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2019全景工博会
工业无线

智慧互联 – 实现燃烧系统的安全及高效管理

——基于云端的远程监控解决方案

  2020年05月07日  

  王知翔,战略市场经理,大中华区,霍尼韦尔热能解决方案

  随着全球化进程的不断深入,运用燃烧及过程加热的相关行业也面临着巨大的挑战 —— 如何保持可持续的发展,并不断提升产能。企业主及运营管理者都面临着巨大的压力,通过最大限度地减少燃烧系统的非计划性停机可直接增加有效的生产运营时间,从而提升生产效率。因此,在当今竞争激烈的商业环境中,生产和过程工艺相关的系统必须以最智能、最高效和最可持续的方式进行运营并创造价值。

  那些还未步入集成自动化系统的公司可能会在今后的日常运营中面临诸多潜在风险——如:能源成本的提高,设备和人员的安全隐患,以及环保新规实施后的排放超标处罚等。其次,也较难再提高产量以满足不断增长的客户需求。

  本文将重点介绍全球领先的基于云端的远程监控综合解决方案。霍尼韦尔热能解决方案通过近乎严苛的安全策略,将燃烧过程的关键参数通过加密传送至云端,方便您随时随地查阅设备及运行状况,帮助您优化加热工艺过程,增强过程控制及性能监测。此外,我们还将对关键数据进行大数据处理,为您提供燃烧过程工艺更具价值的参数和建议。

当今面临的需求变化及运营挑战

  随着能源成本的上升,利润的下降以及产品质量的要求,通过燃烧加热工艺进行生产的制造商必须不断提高生产效率、消除安全隐患并降低运营支出。他们的主要目标包括:

  ● 提升效率、降低能耗来缩短投资回报期

  ● 降低维保成本

  ● 减少计划外停机,最大限度地保持燃烧系统持续运行

  ● 降低排放以减少环保处罚的风险

  ● 增强安全性

  ● 提高生产效率以满足客户需求

  另外,在诸如锅炉、烘炉和熔炉之类的燃烧系统中,与效率、安全和可靠性相关的关键信息往往存储在各个不同设备中。除非操作人员一直站在设备前,否则无法实时了解设备状况;即使真的做到一直守在设备前,有时也未必能做到全方位监控所有燃控设备。我们的维保服务人员经常会接到现场紧急求助电话,然后争分夺秒地赶往设备现场进行故障诊断和排除,而他们往往在抵达现场前并不能完全做到仅仅通过故障描述就判断出需要带哪些工具或零部件,这可能会导致即使以最快速度抵达了现场,但因为缺失工具、零部件而耽搁,无法立即恢复生产,而我们的服务人员也因此必须来回几次以帮助最终用户解决问题。

  此外,一些 “久经沙场”的燃烧工艺工程师、现场操作人员或技术人员的退休,以及千禧一代跳槽频繁的现实,造成了燃烧专业技术的断层。整个燃烧行业技术相对全面的专家越来越少,现场的操作人员在被赋予更多职责的同时,因为燃烧专业知识的缺乏而倍感压力。

运用高效控制系统

  当需要更少的人员来完成更多工作时,优化过程控制是至关重要,这意味着可以通过使用过程输入和控制输出以获得预期结果来逐步满足某些参数。 如今,用户可以使用先进的控制技术来优化和提升工艺过程、生产效率、产品质量和系统安全。

  燃烧工艺工程师通过实时控制来确保和控制关键过程变量,并探索远程监控变量的方法,找出预测燃烧过程变化规律的关键。所有工业及商用加热用户必须依靠最先进的自动化技术来保持竞争力。那些拒绝变革的用户会被落在后面,终将导致业务下滑,并被竞争对手赶超。那些接受并运用先进过程控制和监视系统的用户将提前获得业务成长和利润提升的机会。

实现智慧互联的价值

  燃烧相关行业中的许多公司目前仍沿用相对独立、专用的解决方案来保证生产过程中的一些关键工艺。他们使用多个供应商的组件以及相对独立的平台和协议,接线和编程也往往都比较复杂。在多供应商系统的情况下,流程中可能还必须借助人工方式进行不同系统之间的数据交换,从而增加了处理时间和故障风险。控制过程被切割分段且各个系统之间互相不兼容,这就导致很难对整个工艺控制工程进行有效的监测和管控。

  相反,导入完整、互联的热能解决方案,可以大大减少对多设备的控制调整,取而代之可以对关键设备进行远程监控和故障排除。通过单一集成的系统解决方案和控制策略,将所有相关人员通过自动化工作流程进行互联,并可访问查看相同的数据源。另外,对整个工艺流程进行实时连续的监控,出现任何偏差时随即启动警报通知。

  通过使用单一集成的系统解决方案,将极大地提升操作人员效率,有效利用工厂的产能,同时降低维护及产品生命周期成本。并且可以充分利用工业物联网 (IIoT) 来提高企业单个工厂或多个工厂的安全性,效率性和可靠性。

  IIoT 基础架构提供更为安全的数据采集和聚合方法,并通过使用先进的运算方法对数据进行加工处理,同时利用燃烧领域的专业知识,帮助最终用户最大化地运用数据分析来优化生产工艺并提升效率。此外,如最终用户要求,霍尼韦尔燃烧行业的应用专家会协助对燃烧相关数据及分析报告进行进一步的精确解读和提炼,帮助客户提供更为详实的分析报告,从而满足客户无论是单一工厂或全球多工厂运营的各种需求。

融合互联技术

  霍尼韦尔热能解决方案可以帮助OEM及最终用户有效利用互联互通及数据共享方式,实现工厂运营的全面变革及提升。通过运用互联设备和相关集成系统,实时获取过程加热的相关信息,以实现:

  ● 充分了解设备状况并提升使用效率

  ● 识别各生产过程工艺中的可变性

  ● 建立远程监控和运营能力

  ● 运用生产制造的最佳实践

  ● 提升安全性和合规性

  工业燃烧加热系统已经可以运用创新的自动化解决方案:把数据转化为分析结果——从边缘数据到企业级数据的融合——将分析结果应用于实践,帮助企业提升利润。

  例如,霍尼韦尔全新的SLATE ? 燃烧设备管理系统将可配置的安全功能与可编程的逻辑集成在一个模块化燃烧器控制平台。整个系统节省了控制机柜的空间,可以轻松定制几乎所有燃烧应用,复杂性远低于传统解决方案,且用时更少。用户仅需购买燃烧控制所需的模块,然后通过简单的连线来组态它们的功能,而不用为不同的功能来单独选择控制器。更少的设备需要支持和维护,从而实现更低的成本。

  在常规控制系统中,控制机柜通常包含一个可编程逻辑控制器 (PLC) 和独立的安全设备(例如燃烧控制器)。在这种情况下,安全设备负责关键设备的运行和安全。安全模块充当离散的、独立的安全控制。

  以前,安全设备生成的数据都与控制设备的操作有关。如果控制功能包括通讯,则PLC使用专用软件捕获并解析此信息。在最新一代的燃烧控制系统中,所有安全模块的状态数据和安全模块的所有非安全控制都完全集成到可编程逻辑中。主机提供通信和用户可编程逻辑,而非安全数字和模拟I / O模块提供逻辑的输入和输出。可编程逻辑可用于创建燃烧控制系统正在控制的设备所需的任何非安全功能。这使应用程序设计人员可以使用可配置的触摸屏显示器在控制器中实现定制的差异化功能。

  SLATE是基于微处理器的燃烧器控制平台,支持用于多烧嘴应用的SIL-3解决方案。此外,它也集成了DIN型安装的通用数字控制器,该控制器提供设定值设置,快速扫描和在线诊断的功能。用户甚至可以安装旨在与工业自动化系统通信的智能阀,以增强监控,报告和优化功能。

提升数据可见性

  大多数设备维护部经理在处理燃烧设备系统故障以及停机后的潜在原因调查中倍感恐慌。因为在许多情况下,这些问题往往需要对设备进行维修,如不及时处理,又有最终会导致非计划性停机的潜在风险存在。为了不断提升生产效率,各规模类型的工业企业都在寻找如何提升设备及生产过程关键数据的可视性。经验表明,燃烧设备的非计划性停机可能导致每小时数万美金的收入损失。宕机还会导致大量的响应和恢复成本,人工和管理成本,以及客户产品交付的影响等等。

  工厂操作人员需要的是在使用设备前,可以查看和共享数据的方法。这包括使用一些移动设备,使他们能够在运行参数超出限值时接收到实时警报通知,并跟踪历史数据以识别问题发生的时间和原因。

霍尼韦尔Thermal IQ平台

  霍尼韦尔针对燃烧行业工艺过程和设备监控的需求,应运而生Thermal IQ? 平台。这一平台专为那些由于有限甚至没有追踪和远程访问能力而无法优化燃烧系统的用户而设计。

  Thermal IQ平台包括无线蜂窝网络连接,移动应用程序和企业级高级视图分析组成,可将燃烧设备安全地连接至云端,使客户可以随时随地通过任何智能设备或桌面客户端访问燃烧工艺过程的关键数据。 ?

  借助Thermal IQ,用户无需在现场即可实现对燃烧过程关键数据的远程监控,当运行参数超出正常范围时会实时发送警报通知,并会追踪历史数据以识别问题发生的时间和原因,并提供可行的建议。 换句话说,Thermal IQ将燃烧过程工艺信息转化为可运用的数据。

  Thermal IQ平台从建立之初就充分考虑网络的安全性,拥有最高级别的网络安全保护。使用网络安全最佳实践和最新的安全技术来减轻网络威胁,并确保数据通信进行严格加密。

  霍尼韦尔基于Thermal IQ 平台提供两种解决方案:Thermal IQ Operate基础版,基于燃烧设备和工艺过程的远程监控解决方案,操作人员可以通过移动终端实时查阅设备运行状况;Thermal IQ Optimize进阶版,基于桌面客户端的企业级远程监控解决方案,?可提供实时分析,故障预警及维护提醒。

Thermal IQ平台架构

  通过现场的燃烧设备管理系统及相关边缘设备 — 如霍尼韦尔燃烧控制产品或传感器,获取设备、工厂和区域层级的关键数据并传输至4G蜂窝网关,后者再通过VPN 加密通道将数据安全地传送至云平台。

  所获取的现场数据随后会在云端进行相关处理,可视化地形成关键参数、警报和趋势等信息,用户可以在移动设备或台式电脑等多平台上访问并获取相关数据视图。依据Thermal IQ版本,可以生成对应的实时分析报告,包括故障和根源分析,预测分析和建议等。有了这些信息后,用户可以立即采取适当的措施来优化燃烧设备相关设置,保持其最佳的运行状态。

Thermal IQ Operate 基础版介绍及其对企业的作用

  Thermal IQ Operate基础版是专为有移动办公需求的工作人员设计的远程监控解决方案,可通过智能手机及其它移动设备向用户及时、实时地提供燃烧设备运行状况等信息。

  用户可以获取设备运行状况的高级试图,并可以快速、方便地查看每台设备的情况,如当前警报和关键参数状态。

  用户还可以实现企业内部的横向燃烧工艺流程和系统性能对比,以识别不良设备,然后可以对其进行检查和优化,以使其性能提升至最佳运行水平。

  帮助用户提前识别故障,或者通过预警通知,识别可能导致停机的潜在故障,从而最大限度地延长设备正常运行时间。这种可见性还能够帮助服务人员在抵达前,准备并携带故障修复所必须的工具,从而降低维护成本。

  Thermal IQ Operate 基础版能够按日,周或月追踪历史数据,以识别未来趋势和改进机会。将管理层到现场维护的每一个人见解连结起来,实现精准施策,比如提升人员能力和效率,优化流程和设备性能等。

Thermal IQ Optimize进阶版介绍及其对企业的作用

  Thermal IQ Optimize 进阶版专为企业桌面办公用户使用而设计,可提供实时数据分析和故障建模,并针对工厂、设备和流程各层级进行预先侦测,以确保燃烧系统安全、高效地运行。

  基于霍尼韦尔工业物联网分析平台 — 设备及过程工艺绩效模型,从整个企业的燃烧设备及燃烧过程工艺提取数据,并通过分层方式(使用最新的可视化分析技术)提供清晰、高级地燃烧工艺过程性能视图。

  Thermal IQ Optimize 进阶版主要处理和监测四类数据:安全,性能,可靠和效率;在众多内置算法的加持下,使用户能够基于工厂、部门和全球各层级去了解所有设备的运行及业务状况。用户可以横向进行多设备之间的性能比较,以了解哪些设备、工厂或区域正在运行或停机,并可以采取必要的措施使所有设备在最佳参数状态下运行。

  可以使用直观的交互式故障分析方式,掌握每台设备的运行数据并加以分析,从而使用户能够快速轻松地识别设备功能或工艺过程中的异常情况,确定其对生产效率的影响程度,并在故障发生前立即采取行动。

  Thermal IQ Optimize 进阶版可以将各燃烧系统与全球化基准进行多维度对比评测,并进行有针对性的优化,从而提升企业绩效和竞争力。

结论

  远程监控技术的最新进展是将人员从本地设备监控的负担中解脱出来,并通过企业级人员、设备及信息互联的基础,优化并发挥产线燃烧过程工艺的潜力,推进性能及生产效率的提升。

  从最简单的 — 在智能手机或笔记本电脑上查看相关设备数据,到更为复杂的应用场景 — 在设备发生警报时发送实时通知,燃烧系统的互联解决方案必将推动系统运行及维保方式的巨大变革。

  现在,不必再思考如何通过系统集成、技术支持以及现场服务来实现燃烧系统的最佳运行,只需安装订阅Thermal IQ 智慧互联解决方案,即可轻松实现燃烧系统的安全及高效管理,从而优化生产效率和运营结果。

标签:霍尼韦尔 Thermal IQ平台我要反馈
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