数据和数字化是工业4.0变革的关键驱动因素。从整个工厂的传感器获取数据,除了优化制造计划和流程外,还能实现强大的分析和决策。目前,基于数据的应用正在催生更多智能解决方案,以提高制造业的灵活性和敏捷性,进而提高效率和降低成本。
01
案例背景
HongKe IO-Link wireless solutions
SKF是行业领先的轴承、密封件、机电一体化部件和润滑系统提供商,1907年建立于瑞典,具有非常高的国际知名度和市场占有率。在位于法国的SKF轴承制造厂中,压缩空气的所需的电力消耗占总电力消耗的很大一部分,为了节约成本,SKF需要在整个工厂的范围内监控所有使用压缩空气的机器,以确保最佳流量、防止泄露并减少浪费,而从机器到网络,大量传感器的布线十分复杂且成本高昂,使得这一项目十分具有挑战性。
02
工业无线通讯技术在数据采集中的应用
HongKe IO-Link wireless solutions
数据采集在工业环境中通常被认为是不具备成本效益或不可行的。一个传感器必须被放置在数据所在的地方,这些位置通常是具有挑战性或难以到达的地方,比如机器的零件内部、快速移动或旋转的平台上,或在远程的位置。
为了克服这些电缆部署的限制并支持灵活性需求,必须在工厂车间集成OT级无线技术。这种技术需要专为工业自动化而设计,而不能依赖如Zigbee、WiFi或蓝牙等为商业物联网应用而设计的传统无线技术。因为工厂中嘈杂的环境、对通信低延迟的要求和对可扩展性的需求,使得工业无线技术有着更高的标准。
电缆级工业无线通讯技术
低延迟、抗干扰、专为工业应用而设计
作为IO-Link标准的扩展,IO-Link Wireless专为工业应用而设计。它是一种确定性无线协议,可确保5毫秒的低延迟自动化操作。其具有内置的抗干扰和抗噪能力,可将PER(数据包错误率)控制在1e-9的极低水平,比其他普通技术可靠性高出6个数量级(一百万倍)。该技术有着以下优势:
符合工业标准:低延迟,电缆级的可靠性
适用于快速旋转和移动的部件
可安装在偏远和难以到达的区域
不受射频和环境噪声影响
可在单个工作单元或机器区域内扩展至数百个单元
支持高级配置和监控,与IO-Link兼容
03
虹科IO-Link无线解决方案
HongKe IO-Link wireless solutions
SKF最终采用了虹科IO-Link无线解决方案,来实现每台机器上的流量传感器的无线连接。在这个项目中,虹科IO-Link无线网桥连接到每个现成的工业流量传感器,而IO-Link无线主站则通过无线的方式与无线网桥进行通信,并将机器中的数据中继到虹科TigoInsights(一款可视化软件)而无需重新配置PLC。除了流量数据外,系统还传达机器的运行和可用性状态。通过结合分析实时流量数据和操作数据,可以检测泄露和非最佳流量。虹科TigoInsights使得SKF能够在工厂的任何地方查看并分析数据,并接收实时警报。
01
虹科TigoBridge IO-Link无线网桥
- 直接无缝连接,无需集成任何IO-Link设备
- 将现成的集线器转换为IO-Link无线集线器,同时转换已连接的数字/模拟传感器
02
虹科TigoEngine配置工具
- 实现IO-Link无线系统的安装、配置和监控
- 提供对监控、分析、可视化和自动化工具的访问。
- 解析过程数据
- 包含高级MQTT发布器
03
虹科TigoHub
- 最多可将6个数字传感器并行转换为IO-Link无线传感器
- 允许IO-Link和数字传感器混合连接
- 支持现成设备
04
虹科TigoMaster
- 与自动化PLC之间进行实时数据和控制通信
- 支持首选工业以太网协议(如Ethernet/IP、EtherCAT、Profinet或OPC-UA)
- 可通过MQTT和OPC-UA等协议向IIoT平台和ERP-MES发送监控数据
05
虹科TigoLeap
- 从PLC、IO-Link和IO-Link wireless Masters访问数据
- 用于连续输出评估和机器参数调整的过程优化工具。启用人工智能和机器学习算法,以实现持续的机器优化
虹科IO-Link无线解决方案是一种将设备无线连接到云的安全方式,“SKF无线传感器的实施提高了我们的监控质量,减少能源消耗带来的高昂成本,降低部署的复杂性,减少了手动操作,并实现了更频繁的数据采集,从而提高了运营水平并减低了风险”,SKF的负责人Claudinei Marchetto Reche如此评价道。
/ 总结/
Conclusion
虹科IO-Link无线产品系列外形小巧,其设计使得IO-Link与非IO-Link设备均可轻松实现无缝改造。使用IO-Link无线基础设施不仅可以无线部署数据监控,还可以进行无线实时控制。因此,工厂不仅可以获得有关其机器和过程的知识,还可以通过实时无线自动化采取行动来改进和优化生产,即享受监控和控制领域的最佳效果。
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