چگونه اینترنت صنعتی اشیاء عملکرد چیلر را بهبود می بخشد؟

وقتی اکثر افراد اصطلاح "اینترنت اشیاء" را می شنوند، به گجت هایی که به راحتی در دسترس هستند فکر می کنند. با این وجود اینترنت اشیاء در صنعت نیز بسیار موثر است. کسانی که به کنترل عملکردهای خودکار عادت کرده اند مزایای مشابهی را در کارخانه تولید جستجو می کنند. این امر باعث ایجاد اینترنت صنعتی اشیاء(IIOT)  شده است، شبکه ای از اجزای متصل، که اغلب در چند گروه کنترل می شود. اجزای متصل ارتباط داده ها را به اشتراک می گذارند و برای نظارت، ضبط و خودکارسازی فرآیندها برای بهبود عملکرد سیستم، قابلیت سرویس دهد  و قابلیت اطمینان در یک مرکز استفاده می شود. فناوری IIOT در صنعت اغلب به بهتر شدن عملیات و کاهش هزینه های سرویس و نگهداری کمک می کند. زیرا دسترسی مداوم مبتنی بر وب به اطلاعات مهم فرایند را فراهم می کند.

انتظارات اولیه

انتظار می رود IIOT برای سیستم چیلر موارد زیر را برآورده کند:

- نظارت بر داده های عملیاتی حیاتی دریافت شده از تجهیزات از طریق یک سیستم مبتنی بر وب

- اعلان های هشدار از طریق ایمیل یا پیام متنی.

- داده های تاریخی کافی را ضبط و ذخیره کنید تا به تشخیص خطاها پس از یک رویداد کمک کرده و از وقوع مجدد آن جلوگیری کنید.

- ارتباط با سیستم کنترل  موجود مشتریان

استفاده از فناوری IIOT در سیستم چیلر چندین چالش را به همراه دارد که عبارتند از:

1- مسائل امنیتی

افزایش امنیت به جلوگیری از دسترسی هکرها به فناوری های IIOT کمک می کند. با این حال، مشکلات و چالش های دیگری را برای سیستم های IIOT متصل ایجاد می کند. دیوارهای فایروال تقویت شده و به روز رسانی ها باعث قطع ارتباطات و آفلاین شدن سیستم ها می شود.

2- قابلیت اتصال

پس از اتصال ایمن، اتصال کابل اترنت ثابت شده است که محکم ترین راه برای اتصال شبکه مشتری به سیستم چیلر صنعتی آنها است. این می تواند در ابتدا با کابل کشی و راه اندازی اتصال به سرمایه گذاری قابل توجهی نیاز داشته باشد. پس از نصب، هزینه ها برای حفظ اتصال حداقل است.

راه حل دیگر اتصال سلولی اختصاصی است. ترکیبی از یک راه انتقال امن و رمزگذاری شد همراه با یک اتصال اختصاصی و مستقیم ( که اتصال به شبکه مشتری را نیز از بین می برد) در حال تبدیل شدن به انتخاب محبوب است.

برای مواردی که کابل کشی امکان پذیر نیست یا شبکه تلفن همراه در دسترس نیست، گزینه های دیگر شامل WiFi و فرستنده/ تکرارکننده های محل برای کمک به اتصال تجهیزات به شبکه مشتریان به صورت بی سیم است.

3- کیفیت داده ها

داده های خوب برابر با IIOT خوب است. با اتصال محکم و ایمن، سیستم IIOT شما به اندازه داده های جمع آوری شده خوب است. بدون سنسورهای دقیق و قابل اعتماد نمی توانید داده های دقیق و قابل اعتماد دریافت کنید. متأسفانه سیستم های چیلر صنعتی به دلیل موارد زیر محیط چالش برانگیزی را برای حسگرها فراهم می کند.

-رطوبت بالا/تراکم زیاد

- دمای شدید

- ارتعاش سیستم

- عناصربیرونی و نوردهی

اکثر زنگ ها و خطاهای اولیه IIOT فقط به دلیل خرابی سنسور یا دقیق نبودن داده ها ایجاد شده است. سازندگان سیستم می توانند صدها سنسور را قبل از یافتن یک گواهی برای مقاومت در برابر شرایط مورد نیاز برای آزمایش ، امتحان کنند.

علاوه بر یافتن سنسور مناسب، مهندسان باید نحوه و محل قرار گیری این سنسورها را برای حفاظت از آنها بیاموزند و در عین حال دسترسی به آنها را برای تکنسین های خدمات میدانی برای آزمایش، کالیبراسیون و تعویض در صورت نیاز فراهم کند.

تأثیر IIOT بر سیستم های چیلر

با توجه با این سه چالش، بیایید ببینیم چگونه افزودن فناوری IIOT سیستم های ارائه شده و توسعه یافته را تغییر می دهد.

سیستم های چیلر صنعتی از شبکه ای از حسگرها، دستگاه ها و کنترل کننده های متصل استفاده می کنند تا کنترل خنک کننده کامل را در هر قسمت از سیستم گسترش دهند، از جمله:

- کنترل کمپرسور

البته، کمپرسورهای بهینه سازی IIOT از داده های سنسورهای استاندارد عملکرد (گزارش تخلیه، مکش و فشار و دمای روغن) استفاده می کنند. آنها همچنین به طراحان سیستم اجازه می دهند تا کمپرسور را بر اساس نقاط اضافی داده برای کنترل بیشتر ظرفیت، مدیریت شرایط عمکرد حداکثر قدرت و حتی ارائه ظرفیت بی از حد سریع برای کمک به شرایط کوتاه مدت و بار زیاد ارائه دهند. تولیدکنندگان کمپرسور، کمپرسورهایی  با سنسورها نصب شده برای نظارت و محافظت در خارج از بدنه را ارائه می دهند.

- کنترل کندانسور

چندین دهه است که درایوهای فرکانس متغیر(VFD)  روی فن های کندانسور اعمال می شود و موتورهای فن را بالا و پایین می کند تا فشار متراکم ثابت را حفظ کند. توانایی تعدیل سرعت فن نه تنها فشار تراکم سیستم را تثبیت می کند، بلکه باعث کاهش تنش روی سیم پیچ کندانسور نیز می شود. همچنین، با فناوری IIOT می تواند تشخیص زودرس رسوب سیم پیچ را ارائه دهد.

از نظر تاریخی شیرهای کنترل فشار تخلیه یک ضرورت برای انجام عملیات قابل اطمینان در زمستان با کاهش سطح کندانسور از طریق غرق شدن سطح کندانسور با مبرد مایع بود. امروزه  این شیرها با کنترلرهای IIOT جایگزین می شوند که مجموعه داده های متعددی را بررسی می کنند. این کنترل ها می توانند جریان (هوا و مبرد) را تعدیل کرده و عملکرد مطمئن را تقریباً در هرشرایط آب و هوایی ارائه دهند. آنها این امر را با در نظر گرفتن دمای محیط و نظارت بر شرایط کمپرسور و حفظ کنترل بار سیستم انجام می دهند.

- کنترل اواپراتور

عملکرد اواپراتور چیلر نیز افزایش یافته است. شیر انبساط الکترونیکی (EEV) کنترل اضافی جریان مبرد را فراهم می کن در حالی که جریان سیال سرد شده مربوطه را از طریق اواپراتور کنترل می کند.

یک صافی سیستم که تا حدی بسته شده یا دچار خطا شده است، زنگ خطر را به راه می اندازد یا منجر به یخ زدن سیستم می شود. کنترل های مهز به IIOT تعیین می کنند که جریان محدود شده است و یک هشدار به مشتری می دهد. اما،  به جای خاموش کردن سیستم،(EEV)  را تعدیل می کند تا جریان مبرد را کاهش دهد و سیستم را قادر می سازد تا در حالت هشدار باقی بماند، تا زمانی که هشدار پاک شود و جریان بازیابی شود.

- کنترل مایعات و پمپ

در پمپ های مایع VFD در سیستم های چیلر صنعتی اولیه مورد استفاده قرار گرفت. اثبات صرفه جویی در انرژی با کاهش سرعت پمپ در شرایط بار کم آسان بود. سیستم های چیلر مجهز به IIOT هم اکنون می توانند جریان را براساس شرایط بار پیش بینی شده تعدیل کنند. این باعث می شود سیستم در پنجره های طراحی بهینه کار کند و جریان را بر اساس الزامات ابزار، شرایط بار و شرایط محیطی کاهش یا افزایش دهد.

IIOT مدرن دسترسی به ابزارها و منابعی را ارائه می دهد که دقیق تر، دسترسی آسان تر و در یک پلتفرم امن ارائه می شود.