Giám sát năng lượng với bảo trì dự đoán tại nhà máy sản xuất dầu cọ ở Thái Lan

Để giúp khách hàng của chúng tôi có được dữ liệu tiêu thụ điện năng trên động cơ, ICP DAS đã sử dụng đồng hồ đo điện thông minh ba pha (PM-3133-360P), cùng với Bộ quản lý năng lượng điện tập trung IIoT (PMC-5231) để thu thập dữ liệu năng lượng của động cơ. Sau đó, thông tin năng lượng có thể được lưu và truyền đến hệ thống SCADA phía sau thông qua giao thức Modbus TCP. Với sự trợ giúp từ tích hợp dữ liệu điện của hệ thống SCADA, người dùng có thể nhanh chóng quyết định lịch bảo trì dự đoán lý tưởng của họ.

Giới thiệu

Khách hàng là một công ty sản xuất dầu cọ ở Thái Lan. Các công nhân chịu trách nhiệm chính trong việc khai thác dầu hạt cọ. Dầu hạt cọ, giàu axit béo, là một loại cây trồng tiêu chuẩn được sử dụng cho mục đích chung hoặc các sản phẩm công nghiệp. Bên cạnh đó, mỗi quả chứa khoảng 50% dầu, có thể được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như dầu ăn, dầu diesel sinh học, mỹ phẩm, v.v.

Do Thái Lan có khí hậu nhiệt đới, làm việc trong dây chuyền sản xuất dầu cọ sẽ rất khó khăn. Hơn nữa, lịch trình công việc bảo trì sẽ trở nên tương đối phức tạp đối với những người lập lịch trình. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều xu hướng IoT mới nổi định hình tương lai của chúng ta; có nghĩa là, một số nhà lãnh đạo doanh nghiệp đang ngày càng chú ý nhiều hơn đến công nghệ IIoT – Smart Factory và Smart Manufacturing. Do đó, chúng tôi đã giúp khách hàng hoàn thành bốn mục tiêu, đó là Tiết kiệm chi phí, Tiết kiệm năng lượng, An toàn điện và Bảo trì dự đoán (PdM).

Thách thức

Cấu tạo máy phay dầu: phễu chứa, và bộ phận chính của máy (trục vít ép dầu, và động cơ). Trong quy trình sản xuất dầu cọ, người vận hành phải theo dõi thủ công các hạt cọ rơi từ phễu chứa vào máy nghiền dầu cọ.

Khi máy chạy, nếu các hạt cọ có kích thước lớn đổ xuống nhanh sẽ làm tốc độ xử lý của trục vít bị chậm lại do vật liệu kết dính bị kẹt trên trục vít. Trong khi đó, điện năng tiêu thụ sẽ tăng mạnh do động cơ quay nhiều. Vì vậy, người vận hành cần dùng que gạt để rải đều hạt cọ tại phễu đổ xuống.

Ngoài ra, những tình huống này sẽ làm tăng khả năng ngừng hoạt động của thiết bị, dẫn đến chi phí bảo trì cao hơn và các nguy cơ tiềm ẩn khác. Hơn nữa, làm việc trong một môi trường nóng là khá khó khăn, và an toàn của nhân viên và hiệu quả công việc cũng là những mối quan tâm quan trọng cần được xem xét. Ví dụ, giám sát bằng tay dễ bị mệt mỏi; chất lượng sản phẩm không thể cân bằng; dễ xảy ra tai nạn lao động. Vì vậy, người lãnh đạo doanh nghiệp của họ thời gian đó phải đối mặt với nhiều lo lắng và thử thách.

Giải pháp giám sát tình trạng hoạt động của thiết bị từ ICP DAS

Sơ đồ phần cứng

Như được thể hiện trong sơ đồ tổng thể (Hình 1), đồng hồ thông minh ba pha ICP DAS (PM-3133-360P) cho phép người dùng có được các chỉ số tiêu thụ năng lượng chính xác và đáng tin cậy từ các đầu xả dầu. Do đó, chúng tôi đã kết nối đồng hồ thông minh ba pha với cảm biến điện áp và dòng điện của một số động cơ tại chỗ để thu thập dữ liệu tiêu thụ điện năng của động cơ. Bên cạnh đó, các đồng hồ thông minh được kết nối với bộ quản lý năng lượng điện tập trung (PMC-5231) thông qua giao thức Modbus RTU. Sau đó PMC-5231 lưu trữ và tính toán logic thông tin điện năng thu thập được và gửi đến hệ thống SCADA thông qua giao thức Modbus TCP.

Hình 1: Sơ đồ hệ thống máy ép dầu

Bảo trì dự đoán (PdM)

Các ứng dụng giám sát năng lượng cho phép khách hàng của chúng tôi đánh giá việc cấp nguyên liệu theo các dòng điện tải khác nhau được hiển thị trong giao diện phần mềm (Hình 2). Nó làm cho dữ liệu tiêu thụ điện năng được hiểu dễ dàng hơn nhiều, không tải, tải bình thường và quá tải. Nếu người vận hành nhận thấy rằng một máy phay dầu cụ thể đang được vận hành thường xuyên hoặc hệ thống SCADA liên tục hiển thị trạng thái quá tải, người lãnh đạo có thể được thông báo trước. Làm như vậy, khách hàng có thể bảo trì máy trước đó.

Hình 2: Trạng thái dòng tải của máy thông qua giao diện trực quan

Hình 3: Vị trí lắp đặt đồng hồ thông minh PM-3133-360P

Hình 4: Bộ quản lý năng lượng điện tập trung IIoT PMC-5231-4GC

Các tính năng và lợi ích của các sản phẩm ICP DAS

• Tăng năng lực sản xuất

Công suất sản xuất dầu cọ đã tăng 28% một năm nhờ sử dụng đồng hồ đo điện thông minh ICP DAS.

• Hình ảnh hóa dữ liệu

Trước đây, máy xay xát dầu hạt cọ của khách hàng được giám sát thủ công. Tuy nhiên, ICP DAS đã thành công giúp họ trình bày dữ liệu điện năng một cách trực quan, cụ thể và thuận tiện hơn.

• Tránh lỗi cơ học với IIoT

Trực quan hóa dữ liệu có thể giảm nguy cơ đánh giá sai và người dùng có thể sắp xếp lịch bảo trì một cách hiệu quả dựa trên tình trạng hiện tại. Bằng cách này, họ không chỉ tránh được chi phí quá lớn cho việc bảo trì mà còn tránh được hỏng hóc cơ khí.

• Thông báo cảnh báo

Bộ tập trung đồng hồ đo điện PMC-5231 tích hợp chức năng thực thi quy tắc logic IF-THEN-ELSE và thông báo cảnh báo qua LINE / Email (Tùy chọn). Có nghĩa là khi máy chạy không chính xác (tắt máy hoặc không hoạt động), PMC-5231 của chúng tôi sẽ phát ra cảnh báo. Nói cách khác, một giám sát viên của công ty sẽ biết tình trạng máy ngay lập tức thông qua hệ thống thông báo.

• Giám sát thời gian thực

Bộ tập trung đồng hồ đo điện PMC-5231, IIoT, cung cấp hồ sơ và thông tin lịch sử kịp thời cho khách hàng của chúng tôi. Người quản lý có thể theo dõi tình trạng tiêu thụ điện của từng thiết bị và thực hiện thống kê, phân tích thông tin điện năng, từ đó nâng cao hiệu quả tiêu thụ điện chung, tiết kiệm chi phí hóa đơn điện nước.

• Data Logger

PMC-5231 hỗ trợ hoạt động ghi dữ liệu. Khi mạng bị ngắt kết nối hoặc thẻ micro SD không hoạt động, hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường để đảm bảo trả lại toàn bộ tệp bản ghi dữ liệu điện năng, ngăn ngừa hiệu quả tình trạng mất dữ liệu điện năng do ngắt kết nối mạng.

Kết luận

Sau thời gian đưa giải pháp vào sự dụng, sản lượng dầu cọ đã tăng lên 28% một năm một cách hiệu quả và phần lớn khiếm khuyết của họ đã được giải quyết thành công.

Có nghĩa là, giải pháp giám sát điện năng của chúng tôi không chỉ có thể hiển thị dữ liệu tiêu thụ điện năng, mà còn bao gồm tiết kiệm chi phí, tiết kiệm năng lượng, an toàn điện và bảo trì dự đoán (PdM), giúp tăng đáng kể độ an toàn và mang lại nhiều lợi nhuận nhất cho các khách hàng có giá trị của chúng tôi.