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採用Fieldbus工業協議轉換閘道器 傳統工廠搖身變為智慧綠工廠

Date: 10/3/2019 12:47:20 AM


【30秒看完一整篇】

工業領域廣泛應用的電動馬達驅動系統,存有致命缺點:耗電量可高達整體工業用電量的70%。但只要在PLC和變頻驅動器之間加上研華Fieldbus工業協議轉換閘道器,PLC便能傳達指令,控制電動馬達的轉速。此外,無縫資料採集過程、機器對機器的通訊、網路資料傳輸和集中管理等,也可降低二氧化碳排放量,催生智慧地球,確保永續發展。

一個小改變 無限大效益

電動馬達驅動系統(EMDSs)廣泛應用於工業、建築和其他電器用品中。幫浦、風扇、空氣壓縮機、輸送帶、電梯和空調系統等,均是受惠於電動馬達驅動系統生產電力能力而得以運轉的機械。不過,根據國際能源署(International Energy Agency)調查,電動馬達驅動系統有個缺點——極為耗電,其耗電量高達整體工業用電量的70%。

電動馬達驅動系統之所以會如此耗電,在於無論終端裝置需要的功率多寡,電動馬達驅動系統在供電狀態時總是全速運轉。於是在20世紀初期,變頻驅動器(VFDs)應運而生,用來協助電動馬達驅動系統運轉加速或減速。

調整電壓和頻率,變頻驅動器便可對應變化出不同的功率因數,進而調整控制馬達的速度和扭力,確保符合負載需求,如此一來便可節省能源,同時增進效率。

為了能夠善加集中管理變頻驅動器和電動馬達驅動系統,通常需要網路管理系統(NMS)、SCADA和PLC連結這兩者。但如此一來,使用者便需要克服使用各類型協議時,常會遇到的問題,例如PLC通常支援乙太網路協議像是 EtherNet/IP,而變頻驅動器則是Modbus RTU。

而為了讓支援EtherNet和Modbus RTU的裝置彼此之間能夠通訊,可在PLC和變頻驅動器之間加上研華Fieldbus工業協議轉換閘道器,如此一來,PLC便能順暢無阻的傳達指令給變頻驅動器,控制電動馬達驅動系統的轉速,這對幫浦、輸送帶等應用而言非常有幫助。

程序綱要如下:

1. 需要一名操作者在SCADA定義閾值或臨界值,該值由感測器資訊而來,用以界定輸送帶的運轉速度 

2.測量輸送帶承重的感測器需要傳送輸送帶承重資訊到SCADA系統。當重量超過閾值,系統會自動觸發PLC,發出指令。

3. 變頻驅動器接收到來自PLC的指令後,便會調整功率和頻率,以控制電動馬達驅動系統的轉速。

4.隨著馬達轉速變化,輸送帶的轉速也會隨之調整。

研華Fieldbus工業協議轉換閘道器:整合彈性強且堅固耐用

研華的Fieldbus工業協議轉換閘道器,堅固耐用,是可滿足你所有需求的完整協議轉換解決方案。

【整合性】 
不同品牌的PLCs常各自支援不同的協議,例如施耐德支援Modbus TCP,西門子支援PROFINET,而洛克威爾則支援EtherNet/IP。雖然對新創立的小工廠而言,確保協議支援也許並非難事,但隨著事業版圖的擴張,升級和整合系統便會變得複雜又昂貴。研華的Fieldbus工業協議轉換閘道器系列支援各種廣泛使用的工業協議(例如PROFINET、EtherNet/IP、 EtherCAT),如此當各類有歷史的裝置如變頻驅動器需要轉換資料時,壓力便減輕許多。

【彈性】 
研華Fieldbus工業協議轉換閘道器,既有的EMDSs、VFDs、PLCs和原本的網路基礎建設,均可以簡單升級然後繼續使用。如此便可確保任何工廠都是「面向未來」,未來任何操作者只要略花點時間和力氣,就可以升級,從最新科技中汲取所需。市面上的EMDSs如今已能在耗能較少的情況下擁有較以往更好的表現,環境保護做得更好,也帶來更綠的地球。

【管理】
多種WebAccess套裝軟體,以使用者為中心設計,可即時得知設備數據,並取得即刻診斷和智慧分析結果。研華的WebAccess/SCADA可用來處理關乎遠端運作的複雜工業自動程序,從瀏覽器中便可看見傳統人機介面和SCADA軟體的特徵,包括動態圖表、即時資料控制、趨勢、警報和紀錄等。WebAccess/NMS則可支援工業級網路集中管理,打造透過IP網路即可監控、設置和維護裝置的平台。

當轉速和扭力可以彈性調整,電動馬達驅動就毋須總是全速運轉。導入研華Fieldbus解決方案後,傳統工廠便可搖身一變為智慧綠工廠。研華Fieldbus工業協議轉換閘道器、WebAccess/SCADA和WebAccess/NMS,可讓個別工業協議無縫轉換,並進一步連結不同協議的裝置,進行診斷、分析和管理。無縫資料採集過程、機器對機器的通訊(M2M communication)、網路資料傳輸和集中管理等,一同催生了智慧地球的運作。同時也可降低二氧化碳排放量,為未來世代確保永續發展。



【專案導入產品】 

  • EKI-1242ECMS:Modbus RTU/TCP to EtherCAT Fieldbus 工業協議轉換閘道器
  • WebAccess/SCADA:基於瀏覽器的SCADA遠端監控軟體

【系統架構圖】 



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