Monitorowanie stanu maszyn z wykorzystaniem platformy iCOMOX - Część 2

Platforma iCOMOX w sposób ciągły i niezauważalny dla użytkownika monitoruje warunki pracy maszyn, pozwalając na identyfikację potencjalnych i występujących usterek. Używany jest tu system korzystający z pomiarów różnych parametrów – wibracji, zmian pola magnetycznego, temperatury oraz dźwięków. Połączenie danych z różnych typów czujników (sensor fusion) pozwala na kompleksowe określanie stanu maszyn, pozwala wykrywać stany anomalne i niezawodnie prognozować potencjalne awarie maszyn.

PLATFORMA SPRZĘTOWA

iCOMOX wykorzystuje wiele najnowocześniejszych, energooszczędnych technologii. Najważniejszym komponentem jest tu energooszczędny mikrokontroler ADuCM4050 ARM Cortex M4 z wbudowanymi funkcjami zarządzania poborem mocy. Niskoszumowy 3-osiowy akcelerometr ADXL356 firmy Analog Devices o paśmie analogowym 1,5 kHz służy jako energooszczędny czujnik wibracji, zaś akcelerometr ADXL362 pełni funkcję ultraenergooszczędnego źródła wyzwalania układu wake-up o dużej czułości. Inne kluczowe komponenty energooszczędne to czujnik temperatury ADT7410 o dokładności ±0,5°C i 16-bitowej rozdzielczości, 3-osiowy czujnik natężenia pola magnetycznego BMM150 firmy Bosch oraz mikrofon MEMS wysokiej klasy IM69D130 firmy Infineon. Na życzenie bezpośrednio do jednostki MCU mogą być podłączone dodatkowe czujniki.

Omawiany system wykorzystuje rozwiązania komunikacji bezprzewodowej do pracy w warunkach przemysłowych, które cechują się dużą niezawodnością oraz wyjątkowo małym poborem energii. SmartMesh IP jest zbudowana z wysoce skalowalnej, samokształtującej się i optymalizującej sieci typu mesh z węzłami bezprzewodowymi opartymi na układzie zintegrowanego transceivera LTC5800- IPM System- on-Chip (SoC) na pasmo 2,4 GHz kompatybilnego ze standardem IEEE 802.15.4e. Oznacza to, że każdy węzeł iCOMOX może zbierać i przekazywać dane jednocześnie. Menedżer sieci monitoruje jej wydajność, zarządza nią oraz wymienia dane iCOMOX z aplikacją hosta. Wprowadzenie standardów NBIOT i Ethernet IP PoE (Power- over-Ethernet) jest spodziewane w 2020 roku.

Urządzenie jest wytwarzane w małogabarytowej obudowie o stopniu ochrony IP68 z certyfikacją CE i FCC. Zawiera ono różne adaptery montażowe zaprojektowane do szerokiej gamy maszyn. iCOMOX może być instalowany w istniejących systemach lub integrowany w produktach OEM.

OPROGRAMOWANIE Z ALGORYTMAMI SZTUCZNEJ INTELIGENCJI

Raporty w czasie rzeczywistym i panele sterujące stanowią integralną część przyjaznego dla użytkownika interfejsu, do którego może uzyskać dostęp z dowolnej lokalizacji. Niezależnie od tego, czy jest to komputer, czy urządzenie mobilne, pracownicy znajdujący się w dowolnym miejscu na świecie mogą śledzić stan urządzeń i innych zasobów oraz otrzymywać natychmiastowe powiadomienia

o wykryciu zagrożenia. Użytkownicy mogą również konfigurować poziomy ostrzeżeń i alarmów oraz znaczniki czasowe dla każdego czujnika.

Wbudowana sztuczna inteligencja może pomóc w uzyskaniu pełnej wartości dodanej dla bezprzewodowych, zasilanych bateryjnie systemów monitorowania stanu takich jak iCOMOX. Dzięki lokalnej konwersji danych z czujników na informacje za pomocą algorytmów AI wbudowanych w iCOMOX, ograniczono objętość przesyłanych komunikatów, a w konsekwencji zmniejszono pobór mocy w porównaniu z bezpośrednią transmisją wszystkich danych do komputerów lub chmury obliczeniowej. Omawiana platforma obsługuje różne tego typu urządzenia, przy czym, na życzenie, zaawansowana analiza danych może być przeprowadzana w chmurze obliczeniowej.

SZEROKI ZAKRES ZASTOSOWAŃ

iCOMOX jest skierowany do szerokiego grona klientów, w tym start- -upów, małych i średnich firm, integratorów systemów, dużych przedsiębiorstw oraz instytucji badawczych. Przedsiębiorstwa z różnych sektorów mogą go wykorzystywać do ciągłego monitorowania wielu zasobów, w tym w:

• zakładach produkcyjnych (silniki, pompy, przekładnie i inne urządzenia używane rutynowo w procesach produkcji i logistycznych),
• obiektach budowlanych (wiertarki, silniki oraz sprzęt ciężki używany na placach budowy),
• budynkach (windy, chodniki ruchome, schody ruchome, chłodnictwo i systemy HVAC),
• ochronie zdrowia (duże urządzenia medyczne wyposażone w silnik),
• zakładach petrochemicznych (pompy i wiertła),
• transporcie (samochody, ciężarówki, autobusy, kolej i systemy zarządzania flotą pojazdów),
• strukturach (mosty, budynki, wieże i rurociągi).

PIERWSZE KROKI

Rozpoczęcie pracy z iCOMOX jest łatwe niezależnie od wielkości firmy. Rozwiązanie stanowi dobry punkt startowy, charakteryzuje się małym ryzykiem wdrażania i niewielkim wpływem na działalność organizacji dopiero zaczynających wdrażanie metodyki CbM. iCOMOX zapewnia podstawową platformę, którą można adaptować i skalować, co umożliwia organizacjom, w razie potrzeby, rekonfigurowanie i rozszerzanie monitorowanych zasobów. Rozwiązanie można wdrożyć od razu po zainstalowaniu lub też można opracować niestandardowe rozwiązanie, współpracując z Shiratech Solutions, Arrow i Analog Devices.

Korzystanie z zalet monitorowania stanu jest proste dzięki zestawowi ewaluacyjnemu iCOMOX (nr części: SRT-iCOMOX-KIT). Jest to otwarta platforma programistyczna i ewaluacyjna pozwalająca użytkownikom na szybkie i łatwe rozpoczęcie pracy. W skład zestawu wchodzi iCOMOX, moduł komunikacji bezprzewodowej USB, zestaw montażowy, kabel USB, darmowe środowisko programowe SDK (Software Development Kit) i oprogramowanie iCOMOX dla komputerów osobistych. Zestaw demonstruje możliwości w zakresie akwizycji danych z czujników, zapewniając jednocześnie podstawową analizę przetwarzania sygnału w dziedzinie czasu i częstotliwości.

PODSUMOWANIE

Nowoczesne zakłady produkcyjne muszą sprostać napiętym harmonogramom dostaw narzucanym przez coraz bardziej wymagających klientów. Awaria jednego silnika lub innego istotnego komponentu może szybko doprowadzić do bezczynności pracowników, rozczarowanych partnerów biznesowych i strat finansowych. Platformy embedded do monitorowania stanu instalacji takie jak iCOMOX mogą pomóc zwiększyć wydajność i rentowność istniejących oraz nowych zasobów.

Inteligentne czujniki zgłaszają krytyczny stan komponentu, zanim ostatecznie ulegnie on uszkodzeniu. Co ważniejsze – nagła awaria może być również niebezpieczna dla pracowników, przez co iCOMOX pozwala przedsiębiorstwom tworzyć bezpieczniejsze miejsca pracy, zapewniając ciągłe monitorowanie i natychmiastowe powiadamianie.

Przedsiębiorstwa mogą przejąć kontrolę nad swoimi kluczowymi zasobami przemysłowymi, minimalizując niepewność produkcji, zwiększając jej wydajność oraz zmniejszając nakłady inwestycyjne i operacyjne (CAPEX i OPEX) przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa w miejscu pracy dzięki rozwiązaniom opartym na iCOMOX.

www.arrow.com
www.arrow.com/icomox
cbm.gc.pl@arrow.com