泓格科技的 I-87K 系列 I/O 模塊擷取冷卻水塔的模擬數據，包括冷熱水溫度、濕球溫度、出口壓力、靜壓液位、散熱風(fēng)扇之馬達電流；PET 系列 PoE 以太網(wǎng)絡(luò )高速同步數據采集模塊則接收加速規回傳的冷卻風(fēng)扇系統振動(dòng)數值。這些數據透過(guò) Modbus TCP 通訊協(xié)議傳至 GRP 系列以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關(guān)，再以 4G 通訊實(shí)時(shí)回傳到中控室的 SCADA，實(shí)現冷卻水塔系統的遠程實(shí)時(shí)監測，提升整體運作效率。

案例介紹

此案例客戶(hù)為一家化工廠(chǎng)，主要從事化學(xué)品的制造、加工與處理，廠(chǎng)內設有專(zhuān)門(mén)的鍋爐、蒸餾塔、反應槽、冷卻水塔等核心設備，以生產(chǎn)高附加價(jià)值的產(chǎn)品。其中，冷卻水塔是制程中相當重要的排熱裝置，它運用水和散熱風(fēng)扇將熱空氣流往上方帶動(dòng)，并排放至大氣中，以降低系統溫度。此技術(shù)不僅適用于化工廠(chǎng)，在煉油廠(chǎng)、熱力發(fā)電廠(chǎng)和核電廠(chǎng)中亦有廣泛的運用。

以下將說(shuō)明客戶(hù)如何采用泓格的智能冷卻水塔監測解決方案，透過(guò) IIoT 技術(shù)進(jìn)行數據采集，進(jìn)而達到水塔效能的實(shí)時(shí)運算、風(fēng)扇傳動(dòng)系統的故障診斷，以及水塔散熱系統的損傷鑒別。

遠程監測好便利 水塔數據一把抓

此案場(chǎng)的監測點(diǎn)位眾多，為了簡(jiǎn)化配線(xiàn)，泓格推薦客戶(hù)使用 ET-87P8-MTCP 8 槽智能以太網(wǎng) I/O 擴充單元，搭配 I-87017ZW 電壓/電流輸入模塊采集冷卻水塔的出口壓力值、靜壓液位值，以及散熱風(fēng)扇的馬達電流值 ; I-87015PW 電阻溫度檢測器 (RTD) 輸入模塊搜集水塔冷熱水溫度和濕球溫度值，并通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò ) (Modbus TCP 通訊協(xié)議) 將數據傳至 GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關(guān)。

此外，PET-AR400 PoE 以太網(wǎng)絡(luò )高速同步數據采集模塊會(huì )將 iSN-701-F15-L030 IEPE 加速規搜集的散熱風(fēng)扇系統的減速機和馬達振動(dòng)數值，再通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò ) (Modbus TCP 通訊協(xié)議) 傳至 GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關(guān)。

GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)/串行/CAN 轉 4G 網(wǎng)關(guān)以 4G 無(wú)線(xiàn)通信方式將所有的現場(chǎng)數據回傳至中控 SCADA 系統，進(jìn)行后續水塔冷卻效能的分析、風(fēng)扇傳動(dòng)系統的故障診斷，以及水塔散熱系統的損傷鑒別。其系統架構圖如下:

泓格產(chǎn)品為此案例帶來(lái)的效益

·       泓格科技的 I/O 模塊支持雙看門(mén)狗機制，Module Watchdog 會(huì )在模塊不正常運作時(shí)自動(dòng)重設 CPU；Host Watchdog 則可確保主機與 I/O 模塊間的通訊正常，管理者也可默認 Safe Value 作為 I/O 模塊收不到主機命令，且超過(guò)Timeout設定時(shí)間時(shí)的應變機制，而在輸出模塊也有Power On Value，能確保模塊在剛上電或復電時(shí)會(huì )進(jìn)入預設的輸出狀態(tài)，藉此提升系統的可靠性與穩定性。

·       I-87K 系列 I/O 模塊具備各項保護功能，包括: 4 kV ESD 保護、3000 VDC 模塊內部隔離、+4 ~ +20 mA 斷線(xiàn)檢知、過(guò)電流保護和過(guò)電壓保護，使其在工業(yè)環(huán)境應用中能提供更好的抗噪聲干擾能力。

·       泓格科技提供多種 I/O 擴充模塊，用來(lái)擴充各種可程序自動(dòng)化控制器的功能。模塊化的 I/O 功能包含數字輸入/輸出、模擬輸入/輸出、頻率/計數/計時(shí)、運動(dòng)控制，或是與設備交換數據的通訊功能，可提升控制系統的設計彈性。

·       此案例中選用帶有 4G LTE 路由器功能的 GRP-540M-4GE 具備以下兩項優(yōu)勢 : 一、可有效避開(kāi)內部 MIS 的防火墻設定規范，確實(shí)將數據回傳至中控端。二、可隨時(shí)從異地來(lái)訪(fǎng)現場(chǎng)端設備，以排除問(wèn)題。

·       GRP-540M-4GE 以太網(wǎng)絡(luò )/串行端口/CAN轉 4G 網(wǎng)關(guān)支持 4G FDD LTE、3G WCDMA 與 2G GSM，并提供 4G 路由器功能與 Port mapping 功能。

·       PET-AR400 以太網(wǎng)絡(luò )高速同步數據采集模塊針對振動(dòng)數值的搜集，相比泓格 PET-7H 系列以太網(wǎng)絡(luò )高速同步數據采集模塊 + SG-3000 系列訊號調理模塊的架構更為簡(jiǎn)單，能減少配線(xiàn)、節省空間和降低成本。

結語(yǔ)

泓格科技的智能冷卻水塔監測解決方案協(xié)助客戶(hù)搜集冷卻水塔的相關(guān)數據，并將數據實(shí)時(shí)回傳至中控中心，達到遠程監測的目的，并在異常狀況發(fā)生時(shí)，及時(shí)前往處理，減少停機的時(shí)間。且管理人員也能運用這些數據進(jìn)行后續的分析，及早擬定預防保養策略。

針對石化產(chǎn)業(yè)，泓格科技除了提供智能冷卻水塔監測解決方案外，亦于煉油廠(chǎng)中導入 ZigBee 無(wú)線(xiàn)油氣外泄偵測解決方案，在廠(chǎng)區結合氣體、環(huán)境與電力監控，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信克服廣大廠(chǎng)區的距離問(wèn)題，同時(shí)避免毒化災害危機。此外，泓格科技還提供瓦斯整壓站監測解決方案，實(shí)時(shí)遠程監測現場(chǎng)管路的狀態(tài)和影像，有效減少人力巡檢的成本，且能保障市民之生命財產(chǎn)安全。

泓格科技一直以可靠的產(chǎn)品和服務(wù)深獲客戶(hù)信賴(lài)，并持續致力于開(kāi)發(fā)不同應用領(lǐng)域的解決方案，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠(chǎng)、智能制造、能源管理、樓宇自動(dòng)化、智慧農業(yè)、智能交通和自然資源等，未來(lái)也將針對各領(lǐng)域提供更多元的解決方案，以滿(mǎn)足各種案例的需求。