La fabrication dépend de l'énergie pour fonctionner et il n'est pas étonnant que le secteur industriel soit l'un des plus grands consommateurs d'énergie au monde. En réponse à la hausse des prix de l'énergie et à la nécessité de protéger l'environnement, les fabricants ont découvert que l'investissement dans les nouvelles technologies peut entraîner des avantages supplémentaires non seulement pour les résultats financiers, mais aussi pour l'image de l'entreprise et les relations avec la communauté. Gestion de l'énergie IdO a donc été proposé comme une nouvelle solution pour favoriser une meilleure efficacité de la consommation d'énergie industrielle.
Ces investissements valent vraiment le temps et les efforts. Selon un rapport du département américain de l'énergie, les industries peuvent réaliser des économies d'énergie réalistes d'environ 20 %. Aux coûts énergétiques de 2004, ces économies valent plus de 19 milliards de dollars. Cette étude de cas va partager un système de gestion de l'énergie SCADA fonctionnant avec des passerelles IoT industrielles pour réduire les coûts de facturation des usines de fabrication.
- Utilisateur: une société mondiale d'ingénierie et de solutions technologiques
- Segment de marché: smart fabrication
- Durée du projet : 2022
- Produit: Passerelle DSGW-081 Modbus RS485
Architecture physique du système de gestion de l'énergie basé sur l'IoT
La gestion intelligente de l'énergie à l'aide de l'IoT repose généralement sur une architecture de plate-forme ouverte : serveur cloud + Passerelles IIoT + Appareils IIoT (capteurs et actionneurs intégrés). Une telle structure de système ouvert garantit une grande extensibilité, une autonomie maximale de l'utilisateur et la validité de l'application.
Couche de périphérique IIoT
Cette couche contient une variété d'appareils IIoT hétérogènes fonctionnant pour l'électricité, l'eau, la chaleur et le gaz, avec des capteurs intégrés pour collecter des données sur la consommation d'énergie dans les usines de fabrication. Ces gadgets sont connectés aux contrôleurs de passerelle IIoT via une variété de protocoles filaires et sans fil.
La majorité des appareils IIoT ont des ressources limitées, telles que la taille de la mémoire, la puissance de calcul et la bande passante du réseau, et la technologie de réseau utilisée est hautement isomérique, l'interconnexion des appareils IIoT présente des obstacles importants. Par conséquent, la cohérence de l'interopérabilité entre les appareils doit être prioritaire afin que les messages provenant d'appareils disparates puissent être traduits syntaxiquement et sémantiquement dans une forme acceptable par l'utilisateur.
Explorer:
Surveillance de la température IdO
éclairage intelligent utilisant l'IoT
Couche passerelle IIoT
Les passerelles IoT industrielles peuvent gérer des réseaux IIoT locaux, agréger des données et servir de pont cloud. Il est souvent composé d'un processeur de qualité industrielle hautes performances (par exemple Passerelle de maintenance prédictive NXP i.MX8m basée sur le bras) avec un système d'exploitation intégré et un micro-hôte chargé d'applications distinctes.
Les passerelles IIoT ont généralement des interfaces physiques telles que des ports série 232/485, des ports RJ45, des modules WIFI et Cellular LTE 4G qui peuvent communiquer avec des compteurs intelligents, des dispositifs PLC et des écrans tactiles pour effectuer la lecture des données et le stockage local, ainsi que des protocoles tels que HTTP , MQTT, OPC UA, etc., pour s'intégrer à des plates-formes tierces (SCADA, MES).
Explorer: Passerelles Modbus
Couche serveur cloud
Les serveurs cloud gèrent les données des réseaux locaux en fournissant des opérations liées au cloud. Les serveurs cloud sont composés de serveurs d'applications, de serveurs de bases de données et de serveurs frontaux. Le serveur d'application est chargé d'offrir le service de visualisation du système ; le serveur de base de données est en charge du stockage des données de la plateforme ; et le serveur frontal est chargé de recevoir les données remontées par l'équipement terminal. Le réseau sur site et la couche de service cloud fonctionnent ensemble pour former l'architecture IoT basée sur le cloud la plus typique.
Comment fonctionne le système de gestion de l'énergie IoT ?
Temps réel msurveillance : la surveillance des données de consommation d'énergie, y compris la consommation d'électricité, la consommation d'eau, la consommation de gaz, etc., est réalisée en plaçant des capteurs sur l'équipement et les articles. Sur la base de ces données, la consommation d'énergie peut être évaluée plus précisément.
Date AnalyserSIS: analyser l'évolution de la tendance et de la loi de la consommation d'énergie en traitant les données de consommation d'énergie surveillées, en déterminant les périodes de pointe et de creux de la consommation d'énergie et en formulant des méthodes de gestion.
Contrôle & optimisation: la gestion automatique de la consommation d'énergie est effectuée sur la base de l'analyse précédente des données de consommation d'énergie. Le système de contrôle intelligent ajustera la consommation d'énergie de l'équipement, optimisera l'efficacité de l'utilisation de l'énergie et réduira les dépenses de consommation d'énergie.
Rapports de surveillance : Des rapports de supervision de la consommation d'énergie peuvent être générés en temps réel via les plates-formes IoT, et des informations détaillées telles que l'analyse des données de consommation d'énergie, la tendance de la consommation d'énergie, les prévisions de consommation d'énergie et le coût de la consommation d'énergie peuvent être fournies pour aider les entreprises à mieux gérer et contrôler la consommation d'énergie. .
Analyse de la demande des clients
Vers les appareils de passerelle IIoT:
- Connectivité de protocole industriel riche : protocole sans fil incluant Zigbee 3.0, maillage BLE ; protocoles filaires dont Modbus TCP, Modbus RT, BACNet, OPC UA, etc., mis en œuvre sur des ports Ethernet RJ45.
- Conversion de protocoles multiples : Les passerelles IIoT peuvent s'adapter aux protocoles de communication des appareils de terrain, lire les données des appareils et permettre le partage d'informations et l'échange de données entre les appareils.
- Connexion simultanée d'appareils : Les passerelles IIoT doivent pouvoir connecter 32 appareils esclaves Modbus RS485, 20 appareils BLE et 40 appareils Zigbee.
- Capacité configurable : Passerelle périphérique IIoT avec plus de capacité de stockage de mémoire en interne pour enregistrer les informations de journal.
- Système opérateur: Le système d'exploitation Linux, mais pas OpenWrt, Debian ou Ubuntu, a préféré exécuter des applications résidentes en périphérie.
- Intégration de plateforme : capable de s'intégrer à des plates-formes tierces telles que SmartThings et SCADA et d'installer rapidement le SDK associé.
Aux services matériels :
- Personnalisation du micrologiciel : L'équipe FAE (ingénierie d'application sur le terrain) aide au développement et à l'achèvement du micrologiciel.
- Outils de développement complets : un ensemble de chaînes d'outils de programmation, de documents API et d'outils de débogage pour un POC efficace.
- Assurance qualité: passer par les tests ESD (test de décharge électrostatique), l'analyse d'antenne RF, les tests environnementaux, les tests de fiabilité et une variété de certifications FCC, CE, SRRC, BQB, Zigbee, PTCRB, CCC.
- OTA: Mises à jour du logiciel Suppotr Over the Air.
Dusun IoTSolution de 's – Passerelle PLC Modbus RS-081 MQTT DSGW-485
DSGW-081 est une puissante passerelle industrielle adoptant NXP i.MX6 ULL et jusqu'à 8 Go d'eMMC pour mettre en œuvre une connexion agile, une optimisation des données en temps réel et une analyse intelligente à la périphérie de l'IoT. DSGW-081 prend en charge les protocoles sans fil et les protocoles filaires (BLE/Zigbee/Z-Wave/Wi-Fi/LTE 4G/Ethernet/Modbus/Bacnet/CAN/KNX), et une variété de protocoles de bus de terrain en temps réel. C'est un surperformant et polyvalent Matériel de contrôleur de passerelle IoT adapté aux utilisateurs pour développer une application et y installer un micrologiciel, largement utilisé dans l'automatisation industrielle, la gestion de l'énergie SCADA, la maintenance prédictive, l'automatisation des bâtiments, etc.
FAQ sur le système de gestion de l'énergie utilisant l'IoT
Comment fonctionne le stockage interne dans les passerelles IIoT ?
Sauvegarde des données : le stockage local des données à l'intérieur de la passerelle IoT industrielle peut fonctionner comme une base de données locale, enregistrant les données acquises dans sa propre mémoire pour éviter la perte de données, et constituer une double sauvegarde avec la plate-forme. La plateforme peut accéder à tout moment aux données passées.
Lorsque la station de base 4G/WiFi/Ethernet tombe en panne ou est en cours de maintenance, la plate-forme perd la connectivité avec le site, mais la passerelle IIoT peut continuer à collecter et à conserver des données sur site. Une fois la connexion rétablie, les données peuvent être téléchargées activement sur la plate-forme à partir du point de déconnexion pour garantir l'intégrité des données fondamentales.
Quels sont les avantages de la gestion de l'énergie industrielle IoT ?
L'Internet des objets a considérablement accru la visibilité des données sur la consommation d'énergie. Les fabricants peuvent simplement suivre les performances énergétiques à l'aide de capteurs intelligents, surveiller les fuites et créer des notifications en temps opportun, et éventuellement minimiser le gaspillage de certaines opérations ambiguës. De plus, les capteurs IoT intelligents peuvent utiliser l'énergie uniquement lorsque cela est nécessaire et gaspiller moins d'énergie en mode veille, ce qui permet de conserver plus d'énergie.
Quelle est la stratégie de mise en œuvre du système de gestion de l'énergie basé sur l'IoT ?
Il existe deux types de stratégies de mise en œuvre : dispositif-système-décision et décision-système-dispositif :
Prise de décision ascendante (dispositif-système-décision)
Pour éviter des investissements répétés ultérieurs en raison d'une mauvaise prise en compte préalable de la conception de haut niveau, tous les équipements de l'atelier doivent être enregistrés dans un livre au début de la mise en œuvre du projet, et toutes les données pertinentes sur la couche (physique) de l'appareil doivent être enregistrées.
Après avoir exécuté le système de gestion de l'énergie basé sur l'IoT pendant quelques mois, il peut être progressivement modifié en fonction des demandes réelles. Cette méthode a l'avantage de ne pas gaspiller le temps et l'argent investis.
Cette stratégie ascendante est appropriée pour les décideurs d'entreprise qui n'ont pas encore développé de stratégie claire de gestion de l'énergie IoT et qui n'ont appris que fondamentalement les capacités des solutions de gestion de l'énergie IoT, mais qui sont prêts à mettre en œuvre des projets connexes.
Décision descendante-prise (décision-système-dispositif)
Cette technique est fréquemment utilisée lorsque les décideurs de l'entreprise ont des exigences claires en matière de gestion de l'énergie, ou lorsqu'un cabinet de conseil externe comme Dusun IoT fournit des informations claires et précises. L'ensemble de la planification architecturale peut alors être réalisée conformément à la décision prise.
Cette approche a l'avantage d'éviter le gaspillage produit par la collecte de données à grande échelle de tous les appareils physiques, ainsi que de réduire considérablement les difficultés techniques créées par l'excès d'informations. Cela élimine également le risque d'un long cycle de mise en œuvre.
