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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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Opto 22 SNAP終極I/O系統(tǒng)用于制冷和照明控制、能量消耗監(jiān)控以及設(shè)備的監(jiān)控

Opto 22 SNAP終極I/O系統(tǒng)用于制冷和照明控制、能量消耗監(jiān)控以及設(shè)備的監(jiān)控

Alsum Produce位于威斯康星州Randolph的農(nóng)業(yè)區(qū),其業(yè)務(wù)主要為洋蔥、馬鈴薯以及多種水果的種植、銷售、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)。該公司成立于1973年,成立之初只有一個(gè)人進(jìn)行操作。其經(jīng)營(yíng)是從Glen Alsum購(gòu)買產(chǎn)自威斯康星的50和100磅/袋的馬鈴薯和洋蔥開始的。他將購(gòu)買的產(chǎn)品重新包裝成每袋5,10和15磅,然后將他們賣給威斯康星州麥迪遜的食品商。

在接下來的20年中,隨著Alsum Produce經(jīng)營(yíng)的持續(xù)興旺,其設(shè)施也在不斷的擴(kuò)大,不久其占地面積達(dá)到5萬平方英尺。但是2002年一場(chǎng)破壞性的大火使Alsum 的主要結(jié)構(gòu)和設(shè)施遭到了很大的毀壞。 Alsum 并沒有一蹶不振,相反,在其創(chuàng)始人企業(yè)精神的鼓舞下,Alsum決定將此次事件作為再次擴(kuò)大規(guī)模的機(jī)會(huì),同時(shí),也探討為時(shí)甚久的自動(dòng)控制和能量消耗監(jiān)控事宜。

隨著修葺和重建工作的進(jìn)行,Alsum制定了在其設(shè)施中加倍制冷操作的計(jì)劃,很快此計(jì)劃遇到了一個(gè)稍微有點(diǎn)不祥之兆的結(jié)論。正如工廠經(jīng)理Steve Tillema說的那樣:“因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在的設(shè)備非常的分散,所以我們將要花費(fèi)很大的金錢來對(duì)分散的控制系統(tǒng)進(jìn)行配置。我們也意識(shí)到我們正處于非常嚴(yán)格的工廠總功率消耗的指導(dǎo)方針之下,所以我們需要新的控制系統(tǒng)來幫助我們解決這個(gè)問題。”

集成商-先進(jìn)的能量消耗控制

為了解決這個(gè)問題,Alsum結(jié)識(shí)了威斯康星Randolph的AEC。AEC是一家工業(yè)控制公司,同時(shí)它也是一家服務(wù)于全國(guó)的工業(yè)和商業(yè)公司的系統(tǒng)集成商。其專門技術(shù)包括氨和氟利昂制冷控制,食品加工控制,HVAC和建筑物管理系統(tǒng)。

除了AEC成功的項(xiàng)目給Alsum很深的印象之外,Alsum也對(duì)它通過控制電力需求和使用的方法幫助客戶實(shí)現(xiàn)意義重大的能量節(jié)省的歷史非常的感興趣,這里的能量節(jié)省包括所有設(shè)施和單個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備兩方面的。


AEC高級(jí)工程師主管和Alsum項(xiàng)目經(jīng)理Russ Sheppard說:“我們?cè)O(shè)計(jì)所有的控制系統(tǒng)來幫助我們的客戶在他們的電力公司所規(guī)定的范圍內(nèi)優(yōu)化能量的使用。我們通過減少和測(cè)量電力需求以及充分利用用電高峰和非用電高峰的方法為客戶節(jié)省了大量的資金。”


集中智能,分布式I/O

從AEC專家所經(jīng)歷的無數(shù)控制系統(tǒng)和組成中篩選,最后Opto22基于工業(yè)以太網(wǎng)的SNAP 終極I/O系統(tǒng)被選中作為Alsum Procuce最好的解決方案。

Sheppard說:“我們認(rèn)為,在每一個(gè)單獨(dú)的制冷單元具備遠(yuǎn)程I/O的集中式智能控制系統(tǒng)應(yīng)該是最有效的方法。”

AEC選擇SNAP終極系統(tǒng)的一個(gè)原因是它含有一個(gè)智能的控制器,此控制器能夠通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò),使用一個(gè)設(shè)備同分布式I/O底板進(jìn)行通訊并且進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將命令發(fā)送至底板。按照AEC的配置,連接到一個(gè)遠(yuǎn)程I/O單元并同其進(jìn)行通訊的SNAP系統(tǒng)通過位于I/O底板上的模擬量和數(shù)字量輸入輸出模塊同Alsum制冷單元的各種元件(例如脫水器和壓縮機(jī))相連。遠(yuǎn)程SNAP I/O單元通過以太連接到智能的SNAP以太處理器,通過此連接,能夠?qū)lsum Produce的所有制冷系統(tǒng)進(jìn)行控制。制冷劑通過一組盤繞的熱交換管道被抽出,壓縮,然后再被吸回去。

為了解決客戶的比能管理問題(AEC的特長(zhǎng)),Sheppard在考慮了Alsum的電力需求,規(guī)定用量和其他的因素之后才對(duì)SNAP終極處理器進(jìn)行編程,以控制每一個(gè)制冷系統(tǒng)的各溫度傳感器,同時(shí)也對(duì)制冷過程進(jìn)行調(diào)整以保證功率控制在一定的千瓦范圍之內(nèi)。


橡膠傳送帶將土豆送到貯存設(shè)備,這些貯存設(shè)備由SNAP終極I/0系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和控制。在Alsum Produce,土豆被存儲(chǔ)到18英尺高的箱柜中。

Sheppard說:“如果沒有SNAP 終極I/O的不斷調(diào)整,我們?cè)诿看伍_啟裝袋線的時(shí)候,功率的用量將會(huì)非常的大。”

不僅僅對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和控制

Alsum Produce對(duì)他們制冷過程的改進(jìn)非常的滿意,AEC又開始將SNAP系統(tǒng)應(yīng)用到Alsum車間的其他領(lǐng)域。Alsum設(shè)施中有大量的熒光燈,其中很多多高壓鈉類型的,已經(jīng)開始變黃。Sheppard將SNAP終極I/O單元同這些燈和運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器連接起來。在指定的時(shí)間空閑的場(chǎng)地保持沒有光的狀態(tài),直到運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器感知到運(yùn)動(dòng)。SNAP終極單元識(shí)別出運(yùn)動(dòng)探測(cè)器已經(jīng)激活,然后將所有的燈打開。在其他的領(lǐng)域,SNAP系統(tǒng)被編程為在一天中特定的時(shí)間開啟和關(guān)閉這些燈。

作為Alsum Prodece運(yùn)轉(zhuǎn)的一部分,它的貨車運(yùn)輸線也給人很深的印象。其貨車運(yùn)輸線包括用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)?輛掛車,當(dāng)?shù)厮拓浀?0輛卡車和底部具有傳送帶的42輛冷凍拖車。


AEC的總程序負(fù)責(zé)人Josh Vander Galien說:“要度過威斯康星寒冷的夜晚并在次日早上啟動(dòng),這些柴油貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)必須要保護(hù)好。”正是因?yàn)檫@個(gè)原因,貨車上都配備了特殊的加熱器來做這項(xiàng)工作。不需要將加熱器整晚或整周的打開加熱。Opto22硬件會(huì)自動(dòng)的在貨車需要之前的幾個(gè)小時(shí)打開加熱器。這樣一來。就節(jié)省了很大的能量。

AEC認(rèn)為,對(duì)這些加熱器進(jìn)行控制就意味著為客戶節(jié)省大量的資金。但是,首先必須要確定如何讀取溫度以及跟加熱器進(jìn)行連接。AEC選擇使用一個(gè)無線LAN設(shè)備和每輛車內(nèi)部的溫度傳感器來跟蹤外部溫度,并將溫度數(shù)反饋到SNAP終極處理器。這個(gè)終極處理器是被編程過的,在溫度數(shù)偏低時(shí),它就會(huì)會(huì)發(fā)指令將加熱器打開。

優(yōu)化工藝投資

跟許多產(chǎn)品和這種類型的存儲(chǔ)設(shè)備一樣,Alsum有少量的叉式升降機(jī),穿梭于工廠的裝貨箱和產(chǎn)品箱之間。這些叉式升降機(jī)的電池需要小心維持并且要有規(guī)律的進(jìn)行充電,否則它們會(huì)遭到破壞(每塊電池需要$10000美元)。Alsum決定也將此過程自動(dòng)化,并且將SNAP終極系統(tǒng)同叉式升降機(jī)的電池充電器相連。Alsum工廠的管理人員用ioControl開發(fā)了一個(gè)程序,程序包括SNAP終極系統(tǒng)充電的開始和結(jié)束時(shí)間—通常持續(xù)時(shí)間為5-6個(gè)小時(shí)。所以,叉式升降機(jī)能夠在合適的時(shí)間進(jìn)行充電。

最后,Alsum有已收獲并需要存儲(chǔ)(有時(shí)候是一整個(gè)冬天)的馬鈴薯專用建筑。如果這些馬鈴薯腐爛,公司會(huì)遭到數(shù)百萬美元的損失。因此,此建筑的內(nèi)部環(huán)境必須要維持在一定的水平。

Alsum貨車運(yùn)輸隊(duì)的一部分

再次使用遠(yuǎn)程I/O底板,此次是對(duì)存儲(chǔ)建筑的內(nèi)部的溫度,濕度以及其他的一些環(huán)境因素進(jìn)行配置并進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)控。

Sheppard解釋到:“讀數(shù)通過一個(gè)串口鏈接進(jìn)行通訊,此鏈接是從局部I/O單元開始,又返回到的智能SNAP終極處理器。此處理器能控制自動(dòng)撥號(hào),經(jīng)過編程它能夠在存儲(chǔ)建筑的環(huán)境出現(xiàn)異常時(shí)撥打一串指定的電話號(hào)碼并發(fā)送警報(bào)。

Alsum的很多人員包括公司所有者都能夠讀取存貯建筑的數(shù)據(jù)。這些個(gè)體使用ioDisplay得到警報(bào),查看數(shù)據(jù)。指定用戶也能夠使用軟件來改變開始狀態(tài),溫度設(shè)置點(diǎn)和其他的變量。

Tillema說道:“ioDisplay已被證明確實(shí)是一個(gè)神奇的工具。”它是一個(gè)人機(jī)界面,利用它我們能夠很快的合計(jì)和查看來自工廠任何角落的數(shù)據(jù),它意義深遠(yuǎn)同時(shí)又容易操作。無論是貨車,叉式升降機(jī),貯藏庫或其他的任何東西,合適的個(gè)體都能夠使用ioDisplay來查看和修改他們所負(fù)責(zé)的程序的相關(guān)內(nèi)容。

能量管理

Alsum已經(jīng)發(fā)展成為占地100000平方英尺的廠商,其規(guī)模是原來的2倍。在整個(gè)過程中,Alsum的脫水器從14個(gè)增加到28個(gè)。但是,令人吃驚的是,它的能量使用量同擴(kuò)大規(guī)模前是持平的,這一切都得益于AEC Sheppard成功的引入和使用Opto22 的SNAP I/O系統(tǒng)。

Sheppard說道:“通常說來,像這樣的一個(gè)工廠,100%的規(guī)模擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致能量消耗至少翻倍,甚至可能成指數(shù)增長(zhǎng)。但是一旦我們配置并運(yùn)行了所有新的監(jiān)控和自動(dòng)化硬件,實(shí)際上AEC為Alsum減少了50%的能量花費(fèi)。Opto系統(tǒng)能夠在探討公司的過程控制和自動(dòng)化需求—他們經(jīng)濟(jì)的核心的同時(shí)幫助我們完成這些。”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

選擇OPTO 22公司
SNAP PAC系統(tǒng)的
六大理由

 
 
1       簡(jiǎn)單易操作
SNAP PAC系統(tǒng)由四個(gè)部分統(tǒng)一整合而成:軟件、控制器、智能處理器和I/O。系統(tǒng)建立、調(diào)試程序,以及故障維護(hù)都更簡(jiǎn)便,大大減少了系統(tǒng)開發(fā)及投入運(yùn)行的時(shí)間。
 
2       更低的長(zhǎng)期成本
SNAP PAC系統(tǒng)的成本低于許多PLC系統(tǒng),并且由于軟件是免費(fèi)的,您不需要投入高昂的費(fèi)用,便可投入使用該系統(tǒng)。我們?yōu)槟峁┟赓M(fèi)的培訓(xùn)以及技術(shù)支持,因此對(duì)于設(shè)備的整個(gè)使用期來測(cè)試,系統(tǒng)成本會(huì)大幅降低。
 
3       適用于多類自動(dòng)應(yīng)用的SNAP PAC系統(tǒng)
SNAP PAC系統(tǒng)功能強(qiáng)大。一套系統(tǒng),便可用于多個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目中,幫助您完成過程控制、離散自動(dòng)化、能耗管理、數(shù)據(jù)采集,甚至遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。
分布式智能,幫助您隨時(shí)隨地方便地添加I/O。擁有了有線/無線控制器及I/O,您就可根據(jù)實(shí)際所需,將有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到無線網(wǎng)絡(luò),或者立即實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊。
靈活的硬件讓您無需浪費(fèi)更多的投資,節(jié)省了金錢及時(shí)間。
 
4       高級(jí)編程工具
SNAP PAC系統(tǒng)的編程方式采用直觀的流程圖,也可運(yùn)用更高級(jí)的腳本語言,或者結(jié)合兩者一起使用。這兩種方法所包括的指令,用于標(biāo)準(zhǔn)的過程控制以及離散自動(dòng)化的功能塊、浮點(diǎn)型數(shù)字、串行處理、排列、子程序、指針變量等,其他的高級(jí)工具用于復(fù)雜的應(yīng)用。
5       連接到第三方軟件及設(shè)備
SNAP PAC控制器及智能處理器,支持OPCModbus/TCPEtherNet/IP。可簡(jiǎn)易地將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并直接從硬件發(fā)送郵件。該系統(tǒng)也可以簡(jiǎn)單地使用ModbusDNPBACnetCAN或任意基于串口的設(shè)備、儀器,進(jìn)行通訊。
 
6       業(yè)界最好的I/O
憑借著業(yè)內(nèi)最佳的保障:多數(shù)SNAP I/O模塊終身保用。每個(gè)模塊出廠前都經(jīng)過獨(dú)立測(cè)試,而不是抽樣測(cè)試。SNAP PAC系統(tǒng)可以配置從幾個(gè)I/O點(diǎn)到數(shù)千個(gè)I/O點(diǎn)。您可按需,根據(jù)信號(hào)類型,選擇高可靠性的模擬量、數(shù)字量、串口模塊。電壓、電流、交流、直流、熱電偶、RTD、電源檢測(cè)器、RS-232RS-485Profibus運(yùn)動(dòng)控制、應(yīng)變測(cè)試等等,都可與SNAP PAC系統(tǒng)一同連接。
 
 
 
 
關(guān)于SNAP PAC系統(tǒng)
SNAP PAC系統(tǒng)是Opto 22公司出品,軟硬件集成的系統(tǒng),用于工業(yè)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。簡(jiǎn)化了對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)了解、選擇和采購(gòu)的復(fù)雜過程,SNAP PAC系統(tǒng)由以下四部分組成:
 
PAC Project 軟件套件----簡(jiǎn)單易用的基于流程圖的編程方式、HMI(人機(jī)界面)、可選的OPC客戶端以及數(shù)據(jù)庫連接軟件。
 
SNAP PAC控制器----獨(dú)立式和基于機(jī)架式的工業(yè)控制器;有線/無線模塊可選。
 
SNAP PAC智能處理器----智能I/O處理器,用于分布式控制。也可選擇有線/無線模塊。
 
SNAP I/O----模擬量、數(shù)字量、串口量、特殊功能I/O模塊,可與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、儀器、傳感器相連接。所有I/O模塊可交替與標(biāo)準(zhǔn)的以及有線/無線智能處理器一同工作。
 
這四個(gè)簡(jiǎn)單,又具有很大靈活性的系統(tǒng)組成部件,可處理任何情況,從最基本的設(shè)備監(jiān)控到完整的工廠自動(dòng)化。
 
 
 
 
通訊網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議
SNAP PAC系統(tǒng)自帶Ethernet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,因此您無需擔(dān)心成本,以及額外添加網(wǎng)絡(luò)通訊卡的麻煩。系統(tǒng)中的分布式I/O可運(yùn)行在以太網(wǎng)或串行網(wǎng)絡(luò),也可同時(shí)運(yùn)行于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。另外,您可以與大量的串行設(shè)備通訊,例如條形碼閱讀器、RFID閱讀器、串口顯示器、modem等。
 
由于SNAP PAC系統(tǒng)運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet網(wǎng)絡(luò),可直接與計(jì)算機(jī)、基于Ethernet的設(shè)備相互通訊,使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議包括TCP/IPUDP/IP、郵件傳輸協(xié)議SMTP、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPModbus/TCP、及用于Allen-Bradley PLC系統(tǒng)的EtherNet/IP等。
 
 
 
 
關(guān)于OPTO 22
Opto 22公司研發(fā)并制造應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、能耗管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集的軟硬件設(shè)備。Opto 22的產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化的,用于商業(yè)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)中,以簡(jiǎn)單易用、創(chuàng)新、高品質(zhì)、高可靠性而聞名世界。Opto 22的輸入/輸出以及控制系統(tǒng),允許客戶從所有的設(shè)備、電子儀器儀表監(jiān)測(cè)、控制、采集數(shù)據(jù),這些都是項(xiàng)目運(yùn)行的關(guān)鍵。Opto 22產(chǎn)品適用于自動(dòng)化終端用戶、OEM,信息技術(shù)及操作人員已經(jīng)為全球10,000套設(shè)備安裝了該產(chǎn)品。公司始建與1974年,總部位于美國(guó)加州的TemeculaOpto 22的產(chǎn)品通過全球網(wǎng)絡(luò)的分銷商及系統(tǒng)集成商出售。預(yù)知更多信息,請(qǐng)聯(lián)系Opto 22上海代表處,電話:021-58358249,郵箱:optochina@opto22.com。網(wǎng)址:www.opto22.com.cn
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