Veľká pokovovacia linka môže obsahovať desiatky PTFE ponorných ohrievačov rozmiestnených vo viacerých nádržiach, z ktorých každý vyžaduje individuálne monitorovanie prúdu na detekciu zlyhaných prvkov, zhoršenej kabeláže alebo straty čiastočnej záťaže. Tradične si implementácia tejto úrovne viditeľnosti vyžadovala rozsiahle pevné-káblové transformátory prúdu vedené späť do centrálnej skrine PLC, čo vytváralo zložité káblové vedenia a značné náklady na inštaláciu. Nová trieda technológie snímania mení túto architektúru odstránením externého napájania a káblovej signálovej infraštruktúry.
TheBezdrôtový snímač prúdu s vlastným napájaním PTFE ohrievačaKoncepcia predstavuje kompaktné, autonómne monitorovacie zariadenie, ktoré sa pripája priamo k napájacím vodičom ohrievača a generuje vlastnú prevádzkovú energiu z meranej elektrickej záťaže.
Princíp snímania prúdu zberu energie
Jadrom technológie je miniatúrny delený{0}}transformátor prúdu (CT), ktorý sa upína okolo napájacieho kábla ohrievača.
Princíp činnosti je založený na elektromagnetickej indukcii:
Striedavý prúd prechádzajúci vodičom vytvára magnetické pole
Toto pole sústreďuje toroidné magnetické jadro
Viacotáčkové sekundárne vinutie premieňa magnetický tok na malé použiteľné napätie
Táto zozbieraná energia poháňa palubnú elektroniku
Dostupná energia je dostatočná na prevádzku:
Mikrokontrolér s nízkou spotrebou-
Obvody na meranie prúdu
Modul bezdrôtovej komunikácie
Na prevádzku nie je potrebná žiadna externá kabeláž ani napájanie z batérie.
Architektúra bezdrôtového prenosu
Po napájaní senzor pravidelne meria odber prúdu ohrievača a prenáša údaje bezdrôtovo do centrálnej brány.
Bežné komunikačné protokoly zahŕňajú:
Nízkoenergetické siete typu mesh, ako napríklad Zigbee
Dlhé-rozsahové-protokoly, ako napríklad LoRaWAN
Patentované priemyselné RF systémy optimalizované pre husté prostredia
Intervaly prenosu údajov sa môžu pohybovať od sekúnd po minúty v závislosti od konfigurácie systému a dostupnosti napájania.
Senzor je tichý, parazitický pozorovateľ, ktorý sa živí vlastnou energiou ohrievača, aby hlásil svoj zdravotný stav.
Monitorovacie možnosti naprieč bankami ohrievačov
Keď je nasadený cez PTFE ohrievač, každý senzor poskytuje nepretržitý prehľad o elektrickom správaní jednotlivých vykurovacích prvkov.
Medzi typické sledované parametre patria:
RMS odber prúdu na ohrievač
Rovnováha zaťaženia medzi fázami
Prevádzkový stav-v reálnom čase
Údaje o historických trendoch pre prediktívnu údržbu
Z tohto súboru údajov je možné identifikovať viacero poruchových stavov.
Detekcia poruchy ohrievača
Náhly pokles prúdu je zvyčajne spojený s:
Porucha vykurovacieho telesa otvoreného{0} okruhu
Odpojené vedenie
Aktivácia internej poistky alebo tepelnej poistky
To umožňuje rýchlu izoláciu-nefunkčných ohrievačov vo veľkých systémoch.
Detekcia trendov degradácie
Postupné zmeny súčasného podpisu môžu naznačovať:
Zvýšenie prechodového odporu na svorkách
Čiastočná porucha izolácie
Starnutie progresívneho prvku
Takéto trendy umožňujú plánovanie údržby skôr, ako dôjde ku katastrofálnej poruche.
Výhody-úrovne systému pre priemyselné inštalácie
Prijatie architektúry snímania s vlastným{0}}napájaním prináša niekoľko prevádzkových výhod:
Vylúčenie napájania externých snímačov
Odstránenie dlhých káblov analógového signálu
Znížená inštalačná práca a zložitosť zapojenia
Škálovateľné nasadenie vo veľkých flotilách ohrievačov
Zjednodušená dodatočná montáž do existujúcich zariadení
Tieto faktory výrazne znižujú prekážku implementácie úplnej elektrickej viditeľnosti v tepelných systémoch.
Technické hľadiská
Obmedzenia získavania energie
Získaná energia závisí od:
Veľkosť prúdu ohrievača
Stabilita podmienok zaťaženia
Dizajn jadra a účinnosť vinutia
Nízka-záťaž alebo prerušovaná prevádzka môže znížiť dostupnú energiu pre bezdrôtový prenos.
Základné požiadavky na dizajn
CT zvyčajne používa:
Feritové alebo laminované toroidné jadrá s vysokou{0}}permeabilitou
Geometria deleného-jadra pre dodatočnú inštaláciu
Viac{0}}otáčkové sekundárne vinutia na zosilnenie napätia
Tieto vlastnosti zabezpečujú dostatočné zachytávanie energie na úrovni priemyselného prúdu.
Priemyselná integrácia internetu vecí
Zhromaždené údaje sa zvyčajne zhromažďujú na bráne a posielajú sa na:
SCADA systémy
Cloudové-analytické platformy
Motory prediktívnej údržby
Systémy energetického manažmentu
To umožňuje krížovú{0}}systémovú koreláciu medzi tepelným výkonom a správaním sa pri elektrickej záťaži.
Škálovateľnosť v systémoch PTFE s viacerými ohrievačmi{0}}
V PTFE ohrievačoch je škálovateľnosť kritickým faktorom. Systémy môžu obsahovať:
Desiatky ohrievačov na nádrž
Viaceré nezávislé procesné zóny
Nadbytočné konfigurácie vykurovania
Bezdrôtové, samo{0}}napájané snímanie odstraňuje prekážku v kabeláži a umožňuje viditeľnosť takmer jeden-k-na všetkých ohrievačoch bez proporcionálneho zvýšenia zložitosti inštalácie.
Záver
Bezdrôtový snímač prúdu s vlastným{0}}napájaním predstavuje významný pokrok v monitorovaní tepelného systému, najmä v prípade distribuovaných inštalácií PTFE ohrievačov. TheBezdrôtový snímač prúdu s vlastným napájaním PTFE ohrievačaprístup umožňuje nepretržité, bezúdržbové{0}}meranie podmienok elektrického zaťaženia získavaním energie priamo z prevádzkového prúdu ohrievača.
Výsledkom je, že-viditeľnosť elektrického správania každého ohrievača v zariadení v reálnom čase sa stáva praktickou vo veľkom meradle. Táto technológia vytvára novú paradigmu v priemyselnom IoT pre tepelné systémy, kde už monitorovacia infraštruktúra nie je obmedzená zložitosťou kabeláže alebo údržbou batérií.
V konečnom dôsledku je najúčinnejší snímač, ktorý pracuje nepretržite na pozadí, nevyžaduje žiadne externé napájanie a zostáva trvalo integrovaný bez zásahu údržby.
