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工業(yè)連接

為非洲充電,使用智能接線技術(shù)在線監(jiān)控水電廠

2025China.cn   2018年04月20日

  作為工業(yè)4.0理念的高性能推動(dòng)力,IO-Link在機(jī)床工程及生產(chǎn)設(shè)備中已不可或缺。而如今在水電廠也能使用IO-Link快速高效的進(jìn)行連接:在利比里亞的Mount Coffee水壩使用了智能的IO-Link,在較長(zhǎng)的距離內(nèi)連接了數(shù)十個(gè)傳感器及執(zhí)行器。

  操作簡(jiǎn)單的同時(shí)又能節(jié)省時(shí)間與成本,發(fā)電廠的操作人員已經(jīng)在診斷功能及維保方面體會(huì)到了IO-Link的典型優(yōu)勢(shì)。由巴魯夫及其項(xiàng)目合作伙伴安德里茨水電集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)的集成式接線解決方案具有拓展性,在今后的發(fā)電廠項(xiàng)目中也能使用。

  2016年12月,這一時(shí)刻終于來(lái)到:中斷了20多年之后,首個(gè)渦輪機(jī)又再次啟動(dòng),如今全部4個(gè)渦輪機(jī)各自都能為電網(wǎng)提供22兆瓦的電。Mount Coffee 水壩在利比里亞首府蒙羅維亞的東北部蜿蜒30公里,它的歷史可以追溯到1966年,這一水壩的前身在那一年竣工,但在1989年至2003年期間水壩在利比里亞戰(zhàn)爭(zhēng)中幾乎完全被毀。直到2014年6月,利比里亞電力公司(LEC)與一家國(guó)際集團(tuán)公司簽署了一份合同重建這座水壩,發(fā)電廠的延伸部分才真正啟動(dòng)。

  來(lái)自澳大利亞的安德里茨水電集團(tuán)連同其他一些承包公司在圣保羅河上重建了水電廠。

 

  自2016年底起,利比里亞的Mount Coffee 水壩再次為蒙羅維亞首府發(fā)電。

  安德里茨水電集團(tuán)負(fù)責(zé)包含所有電子器件、驅(qū)動(dòng)技術(shù)及控制系統(tǒng)的全套水工鋼結(jié)構(gòu),翻新了水壩上的10扇弧形閘門及渦輪機(jī)上的4扇進(jìn)水閘門?;⌒伍l門用于控制蓄水池上游壩面的水位,通過(guò)鋼纜絞車進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。進(jìn)水閘門將水引入渦輪機(jī),當(dāng)水位超過(guò)壓力線出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)情況時(shí)阻擋水流(斷流閥),通過(guò)水力驅(qū)動(dòng),包含了電力和水力驅(qū)動(dòng)裝置以及多種輔助系統(tǒng)。

  Mount Coffee 水壩雖然延綿160米長(zhǎng),每15米設(shè)有10扇弧形閘門,但并非是迄今為止最大的水壩。但在整個(gè)水壩的長(zhǎng)距離范圍內(nèi)需收集數(shù)個(gè)模擬量及數(shù)字量信號(hào)并傳輸至控制層。

  巴魯夫能源行業(yè)經(jīng)理Bernd Schneider強(qiáng)調(diào)說(shuō):“從復(fù)雜性而言,水壩區(qū)域需要進(jìn)行多項(xiàng)任務(wù),也需要網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)際上,水壩就像是一個(gè)分布廣泛的工業(yè)系統(tǒng)?!卑汪敺?qū)W⒂诠I(yè)及工廠自動(dòng)化,其產(chǎn)品范圍從傳感器到線性測(cè)量系統(tǒng)再到智能RFID解決方案,10年前,這家公司就意識(shí)到IO-Link能解決總線與過(guò)程層面之間的通信問(wèn)題以及接線線纜的雜亂問(wèn)題。

  M12接口的巴魯夫IO-Link主站,用于連接傳感器和執(zhí)行器

 

  作為高度標(biāo)準(zhǔn)化的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,這種通用接口對(duì)于巴魯夫及其客戶都是必不可缺的,因?yàn)樽顬樾枰木褪呛?jiǎn)單的接線以及診斷及配置功能,這在如今高度自動(dòng)化的系統(tǒng)中幾乎是普遍要求。

  巴魯夫關(guān)于IO-Link的演說(shuō)促成了這筆交易:安德里茨水電集團(tuán)連同巴魯夫奧地利分公司的工程師共同開(kāi)發(fā)了一種能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易接線、標(biāo)準(zhǔn)化及模塊化的連貫性電氣理念。

  10扇弧形閘門及4扇進(jìn)水閘門上每一扇門上的開(kāi)關(guān)柜內(nèi)都安裝了兩個(gè)巴魯夫IO-Link主站,在區(qū)域內(nèi)能收集多達(dá)20種不同信號(hào)。這些信號(hào)來(lái)自電感式或機(jī)電式限位開(kāi)關(guān)及傳感器,用于決定弧形閘門的旋轉(zhuǎn)方向及控制、調(diào)節(jié)及關(guān)閉閥島、信號(hào)燈及帶燈開(kāi)關(guān)。兩個(gè)IO-Link主站分別安裝在液壓站,用于連接相關(guān)傳感器及執(zhí)行器。

  利比里亞的Mount Coffee 水壩上,智能IO-Link在長(zhǎng)距離范圍內(nèi)連接了數(shù)個(gè)傳感器和執(zhí)行器

  毫無(wú)例外,現(xiàn)場(chǎng)的所有零部件都使用一根相同的三芯標(biāo)準(zhǔn)線纜和統(tǒng)一的M12插頭。當(dāng)無(wú)法處理來(lái)自特定傳感器的模擬量信號(hào)時(shí),使用緊湊型巴魯夫轉(zhuǎn)換插頭就能將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為抗噪音的數(shù)字量信號(hào)。巴魯夫IO-Link主站通過(guò)Profibus DB將數(shù)據(jù)傳輸入控制層。由于系統(tǒng)具有冗余特性,堤壩分為兩個(gè)部分,需要最長(zhǎng)75m的電纜線。

  無(wú)需單獨(dú)接線,只需連接標(biāo)準(zhǔn)電纜

 

  安德里茨水電集團(tuán)的電氣工程師Berthold Wiesinger強(qiáng)調(diào)說(shuō):“優(yōu)勢(shì)很快就表現(xiàn)出來(lái)了:因?yàn)槲覀兪褂玫氖菢?biāo)準(zhǔn)電纜和插頭而不是單獨(dú)接線,因此接線比平時(shí)節(jié)省了一半時(shí)間。通過(guò)IO-Link,您只需簡(jiǎn)單的插入模塊便可以在工廠內(nèi)事先測(cè)試每一模塊,這明顯能減少成本?!盜O-Link理念能排除接線錯(cuò)誤,同時(shí)能節(jié)省空間,讓設(shè)備情況清晰明了。跨國(guó)公司尤為認(rèn)可IO-Link 能用于任何總線系統(tǒng)的這一優(yōu)勢(shì):總線層下面的整體結(jié)構(gòu)總保持不變,只有總線節(jié)點(diǎn)需根據(jù)具體國(guó)家進(jìn)行調(diào)整。

  雙向通信的標(biāo)準(zhǔn)也以其他形式提供了更大的優(yōu)勢(shì):IO-Link的診斷信息能快速定位錯(cuò)誤點(diǎn)并進(jìn)行改正,從而減少了不必要的停機(jī)時(shí)間。Berthold Wiesinger說(shuō)道:“由于一些原因,在啟動(dòng)時(shí)我們的傳感器分線盒出了點(diǎn)狀況,但一位同事很方便的進(jìn)行了替換和重裝,隨后帶有相關(guān)參數(shù)值的分線盒從IO-Link主站獲取數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)短的插曲后,系統(tǒng)重新開(kāi)始運(yùn)行?!碑?dāng)系統(tǒng)不在附近且沒(méi)有專業(yè)人員時(shí)就體現(xiàn)出了這一優(yōu)勢(shì):IO-Link能實(shí)現(xiàn)到過(guò)程層面的遠(yuǎn)程維護(hù)。預(yù)測(cè)性維修理念帶有清晰的診斷、在問(wèn)題發(fā)生時(shí)有明確的操作及操作指南,也讓這一理念更容易實(shí)施。

  巴魯夫IO-Link主站在液壓站內(nèi)收集信號(hào)

  Berthold Wiesinger進(jìn)一步補(bǔ)充道:智能傳感器在今后能提高系統(tǒng)的可用性。

  “測(cè)量油溫和水分的傳感器監(jiān)控高壓馬達(dá)的溫度和軸承狀態(tài),能自主了解保養(yǎng)周期在今后對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是必不可少的?!?/FONT>

  普遍適用IO-Link的產(chǎn)品會(huì)越來(lái)越多。 對(duì)用戶而言,這能進(jìn)一步優(yōu)化接線、診斷和配置。“比如,巴魯夫提供的模擬量分線盒還能將熱耦合及類似的設(shè)備接入模塊。使用‘疊加在IO-Link上的安全性’這一新安全理念,Profisafe如今也能用于直接連接安全輔助設(shè)備。其優(yōu)勢(shì)在于今后這種標(biāo)準(zhǔn)的接線理念針對(duì)自動(dòng)化及安全技術(shù)只需使用一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備。”巴魯夫奧地利分公司負(fù)責(zé)相關(guān)業(yè)務(wù)的Mario Ober還特別強(qiáng)調(diào)“這一理念達(dá)到了最高的PLe/SIL3安全等級(jí)。

關(guān)于巴魯夫

  在諾伊豪森成立于1921年,作為傳感器及自動(dòng)化專家,這家家族型企業(yè)在第四代領(lǐng)導(dǎo)人的帶領(lǐng)下提供了全方位的產(chǎn)品系列,包括創(chuàng)新型傳感器、工業(yè)識(shí)別及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的解決方案。除了坐落在諾伊豪森的公司總部外,巴魯夫的生產(chǎn)及研發(fā)基地遍布全球,擁有62個(gè)跨國(guó)分公司及辦事處。這能向客戶保證產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的快速供應(yīng),同時(shí)確保本地支持及服務(wù)的高標(biāo)準(zhǔn)。

  歡迎撥打全國(guó)熱線 400 820 0016 進(jìn)行垂詢,我們期待與您的合作。

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