Giám sát khí thải carbon trong sản xuất với Giải pháp quản lý năng lượng và môi trường của ICP DAS

Người dùng có thể thu thập thông tin về mức tiêu thụ điện của các nhà máy và thiết bị bằng dòng sản phẩm đồng hồ đo điện thông minh ba pha PM-3000 của ICP DAS và bộ tập trung đồng hồ đo điện IIoT PMC-5231. Đồng hồ đo điện thông minh và bộ tập trung đồng hồ đo điện cũng có thể được sử dụng cùng với các mô-đun cảm biến không khí của ICP DAS để thu thập dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM trên dây chuyền sản xuất của nhà máy, sau đó gửi dữ liệu nhận được đến trung tâm điều khiển, từ đó giúp các công ty theo dõi lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất và đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng, giảm lượng khí thải carbon.

Giới thiệu

Khách hàng là nhà sản xuất kính áp tròng lớn nhất Đài Loan và là nhà sản xuất lớn thứ năm trên thế giới. Công ty được biết đến với các tiêu chuẩn sản xuất và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt nhất. Mỗi bước của quy trình sản xuất kính áp tròng, từ thiết kế cấu trúc ban đầu đến lần sử dụng cuối cùng của người tiêu dùng, đều được máy tính ghi lại và kiểm soát chặt chẽ. Giám sát môi trường của dây chuyền sản xuất trong phòng sạch là một phần rất quan trọng của quá trình sản xuất. Ngoài việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong phòng sạch, không khí cũng không được có các hạt gây ô nhiễm. Ngoài ra, khách hàng muốn ghi lại và phân tích thông tin công suất của thiết bị sản xuất bằng máy tính để hình thành chính sách tiết kiệm năng lượng mới. Nghiên cứu điển hình này cho thấy giải pháp quản lý năng lượng và môi trường của ICP DAS có thể giúp khách hàng đạt được những mục tiêu này như thế nào.

Giải pháp quản lý năng lượng và môi trường của ICP DAS

Khách hàng sử dụng đồng hồ đo điện thông minh ba pha cách ly PM-3133i-160P của ICP DAS để thu thập thông tin về điện năng của nhà máy và thiết bị. Máy ghi dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm DL-100TM485P dùng để theo dõi, ghi lại nhiệt độ, độ ẩm, bụi trong phòng sạch. Một mô-đun ghi dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm khác, DL-1020, giám sát và ghi lại các thông số tương tự nhưng trong dây chuyền sản xuất. Bộ quản lý năng lượng tập trung PMC-5231 được sử dụng để truyền dữ liệu công suất, nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM trong phòng sạch và dây chuyền sản xuất về trung tâm điều khiển thông qua Ethernet (Modbus TCP). Ngoài ra, màn hình LED công nghiệp iKAN-124 được sử dụng để hiển thị thông tin thu thập được về nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM trong phòng sạch và dây chuyền sản xuất cũng như thông báo cảnh báo trong trường hợp khẩn cấp hoặc điều kiện đặc biệt. Cấu trúc giải pháp như sau:

Thu thập dữ liệu công suất tiêu thụ của nhà máy/thiết bị

Đồng hồ đo điện thông minh ba pha PM-3133i-160P của ICP DAS có độ chính xác cao và có thể thu thập chính xác thông tin về nguồn điện, thông tin này được sử dụng để lấy dữ liệu tiêu thụ điện của nhà máy và thiết bị. Dữ liệu nhận được sau đó sẽ được gửi đến bộ tập trung công tơ điện PMC-5231 thông qua giao thức truyền thông Modbus RTU.

Giám sát nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM trong phòng sạch

Bộ ghi dữ liệu DL-100TM485P có thể đo nhiệt độ, độ ẩm ở một số khu vực nhất định và truyền dữ liệu thu được đến bộ tập trung đồng hồ đo điện PMC-5231 thông qua Modbus RTU để theo dõi môi trường.

Giám sát nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM của dây chuyền sản xuất

DL-1000 là một loạt mô-đun được ICP DAS phát triển để đo nồng độ ô nhiễm không khí dạng hạt và dạng khí cho các ứng dụng công nghiệp trong môi trường khắc nghiệt. Các mô-đun được xếp hạng IP43 và có thể đo và ghi lại các thông số sau: PM1/2.5/10, CO, CO2, HCHO, TVOC, NH3, H2S, nhiệt độ, độ ẩm và điểm sương. Các mô-đun có thể áp dụng mốc ngày và giờ trên dữ liệu được thu thập và lưu trữ tới 180.000 bản ghi có thể tải xuống. Trong trường hợp này, khách hàng sử dụng mô-đun DL-1020 để đo nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM1/2.5/10 của dây chuyền sản xuất.

Bộ quản lý năng lượng tập trung với khả năng tính toán và điều khiển biên

PMC-5231 có khả năng tích hợp linh hoạt các đồng hồ đo điện, cung cấp chức năng quản lý điện năng và ghi dữ liệu theo thời gian thực, đọc và ghi ngay lập tức thông tin tiêu thụ điện năng của thiết bị điện được đo bằng công tơ điện. Nó hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông khác nhau và có Máy chủ Web tích hợp. Người dùng có thể xem thông tin nguồn điện và thiết lập các thông số hệ thống trực tiếp thông qua trình duyệt. Với câu lệnh IF-THEN-ELSE, PMC-5231 có thể thực thi logic tự động ổn định và hiệu quả. Khi phát hiện điện áp, dòng điện, mức khí hoặc nhiệt độ bất thường trong môi trường và máy móc, nó sẽ ngay lập tức gửi cảnh báo để thông báo cho nhân viên quản lý (qua email, SMS, LINE và WeChat). Trong trường hợp này, ngoài việc tích hợp thông tin nguồn điện của khu vực nhà máy và thiết bị, nó còn thu thập và gửi dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ PM của dây chuyền sản xuất đến trung tâm điều khiển thông qua giao thức Modbus TCP.

Màn hình LED cấp công nghiệp

Màn hình LED công nghiệp dòng iKAN của ICP DAS có khả năng chống ồn cấp công nghiệp, độ tin cậy và ổn định cao, hỗ trợ ký tự ASCII và Unicode, có thể dùng để hiển thị tin nhắn văn bản bằng nhiều ngôn ngữ. Nó hỗ trợ các giao thức truyền thông khác nhau như: Modbus TCP/RTU, CGI, PROFINET,... Màn hình dòng iKAN có thể tương tác hoàn hảo với nhiều thiết bị điều khiển công nghiệp từ các thương hiệu khác nhau. Đồng thời, màn hình iKAN-124 có thể hiển thị tối đa 24 ký tự trên một dòng. Nó cũng có thể nhận tin nhắn từ bộ tập trung đồng hồ đo điện PMC-5231 thông qua Modbus TCP, cho phép nhân viên tại chỗ theo dõi ngay lập tức nhiệt độ, độ ẩm, công suất sản xuất hoặc trạng thái máy. Khi xảy ra sự cố về trạng thái máy hoặc nếu nhiệt độ, độ ẩm cũng như nồng độ PM không tương ứng với các giá trị chính xác, cơ chế điều khiển logic của PMC-5231 sẽ ngay lập tức kích hoạt iKAN-124 để hiển thị tình trạng khẩn cấp tin nhắn.

Giải pháp quản lý năng lượng và môi trường của ICP DAS giúp doanh nghiệp theo dõi lượng khí thải carbon

Hơn 130 quốc gia trên thế giới cam kết đạt được mục tiêu bền vững môi trường Net Zero vào năm 2050. Liên minh Châu Âu cũng đã đề xuất mức thuế carbon để cắt giảm 55% lượng khí thải nhà kính vào năm 2030. Cơ chế điều chỉnh biên giới carbon (CBAM) là dự kiến sẽ có hiệu lực sớm nhất vào năm 2023 dưới hình thức chuyển tiếp và áp dụng đầy đủ từ năm 2026. Nếu nước xuất khẩu không có hệ thống giao dịch carbon, các nước nhập khẩu có thể phải đối mặt với chi phí thuế cao hơn.

Giải pháp quản lý năng lượng và môi trường của ICP DAS có thể giúp các công ty có được thông tin về mức tiêu thụ năng lượng và phát thải khí nhà kính trong quá trình sản xuất, cũng như quản lý hệ số phát thải carbon. Trong số đó phải kể đến loạt module cảm biến không khí có khả năng thu giữ lượng khí thải ra từ dây chuyền sản xuất, nhà máy, máy phát điện diesel, nồi hơi. Thông tin được thu thập sẽ bao gồm khí thải từ quá trình sản xuất và bảo trì, chất làm lạnh cho tủ đông/phòng lạnh và thiết bị điều hòa không khí. Một loạt đồng hồ đo điện thông minh có thể thu thập lượng khí thải năng lượng được tạo ra do tiêu thụ điện năng, chẳng hạn như mức tiêu thụ điện năng của máy làm lạnh làm mát bằng nước, điều hòa không khí, hệ thống chiếu sáng, thiết bị được sử dụng trong quá trình sản xuất và xe điện.

Với bộ quản lý năng lượng tập trung PMC-5231, dữ liệu khí và điện áp, hệ số công suất hiện tại, mức tiêu thụ năng lượng tích lũy (kWh), các tệp hồ sơ năng lượng khác và dữ liệu phát thải carbon được tích hợp và tự động gửi đến phần mềm quản lý đám mây IoTstar IIoT. Cơ chế phục hồi dữ liệu của bộ tập trung công tơ điện đảm bảo trung tâm điều khiển nhận được dữ liệu đầy đủ.

IoTstar, phần mềm quản lý đám mây IIoT do ICP DAS phát triển, có thể giám sát và điều khiển từ xa PMC-5231 cũng như các mô-đun, thiết bị và thiết bị I/O được kết nối của nó. Với dịch vụ bảng thông tin IoTstar, mỗi bộ tập trung đồng hồ đo điện có một bảng điều khiển độc lập trực quan hóa các dữ liệu như chất lượng không khí, điện áp, hệ số công suất hiện tại, mức tiêu thụ năng lượng tích lũy (kWh) cũng như lượng khí thải carbon theo thời gian thực. Dịch vụ báo cáo IoTstar cung cấp số liệu thống kê báo cáo và dịch vụ truy vấn; báo cáo có thể được cung cấp ở định dạng tệp PDF hoặc Excel.

Kết luận

Tiêu chuẩn quốc tế để tính toán lượng khí thải carbon của sản phẩm dựa trên các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của sản phẩm. Nói cách khác, nó là tổng lượng khí nhà kính phát thải trong quá trình thu thập nguyên liệu thô, lắp ráp và sản xuất, đóng gói và giao hàng, sử dụng, thải bỏ và tái chế. Phạm vi tính toán như vậy đã ảnh hưởng đến toàn bộ mô hình hợp tác thượng nguồn và hạ nguồn của chuỗi cung ứng sản xuất. Các khách hàng Châu Âu đã yêu cầu các đối tác từ nhiều quốc gia khác nhau triển khai các khái niệm ESG (Môi trường, Xã hội và Quản trị) trong doanh nghiệp và cung cấp các hệ thống quản lý năng lượng tuân thủ tiêu chuẩn ISO 50001:2018. ICP DAS giúp khách hàng của mình chuyển đổi các nhà máy truyền thống thành nhà máy thông minh và sẽ tiếp tục hoạt động theo hướng này để giúp khách hàng hướng tới quản lý và vận hành ESG bền vững.