采集制造车间7条SMT产线用电及排风管风速(风压)数据和车间环境参数在大屏上显示,同时将数据上传至MES。具体需求如下:
各产线用电监测:共7条线,每面配电柜,在每个出线开关配置1块电能表,采集该回路用电参数:电能、功率、电流、功率因数、谐波等参数,并统计同一产线的用电量及车间总用电量;
按100块表做预算,实际以现场清点数量为准;
产线排气管风速监测:波峰焊,监测3个点,七条线共21个点;三防漆段6个点,七条线共42个点;回流焊2个点,七条线共14个点。总共77个点;
噪音监测:一条线监测两个点,七条线共监测14个点;
光照度监测:整个车间监测15个点的光照度数据;
温、湿度数据采集:整个车间监测10个点的温、湿度数据;
粉尘数据采集:整个车间监测10个点的粉尘数据。
技术方案设计说明根据项目需求,设计环境参数监测点和安装位置,及用电监测仪表的监测点和安装位置。
选择独立的环境监测传感器,温、湿度,粉尘,光照,噪音,等无线传感器,监测环境参数;
选择差压原理的风速传感器,监测排风管风速;
选择电子式电能表采集用电数据;
整个系统数据传输选择无线方式;
单独构建一套监控系统,用于统计、分析、处理、展示车间的用电数据及环境参数,并考虑后续系统监测点的扩展;
数据通过SOAP,API,OPC,MQTT,Redis,或写数据库,等可选择的方式,将数据推送至MES系统。
系统方案示意图系统由采集节点、物联网关及平台软件软件构成。
监测点:获取环境、用电等数据,无线上传至物联网关;
物联网关:协议转换、处理、保存环境传感器数据,上传数据至平台;
网关,可将数据推送至,MES、ERP等系统;
网络技术参数:
无线频段:490MHz(430-510MHz),可提供不同国家地区规定的频段;
适用于跨车间、厂房的无线传输;传输距离500m至10Km;
物联网关支持Ethernet、Wi-Fi、4G等通信方式,向平台推送数据。
用电数据采集方案每面配电柜,配置1至多块DTSD3366/XL多回路(1至4回路)电子式电能表,每个回路配置3只开口式电流互感器,采集电能、电流、电压,功率、功率因数、谐波等等用电参数。
电能表是导轨安装方式,配开口式电流互感器,安装更加便捷。
共15台电能表。
智能电表技术参数
参数:电压输入,3*220VAC/380VAC,精度0.5级;电流输入:5A,精度0.5级;电能计量精度,1级;带显示,导轨安装;
电表功能简述:
实时测量
电流、电压、有功、无功、视在功率、功率因素、系统频率
有功电能
有功总电量、正向有功电量、反向有功电量、复费率电量(尖、峰、平、谷电量)
无功电能
无功总电量、正向无功电量、反向无功电量、复费率电量(尖、峰、平、谷电量)
复费率电能
分时有功、无功、视在电能计量功能,按相应的时段分别累计、存储总、尖、峰、平、谷电能。
年时区数最大为14,每套时段表内最多有8个日时段表,日时段数最大为14;时段最小间隔为15分钟,且应大于电能表内设定的需量周期;时段可以跨越零点设置。
电能质量
谐波
三相电压2~31次谐波畸变率,各相电压谐波总畸变率
三相电流2~31次谐波畸变率,各相电流谐波总畸变率
温、湿度传感器配置方案温湿度传感器:温湿度监测点是设置最多的产品,选用XL51TH智能温湿度传感器,监测环境温、湿度数据,主要功能及技术参数如下:
监测参数:温度,量程:-40~120℃,精度:±0.3℃;湿度,量程:0-100%RH精度:±3%RH;可选配精度更高的探头供货;
通信方式:LoRa通信;
电气参数:工作电压DC6-24V,可选电池或外接电源供电;功耗≤0.2W,休眠电流≤20µA;
安装:壁挂式固定,或是吸铁古吸附式固定;
共10台温湿度传感器。
粉尘传感器配置方案粉尘传感器:粉尘监测,选用XL51DX智能粉尘传感器,主要功能及技术参数如下:
监测参数:激光原理,可检测,,PM10,0~500μg/m3;0~1000μg/m3(PM10);
通信方式:LoRa;
电气参数:工作电压DC6-24V,功耗≤0.5W;
对于粉尘较大的场景,建议进、出气口加防护罩;
安装:壁挂式固定或是吸铁古吸附式固定;
共10台粉尘传感器。
光照传感器配置方案光照传感器:选用XL51IX智能光照传感器,主要功能及技术参数如下:
监测参数:测量范围:Lux0~20000Lux;精度≤±3%FS;分辨率:20Lux;
通信方式:LoRa;
电气参数:工作电压DC6-24V,功耗≤0.5W;
安装:吸顶式固定安装;
共15台光照传感器。
噪音传感器配置方案噪音传感器:选用XL51NX智能噪音传感器,主要功能及技术参数如下:
监测参数:符合标准:IEC61672-1级GB/T3785-1型;IEC61260-1级GB/T3241-1级;量程:25~130dBA,频率范围:10~20kHz;
通信方式:LoRa;
电气参数:工作电压24V,功耗≤0.5W;
共14台噪音传感器。
风速传感器配置方案风速传感器:选用XL13PD差压原理的智能风速传感器,主要功能及技术参数如下:
监测参数:管道内部风速(风压),20米/秒,精度:0.5%;
通信方式:LoRa;
电气参数:工作电压24V,功耗≤0.5W;
共77台风速传感器。
平台系统方案示意图由4台XL90物联网关,服务器,构成平台网络系统;
采集点传感器获取的数据通过无线方式汇聚至物联网关,网关通过局域网将数据推送至服务器及MES服务器;
物联网关,可同时以不同的通信协议将数据推送至多个软件平台。
通信网络说明物联网关,作为系统的通信中枢。
网关通过无线通信,读取智能传感器的数据;
网关对读取的数据进行协议转换、处理、保存,通过有线,或无线的方式,推送数据至工厂数字化管控平台。
平台方案说明物联网关,将协议转换、处理后的数据,上传至软件。
软件平台,针对生产车间对环境的要求,计算、分析车间的实时环境状况;结合环境控制设备的运行状况,及能耗数据,分析车间环境的变化趋势,是否有潜在、隐性的问题存在;
可视化展示分析结果。用数据,为环境控制设备运行管理、维护提供依据;
在各生产车间,装设环境数据展示看板;平台向各车间发布,可视化展示本车间实时数据。