Innowacyjne, zaprojektowane rozwiązanie montowane w szafie sterowniczej ułatwia producentom śledzenie zużycia energii i poprawę wydajności pracy ich maszyn. Marek Szymański, Automation & IIoT Sales Specialist w firmie Emerson

Instalacje pneumatyczne zasilają wiele procesów na liniach przetwarzania i pakowania. Jednak jeśli działają one bez kontroli, może dojść do powstania wycieków sprężonego powietrza, a nieefektywne procesy mogą zużywać więcej energii niż tego wymagają.

Zazwyczaj dzieje się tak, gdy producenci nie mają dostępu do szczegółowych, lokalnych danych dotyczących ilości sprężonego powietrza zużywanego przez maszyny lub linie. Aby poprawić sprawność procesu, zredukować koszty energii i obsługiwać linie pakowania i przetwarzania w bardziej zrównoważony sposób firmy o różnej wielkości – od małych po duże, zaczęły monitorować zużycie sprężonego powietrza.

Niektórzy producenci dysponują zintegrowanymi technologiami cyfrowymi, które odblokowują dane z instalacji pneumatycznej na całej przestrzeni fabryki, następnie przetwarzają je na cenne informacje, które są później skalowane w chmurze. Razem technologie te są dostępne jako część prefabrykowanego rozwiązania szafy sterowniczej do monitorowania sprężonego powietrza, które zapewnia szczegółową analizę w czasie rzeczywistym dotyczącą sposobu zachowania zużycia sprężonego powietrza i jest łatwe w montażu, uruchomieniu i wdrożeniu.

W ten sposób szafa do monitorowania sprężonego powietrza umożliwia firmom szybkie i łatwe uzyskanie wglądu w rzeczywiste zużycie energii i lepszą kontrolę. Rozwiązanie to może być wykorzystywane od pojedynczej maszyny aż po całe linie, jak również od pojedynczej fabryki do nawet kilku zakładów. Dzięki ciągłemu monitorowaniu systemów pneumatycznych w czasie rzeczywistym operatorzy mogą wykrywać anomalie prowadzące do strat związanych z wyciekami, a także poprawiać wydajność procesu poprzez równoważenie urządzeń pneumatycznych i automatyzację zadań wykonywanych ręcznie.

Oszczędzanie energii poprzez wykrywanie wycieków na ich początkowym etapie

Dostęp do danych pneumatycznych w czasie rzeczywistym umożliwia producentom podejmowanie decyzji w oparciu o informacje i wdrożenie znaczących działań, które stale poprawiają sprawność procesu i jego zrównoważony rozwój. Generowanie sprężonego powietrza stanowi ok. 20-30% typowego zużycia prądu w zakładzie produkcyjnym. Bez monitorowania marnuje się maksymalnie 30% wygenerowanego sprężonego powietrza. To marnotrawienie powstaje z kilku powodów, w tym wycieków spowodowanych awariami połączeń przewodów pneumatycznych, narażenia na wibracje, czy też normalne zużycie komponentów na przestrzeni czasu.

Nieprzerwane monitorowanie pozwala operatorom wykryć wycieki i inne odchylenia na wczesnym etapie. Reagując na problemy pneumatyczne zanim te się rozwiną, firmy mogą zredukować zużycie sprężonego powietrza o 20–30%.

Mogą one skorzystać z poniższego wzoru, aby obliczyć potencjalne oszczędności enrgii:

A = roczny lub miesięczny koszt energii

A X 30% = B (koszt energii sprężonego powietrza)

B X 25% = C (koszt zmarnowanej energii)

C X 25% = D (miesięczne/roczne oszczędności)

D = uzyskane potencjalne oszczędności

Na przykład firma, która wydaje 1 milion USD rocznie na koszty energii, może zaoszczędzić maksymalnie 18 000 USD rocznie.

Tak działa wczesne wykrywanie wycieku. Monitorowanie sprężonego powietrza wykorzystuje technologie, które automatyzują lub cyfryzują każdy etap nieprzerwanej pętli, nazywanej cyklem Zobacz, Zdecyduj, Działaj (ang. See, Decide, Act).

Na etapie „Zobacz”, inteligentne czujniki przepływu mierzą wartości takie jak przepływ, ciśnienie, temperaturę, a za pomocą inteligentnych aplikacji takich jak aplikacja manager’a sprężonego powietrza firmy Emerson, można przeanalizować i obliczyć generowanie CO2 i zużycie energii.

Podczas etapu „Zdecyduj” czujnik wysyła zebrane dane do urządzenia Edge Gateway, które przez cały czas gromadzi i transmituje dane do oprogramowania analitycznego. Oprogramowanie rozpatruje i prezentuje dane czujnika przepływu jako statystyki i trendy, zapewniając wgląd w bieżące i dawne zużycie. Dodatkowo zapisane dane generują szczegółowe analizy, które dostarczają informacje na temat zużycia energii oraz ilości wyprodukowanego dwutlenku węgla, jak również obliczają czas, przez jaki maszyna pracuje na biegu jałowym. Ta wartość pokazuje wartość procentową czasu, w którym sprężone powietrze jest generowane, nawet jeśli maszyna jest zatrzymana. Operatorzy mogą wykorzystać tę informację do podjęcia szybkich decyzji i wdrożenia odpowiedniego działania.