Giám sát trạng thái tháp giải nhiệt Cooling Tower thông minh

Khách hàng trong trường hợp này là một nhà máy hóa chất chủ yếu tham gia vào sản xuất, chế biến và xử lý hóa chất. Nhà máy được trang bị các thiết bị thiết yếu như lò hơi, cột chưng cất, lò phản ứng và tháp giải nhiệt để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Trong số đó, tháp giải nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc tản nhiệt trong quá trình sản xuất. Tháp giải nhiệt sử dụng nước và quạt làm mát để đẩy không khí nóng lên trên, giải phóng vào khí quyển để hạ nhiệt độ hệ thống. Công nghệ này không chỉ áp dụng cho các nhà máy hóa chất mà còn được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy nhiệt điện và nhà máy điện hạt nhân.

Sau đây là giải thích về cách khách hàng áp dụng giải pháp giám sát tháp giải nhiệt thông minh của ICP DAS, sử dụng công nghệ IIoT để thu thập dữ liệu. Điều này cho phép phân tích hiệu suất theo thời gian thực của tháp giải nhiệt, chẩn đoán lỗi hệ thống truyền động quạt và xác định hư hỏng trong hệ thống làm mát.

Giám sát trạng thái tháp giải nhiệt Cooling Tower thông minh

Do số lượng lớn các thiết bị cần giám sát tại hiện trường, ICP DAS khuyến nghị khách hàng sử dụng bộ mở rộng I/O Ethernet thông minh 8 khe cắm ET-87P8-MTCP để đơn giản hóa việc đấu dây. Được ghép nối với mô-đun đầu vào điện áp/dòng điện I-87017ZW, nó sẽ ghi lại áp suất đầu ra của tháp giải nhiệt, mức thủy tĩnh và dòng điện của động cơ quạt làm mát. Ngoài ra, I-87015PW thu thập nhiệt độ nước nóng và lạnh. Dữ liệu thu thập được sau đó được truyền qua Ethernet (Modbus TCP) đến GRP-540M-4GE.

Bên cạnh đó, mô-đun thu thập dữ liệu tốc độ cao PET-AR400 truyền dữ liệu rung động từ hộp số và động cơ của hệ thống quạt làm mát, được thu thập bởi cảm biến gia tốc iSN-701-F15-L030 đến GRP-540M-4GE qua Ethernet.

GRP-540M-4GE truyền tất cả dữ liệu tại chỗ đến hệ thống SCADA trung tâm thông qua giao tiếp không dây 4G, cho phép phân tích sâu hơn về hiệu suất của tháp giải nhiệt, chẩn đoán lỗi hệ thống truyền động quạt và xác định hư hỏng của hệ thống làm mát. Kiến trúc hệ thống được hiển thị bên dưới.

Thiết bị trong hệ thống

Mô-đun đầu vào tương tự

I-87017ZW cung cấp 10 kênh đầu vào vi sai hoặc 20 kênh đầu vào đơn với độ phân giải 16 bit và tốc độ lấy mẫu lên đến 50 Hz. Mỗi kênh hỗ trợ phạm vi đầu vào có thể cấu hình độc lập (+/-150 mV, +/-500 mV, +/-1 V, +/-5 V, +/-10 V, +/-20 mA hoặc 0 ~ 20 mA). Trong trường hợp này, I-87017ZW thu thập dữ liệu tương tự tại chỗ, bao gồm áp suất đầu ra, mức thủy tĩnh và giá trị dòng điện của động cơ. Dữ liệu thu thập được sau đó được truyền đến cổng GRP-540M-4GE qua Ethernet.

I-87015PW có 7 kênh đầu vào RTD và hỗ trợ chức năng loại bỏ điện trở dây dẫn RTD 3 dây, đảm bảo phép đo chính xác bất kể chiều dài dây. Trong trường hợp này, I-87015PW ghi lại dữ liệu RTD, bao gồm nhiệt độ nước nóng, nhiệt độ nước lạnh và nhiệt độ bầu ướt. Bằng cách so sánh nhiệt độ nước đầu ra với giới hạn làm mát của tháp giải nhiệt - nhiệt độ bầu ướt - có thể đánh giá hiệu suất làm mát. Các giá trị này được truyền qua Ethernet bằng giao thức Modbus TCP đến GRP-540M-4GE.

Bộ mở rộng I/O Ethernet thông minh

ET-87P8-MTCP là bộ mở rộng I/O Modbus TCP cung cấp 8 khe cắm I/O để mở rộng các mô-đun I/O dòng I-87K của ICP DAS qua Ethernet, giúp nó phù hợp với nhiều ứng dụng giám sát công nghiệp khác nhau. ET-87P8-MTCP có hai cổng Ethernet để tạo cấu trúc liên kết chuỗi, cho phép nhiều bộ mở rộng I/O ET-87P8-MTCP được kết nối nối tiếp hoặc liên kết với các thiết bị Ethernet khác để đấu dây tập trung. Hơn nữa, ET-87P8-MTCP hỗ trợ các giao thức truyền thông Modbus TCP, Modbus RTU/ASCII và bao gồm chức năng cổng để chuyển đổi Modbus TCP sang Modbus RTU.

Cảm biến đo rung chấn (gia tốc)

iSN-701-F15-L030 được thiết kế để đo độ rung, với phạm vi ±80g và đáp ứng tần số từ 0,5Hz đến 15kHz.

Trong trường hợp này, iSN-701-F15-L030 IEPE được sử dụng để đo dữ liệu rung của hộp số và động cơ của hệ thống quạt làm mát, và nó truyền dữ liệu đã thu thập được đến mô-đun thu thập dữ liệu tốc độ cao PET-AR400.

Data Acquisition Module Accelerometer

Mô-đun thu thập dữ liệu tốc độ cao PET-AR400 có bốn kênh đầu vào tương tự, cho phép thu thập đồng thời các tín hiệu từ bốn máy đo gia tốc IEPE. Tốc độ lấy mẫu có thể điều chỉnh, đạt tối đa 128 kHz cho mỗi kênh. Ngoài ra, ADC 24 bit bao gồm bộ lọc tích hợp để giảm thiểu nhiễu tín hiệu và bộ điều biến. PET-AR400 cũng cung cấp khả năng bảo vệ chống phóng tĩnh điện (ESD) 4 kV và cách ly bên trong 2500 VDC, đảm bảo độ ổn định đặc biệt.

PET-AR400 lý tưởng cho các ứng dụng đo tín hiệu di động, xách tay và chính xác. Nó hỗ trợ hai chế độ kích hoạt A/D: kích hoạt bằng phần mềm và kích hoạt ngưỡng đầu vào tương tự. Ở chế độ kích hoạt bằng phần mềm, việc thu thập dữ liệu A/D có thể được khởi tạo thông qua các lệnh để thu thập dữ liệu liên tục hoặc N mẫu. Ở chế độ kích hoạt ngưỡng đầu vào tương tự, việc thu thập A/D được kích hoạt để thu thập N mẫu dữ liệu khi giá trị đầu vào tương tự vượt quá hoặc giảm xuống dưới ngưỡng điện áp cài đặt trước.

Trong trường hợp này, mô-đun thu thập dữ liệu tốc độ cao PET-AR400 đóng vai trò quan trọng trong việc truyền dữ liệu từ cảm biến đo gia tốc iSN-701-F15-L030 qua Ethernet đến GRP-540M-4GE, đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả và giám sát thời gian thực.

Ethernet/Serial/CAN to 4G Gateway

Gateway GRP-540M-4GE chuyển đổi giao tiếp Ethernet, RS-232/485 và CAN sang truyền thông không dây 2G/3G/4G. CPU hiệu suất cao của nó đảm bảo xử lý ổn định khối lượng dữ liệu lớn, lý tưởng cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Ngoài ra, GRP-540M-4GE có chức năng GPS, cho phép theo dõi vị trí cho các ứng dụng thiết bị di động.

Trong trường hợp này, GRP-540M-4GE sử dụng giao tiếp 4G để truyền dữ liệu từ module I-87017ZW, I-87015PW và PET-AR400 trở lại phòng điều khiển để phân tích và quản lý dữ liệu.

Kết luận

Giải pháp giám sát tháp giải nhiệt thông minh của ICP DAS hỗ trợ khách hàng thu thập dữ liệu có liên quan từ các tháp giải nhiệt và truyền dữ liệu đó đến trung tâm điều khiển theo thời gian thực, cho phép giám sát từ xa. Trong trường hợp có điều kiện bất thường, có thể thực hiện các hành động ngay lập tức để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động. Hơn nữa, nhân viên quản lý có thể sử dụng dữ liệu này để phân tích thêm và chủ động lập kế hoạch cho các chiến lược bảo trì phòng ngừa.