部署很容易。当两个系统都安装在同一个过程控制网络中,但分布在两台不同的机器上时,它就变得有些困难了,尤其是试图将过程控制网络连接到企业或商业网络时,会出现不少问题。要执行这样的配置,用户必须是Windows安全方面的专家,并且 设置十分复杂 ,对一些用户来说,即使有很多帮助,也可能需要几周时间才能使OPC客户端和服务器之间的连接正常。 为应对上述挑战,虹科提供了基于OPC的软件技术—— 虹科OPCNet Broker 。虹科OPCNet Broker可以 有效避免DCOM配置带来的问题 ,同时确保将过程数据和消息从一个系统发送到另一个系统时,仍能 防止网络攻击 以及防止未经授权的用户获得关键的过程控制数据和管理生产的系统, 促进现场通信从单一的工厂系统水平整合到高度复杂的网络。 三、方案示例 该解决方案示例中使用两个 虹科OPCNet Broker ,一个在服务器端,另一个在客户端。方案中还设有两个网关,这两个网关分别围绕OPC客户端和服务器建立,它们作为.Net对等体,通过.Net Remoting进行通信,将COM(和.Net)调用重定向到.Net(和COM)调用。 该方案中,OPC服务器和客户端有防火墙隔离。为了相互通信,OPC服务器和客户端需要选择相同的通信协议和格式化器。通道协议包括TCP和HTTP,格式化器包括SOAP和二进制。为了获得最佳性能,此方案中使用TCP通道和二进制格式器。 四、 OPCNet Broker OPCNet Broker 克服了DCOM瓶颈和漏洞 ,使联网的OPC系统能够 访问实时数据、历史数据、警报和事件 ,而不会出现DCOM配置所涉及的常见问题。 此外,虹科OPCNet Broker 符合 ISA 99 网络安全标准, 确保数据完整性和机密性。用户只需单击几下鼠标,即可部署支持数据加密和用户身份验证的安全OPC隧道。
  • 2022-12-15 09:27
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    一、预测性维护的必要性 设备维护一般有三种模式: 事后维护、预防性维护和预测性维护 。事后维护通常是在设备产生故障后采取措施进行维护,是一种成本较大的维护方式。预防性维护属于事先维护,是一种基于时间、性能等条件,对设备进行定期维护,但更多是根据经验进行维护的方式。 相较于事后维护和预防性维护两种方式,预测性维护具有 智能化、降低维护成本、减少停机时间 等特点。目前市面上有很多关于预测性维护的产品或方案对设备进行实时监测,从而实现预测性维护的目的。 预测性维护的优势主要有以下两点: (1) 提高安全性 :预测性维护可确保工厂安全、持续运行。通过降低设备故障的可能性,保障生产过程的安全性和稳定性。(2) 提高运营效率 :预测性维护可以有效减少停机时间,延长设备使用寿命,保证工厂的生产质量和效率。 二、更精准、更高效的预测性维护方案 虹科预测性维护方案是一种基于无线振动监测的方案,主要包括 Accel 310高分辨率无线振动系统、全自动诊断平台以及预测门户。 在该方案中,三轴振动传感器保证振动数据采集的可靠性,Wirepas Mesh网络则保证传感器/网关数据传输的可靠性和安全性。在全自动诊断系统的支持下,用户可以得到准确的故障诊断结果和维护建议,同时,用户可以通过登录预测门户网站查看资产、工厂和企业的健康评分。 (1)Accel 310无线振动传感器 Accel 310三轴振动传感器 采用最先进的采集技术,可以采集高分辨率的振动数据 ,同时,采用冲击解调算法,能够检测出转速低至350RPM的机器的故障。 Accel 310无线振动传感器功能亮点 : 高分辨率,三轴振动,宽温 高安全性、高可靠性 采用Wirepas Mesh网络 适用于持续运行的工业旋转设备(泵、电机、压缩机等) Accel 310无线振动传感器技术参数 : 工作温度范围:-40°C至+85°C 频率范围:10Hz-10kHz 采样率:26.7kHz 电池类型:3.6V锂亚硫酰氯电池,寿命大于3年 (2)Accel 网关 Accel 网关为任意数量的无线振动传感器形成网状网络,每个网关都预先配置为支持 Eureka AI平台和预测门户的环境,可通过不同通信方式(Wi-Fi/以太网/蜂窝网络)将传感器桥接到Eureka AI云,为设备安装在整个工厂车间提供非常灵活的部署条件。 (3)全自动诊断平台 全自动诊断平台属于软件应用,根据功能点不同可分为ExpertALERT、StandardALERT、ViewALERT,在一般情况下多使用ExpertALERT作为分析软件。 该诊断平台能够快速地进行机器设置以及在最短时间内获得精确的诊断结果。数据库中包含来自 225万台机器 测试的超过 67万亿个 单独的振动数据点,以及超过 128,000个特定部件故障的诊断模型 。 (4)预测门户 所有决策者可通过预测门户获得有关新出现的故障、生产风险、分配的优先操作和业务指标的警报,并参与到工厂运营的决策中,从而达到减少设备停机时间的目的。健康评分、业务指标和其他KPI分析结果可以通过门户网站查看或直接发送到用户手机。
  • 2022-12-12 10:44
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    水文气象站远程监测物联网系统,彰显水利治理智慧
    我国在几千年的历史中都对水利设施建设十分重视,修建了各种类型的水利设施,在古代的生活、农业生产、防洪排水、漕运等多个方面发挥着非常重要的作用,如都江堰、郑国渠、坎儿井等设施更是青史留名。 到了现代,水资源治理依旧是民生经济建设的重要内容。得益于先进的设备和通信手段,我们可以随时获取到各个不同地区的水文信息,并借助远程手段实现管理控制,保证生活和生产活动的正常秩序。 物通博联推出的水文气象站远程监测系统,是基于工业智能网关、无线通信和云计算技术开发,结合分布式水文气象站的监测难题,实时采集各类传感器、雨量计、液位计等设备的数据并上传到云平台,提供水文信息管理、站点设备管理、异常自动报警、数据查询分析等功能,从而管理人员可以随时掌握降雨量、流速、水位等水文信息,从而做出科学及时的决策。 系统组成 感知层:各监测点通过雨量 计 、水位计等传感设备对降雨量、水位进行 实时 数据采集。 传输层: 网关采集到的 数据 通过 5 G /4 G/WIFI/ 以太网等方式 实时高速传输至云管理平台。 应用层:实时雨量监测系统管理平台进行实时数据分析处理,针对异常数据通过短信、微信等多种方式及时发出预警报告 ,支持手机 APP/ 电脑 Web 端 / 现场触摸屏等查看 。 系统功能 1 、实时监测 系统可实时监测总雨量、瞬时雨量、日雨量、当前雨量、风速、风向、温湿度、山体倾斜角度等多种环境因素,动态实时更新。 2 、无线传输 支持 5G/4G/WIFI 等无线传输方式,可扩展 GPS 模块,适应矿山复杂恶劣的现场环境,无需施工布线,成本低见效快。 3 、视频监控 可通过视频监控设备将图像上传至环境监控云平台,便于管理人员查看其相关情况,随时关注矿山现场环境。 4 、设备管理 一个平台可监管所有设备,通过设备电子地图,查看设备在线 / 离线状态、故障 / 正常,用户管理、设备添加与删除管理等功能。 5 、自动报警 当采集到雨量、山体倾斜角度、气象等数据超过上下限时,系统会自动发送短信、语音、邮件等报警方式,及时通知各级管理人员。 在水库、堤坝、河道、湖泊等地区来说,降雨量直接影响到防灾减灾的政策通知,因此降雨量及水位等水文数据监测是科学管控的核心。科学智能的水文气象实时监测系统可有效避免洪涝灾害、人员伤亡和财产经济损失。
  • 热度 1
    2022-12-8 16:58
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    一、应用背景 在石油化工企业的生产过程中,运输和储存的大部分介质和产品都是流体,为了保证加工过程的正常运行,企业通常建有大量各种储藏罐的罐区。随着工业自动化技术的发展和计算机技术在罐区控制系统中的应用,罐区自动化系统也在不断演进。从早期的常规仪表控制系统,到现阶段的基于PLC的简单控制系统,再到大型集散控制系统,罐区自动化水平在不断地提升。 面向罐区储藏和输送系统,设计出可靠、先进、功能齐全、性能价格比良好的自动化解决方案,具有十分重要的应用意义。 二、罐区储运监控系统 1. 罐区控制系统的特点 涉及系统多,通信种类种类多,传感器仪表多,模拟量多,数字量相对少,罐区防爆要求比较严格,管控一体化要求高 。所以目前的控制系统为了适应罐区控制基本都开发了丰富的功能: (1) 通信技术 :RS232、RS485、Profibus-PA通信总线、OPC以及Modbus等。 (2) 仪表技术 :目前的大部分仪表主要还是模拟仪表,输出信号大多为4-20mA。 ( 3) CPU编程与上位监控和数据库功能一体化 :罐区的控制设备一般比较固定,如阀门,PID等程序控制比较多,在软件中集成相关程序块,在上位机也有对应相关模块,只需在CPU程序中调用相关块编译后即可以生成上位机的显示模块,同时生成归档数据,大大减少了编程量。 2. 罐区监控要求 该案例中, 在罐区的生产区主要需要控制的是输油泵房、储罐区、阀区、自动化系统 。清管系统主要是大修期间工作,手动控制即可;加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统由另外的系统控制,办公区无需控制。 Tips: 典型的罐区分为生产区和生活区,为了保证生产和生活的安全,两区在地理位置分开。生产区主要由9个部分组成,包括输油泵房、储罐区、阀区、清管系统、加热系统供电系统、供热、供蒸汽、供水及排水系统、自动化系统和办公区。 三、 可靠的石化罐区储运监控方案 该监控系统中,使用 虹科eX700G HMI实现对罐区数据的监控 ,采用的西门子AS414 CPU是完全冗余热备工作的,远程站I/O采用ET200M系列的远程站。 各CPU采用Profibus现场总线网络与远程I/O站进行通讯。I/O从站与主站的通信采用冗余PROFIBUS网络。I/O从站主要是完成中央处理器与现场设备的连接,将现场信号转换为CPU能识别的数据,以及将CPU的控制信号转换为现场设备能接受的模拟信号。 在虹科eX700G HMI中,可以 实现对油管生产运行的调度、工艺数据的集成监视、制定储存和输送计划,泄漏检测及定位报告,计量管理 等。监控中心的操作人员根据自动化监控系统所提供的各站工艺过程的 压力、温度、流量、液位信号及设备运行状态 等数据,完成对整个管网的运行监控和管理。在监控系统中 通过统一编程,操作员拥有监视所有参数的能力;通过用户权限设置,不同操作员站具有不同的操作权限 ,从而将人为误操作的风险降到最低。 当运行工况出现异常时,一方面启动 过程制约机制 ;一方面提供相关 报警参数、趋势、报表 等多种方式通知运行人员及时处理。该HMI还具有 报警打印、周期性报表 等功能,有助于设备的日常管理和事故分析。 此外,该HMI还 支持标准OPC UA,支持对接数据库和数据上云 等操作,可以及时地发现一些潜在的风险和威胁,有效地降低罐区因故障带来的经济损失,确保罐区生产的稳定性。
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