إنترنت الأشياء والصيانة التنبؤية
لجمع بيانات الاهتزاز ودرجة الحرارة للمعدات الدوارة لاسلكيًا، ونقلها إلى SCADA أو السحابة باستخدام بوابة LoRaWAN وحاسوب طرفي، ومراقبة اتجاه التدهور باستخدام الذكاء الاصطناعي، يُستخدَم مستشعرات الاهتزاز ADVANTECH WISE، والبوابات، وأجهزة الحاسوب الطرفية من سلسلتي UNO وMIC. كما تُشرح في هذه الصفحة منتجات OMRON وPANASONIC من مستشعرات درجة الحرارة غير التلامسية والكاميرات الحرارية من HIKROBOT لدرجة حرارة اللوحات والمحامل والمحولات؛ ومنتجات OMRON وPANASONIC وTELEMECANIQUE لمستشعرات IO-Link والمراقبة الذاتية التي تنبه مسبقًا عن اتساخ المستشعر وانقطاع الكابل وانتهاء العمر الافتراضي للجهاز، وذلك من خلال أمثلة الجهات المصنعة نفسها.
ماذا تحل الصيانة التنبؤية؟
في الصيانة المجدولة تقويميًا، تُستبدل القطعة بفترات زمنية محددة بغض النظر عن حالتها، أو لا يُلاحظ الأمر حتى يظهر العطل؛ أما في مراقبة الحالة، فيتم جمع اهتزاز ودرجة حرارة المعدات الدوارة مثل المحركات والمضخات والضواغط والمراوح، بالإضافة إلى مستوى الضوء ومعلومات التشخيص للمستشعرات الميدانية بشكل مستمر، ويتم تحديد وقت الصيانة بناءً على هذه البيانات. ويُذكر أنه في حالة البتروكيماويات الخاصة بـ ADVANTECH، وبعد جمع البيانات لمدة أسبوع أو أسبوعين باستخدام مستشعرات لاسلكية، يمكن إنشاء نموذج صحي للذكاء الاصطناعي يراقب مستوى التدهور بناءً على الحالة السليمة للمعدات دون إيقاف الإنتاج ويوفر توقعات لاتجاه التدهور لمدة سبعة أيام. وفي جانب المستشعرات، توضح OMRON أن الغبار والاتساخ المتراكمين على سطح الاستشعار يمكن أن يقللا من مستوى الضوء الوارد ويؤديا إلى اكتشاف خاطئ وتوقف الجهاز، وأن مراقبة مستوى الضوء عبر IO-Link تمنع ذلك؛ بينما تُعرّف PANASONIC هذا النهج، الذي يترك تشخيص المستشعر للمستشعر نفسه، بأنه انتقال من الصيانة الوقائية إلى الصيانة التنبؤية.
1. المراقبة اللاسلكية للاهتزاز ودرجة الحرارة باستخدام LoRaWAN
يتم وضع ADVANTECH WISE-2410 كمستشعر مراقبة الحالة عبر LoRaWAN يجمع بين معالج ARM Cortex-M4، وجهاز إرسال واستقبال LoRa، ومقياس تسارع ثلاثي المحاور، ومستشعر درجة الحرارة في هيكل واحد، وهو موجه لتطبيقات مراقبة المضخات وأنظمة HVAC والمحركات والمنشآت ويتوافق مع ISO 10816/20816. يحسب المستشعر الذي يعالج البيانات الميدانية قيم VRMS وARMS والذروة والإزاحة والتفرطح وعامل الذروة والالتواء والانحراف المعياري مباشرة على نفسه وينقلها إلى التطبيق. يوفر الجهاز ذو الهيكل بدرجة حماية IP66 عمر بطارية يصل إلى عامين في سيناريو إرسال البيانات مرة واحدة كل ساعة باستخدام بطاريتين.
أما WISE-2410SK فهو مجموعة بداية لمراقبة الحالة لاسلكيًا عبر LoRaWAN والمستندة إلى مستشعر WISE-2410 نفسه. ووفقًا لبيانات ADVANTECH، فقد قامت إحدى الشركات المصنعة العالمية بتوسيع مشروعها التجريبي من تركيب أولي يضم 50 مستشعرًا إلى شبكة مراقبة واسعة النطاق تضم أكثر من 2,000 مستشعر في مواقع في أستراليا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ والولايات المتحدة.
2. المراقبة السلكية للاهتزاز عالي التردد في الضواغط والمحركات
بالنسبة إلى WISE-2460 من ADVANTECH، وهو مستشعر سلكي متوافق مع ISO 10816-1 يتصل عبر خط RS-485 ببروتوكول Modbus/RTU ويقوم لقياس الاهتزاز في المحور Z؛ تُعدّ الشركة المصنعة معدات مثل المضخات وضواغط الهواء وصناديق التروس والمحركات والمراوح ومحاور الدوران أهدافًا للمراقبة. وبينما يمكن الحصول على بيانات الشكل الموجي الزمني مباشرة من الجهاز الذي يمكن تعريف ما يصل إلى 10 نطاقات استشعار فيه عبر برنامج WISE Studio، ففي حالة حقن البلاستيك الخاصة بـ ADVANTECH، يتم تركيب المستشعر على نقاط المحرك والبرغي والمكبس للضاغط ونقل البيانات التي تم الحصول عليها إلى النظام بدون مروحة MIC-770 V3 لأغراض التحليل. وفي هذا التطبيق النموذجي المنفذ في الميدان، يتم إنشاء خط أساس من نمط الاهتزاز الطبيعي، وتحديد عتبات الإنذار ISO 10816 عبر WISE Studio لضمان إصدار إنذار بواسطة النظام في حالات الاهتزاز غير الطبيعي.
يتيح مستشعر الاهتزاز الذكي WISE-2461، الذي يحتوي على معالج ARM Cortex-M33، إجراء القياسات على ثلاثة محاور باستخدام البنية التحتية للاتصالات RS-485 Modbus RTU وتحديد ما يصل إلى 6 نطاقات تردد قابلة للتخصيص لكل محور. يقدم الجهاز شكل موجة بـ 16,384 نقطة ودقة FFT تبلغ 6,400 خط، بينما يعمل بين -40…85 °C بهيكله المملوء بالراتنج والمصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة حماية IP68. بالنسبة للنقاط التي يصعب فيها مد الكابلات، تدرج ورقة البيانات وحدة WISE-2200-M، التي تنقل بيانات Modbus RTU إلى LoRaWAN، كخيار لاسلكي.
| مستشعر ADVANTECH | القياس | الاتصال | الهيكل |
|---|---|---|---|
| WISE-2410 | 3 محاور، 10–1000 Hz، ±16 g؛ درجة الحرارة −20…120 °C | LoRaWAN، بطارية (حتى عامين، إرسال مرة كل ساعة) | IP66 |
| WISE-2410X | 3 محاور، 5–1000 Hz، ±2/±4/±8/±16 g | LoRaWAN، بطارية؛ IECEx/ATEX | IP65 |
| WISE-2460 | المحور Z، 5–10,000 Hz، ±50 g | RS-485, Modbus/RTU | IP68 |
| WISE-2461 | 3 محاور، 5–6000 Hz؛ 6400 خط FFT | RS-485, Modbus RTU | IP68، مقاوم للصدأ |
تُستمد القيم من صحائف البيانات والحالات الدراسية المنشورة من قِبل الشركات المصنعة؛ ويتم تحديد الاختيار لمعداتك الخاصة على أساس كل مشروع على حدة.
3. مراقبة الاهتزاز في البيئات القابلة للانفجار
يتم وضع مستشعر الاهتزاز الذكي LoRaWAN المقاوم للانفجار WISE-2410X من ADVANTECH للمناطق التي تحمل مخاطر الأجواء الانفجارية مع توافقه مع IECEx Zone 2 وZone 21 وATEX2 وC1D2 وTS وINMETRO. يحسب الجهاز الذي يعمل بالبطارية ويحتوي على مقياس تسارع ثلاثي المحاور ومستشعر درجة حرارة مدمجين؛ معلمات VRMS وARMS وقيمة الذروة والإزاحة والتفرطح وعامل الذروة والالتواء والانحراف المعياري في معالجه الخاص ولا يتطلب تمديد كابلات. يعمل المستشعر الذي يمكن تهيئته عن بُعد بهيكله المحمي بدرجة IP65 بين 0…70 °C بالتوافق مع معياري ISO 10816 وISO 20816؛ بينما يُجرى تصنيف المناطق وتقييم التوافق في كل منشأة على أساس كل مشروع.
4. الاتصال بـ SCADA والسحابة عبر بوابة LoRaWAN
تنقل بوابة LoRaWAN الصناعية ADVANTECH WISE-6610 V2، التي تحتوي على مجموعة شرائح Semtech SX1302 وخادم شبكة LoRaWAN مدمج يدعم الاتصال بما يصل إلى 500 عقدة، بيانات المستشعرات اللاسلكية في الميدان إلى البرامج المركزية. يدعم الجهاز بروتوكولَي Modbus/TCP وMQTT في طرازاته القياسية، بينما يقدم خيارات BACnet وOPC UA في إصدارات -EL، ويوفر بيئة معالجة بيانات مرنة مع حزم البرامج Node-RED وEdgelink. يوفر النظام، الذي يعمل بالتوافق مع خوادم الشبكة Actility وThe Things Network وChirpStack وAWS، إمكانية الاتصال الخلفي 4G مع محول إضافي، بينما يُثبت طراز WISE-6610P ذو 16 قناة وهيكل IP67 على الأعمدة أو الجدران بدعم تغذية PoE.
في تطبيق CDA الذي تم تنفيذه في مصنع أشباه الموصلات، تتصل بوابة WISE-6610 المذكورة في الحالة الدراسية مباشرة ببنية SCADA التحتية في غرفة التحكم بالمصنع عبر بروتوكول Modbus TCP. وفي إطار هذه الحالة الدراسية، تُنقل بيانات القياس المأخوذة من مستشعرات WISE-2410 المثبتة في الميدان لغرض فحص الضواغط عبر البوابة إلى نظام SCADA لتُدرج ضمن عمليات المراقبة التشغيلية.
5. عدادات الطاقة ومعدات المرافق المساعدة
تحول وحدة I/O أحادية القناة RS-485 موديل WISE-2200-M من ADVANTECH بيانات المستشعرات والعدادات المتوافقة مع Modbus/RTU في الميدان إلى بروتوكول LoRaWAN، وتدعم ما يصل إلى 128 عنوانًا و30 إعداد قاعدة. في مشروع إدارة الطاقة المدرسية لإدارة إحدى المقاطعات في تايوان، يتم جمع بيانات 10,000 وحدة WISE-2200-M متصلة بـ 10,000 عداد باستخدام 500 بوابة WISE-6610 فقط في الحالة الدراسية وتنقل إلى مكتب إدارة المدرسة. وفقًا لبيانات اختبار ADVANTECH، لم تتأثر الاتصالات اللاسلكية بين 100 و500 متر في المناطق ذات البناء المكثف، بينما استطاع مدى التغطية في المناطق المفتوحة تجاوز 10 كيلومترات.
في تطبيق أُجري في مستشفى بتكايوان، أُثبتت مستشعرات WISE-2410 بمساعدة قاعدة مغناطيسية على أنظمة التبريد والغاز التي تعمل باستمرار، لتنقل معلمات سرعة الدوران والتسارع عبر LoRaWAN. في المشروع، تجمع وحدات WISE-2200-M بيانات RS-485 لعدادات الطاقة، بينما تنقل بوابات WISE-6610 في الحالة الدراسية هذه البيانات عبر Ethernet إلى النظام بدون مروحة MIC-770 V3 في مكتب الإدارة. يقوم MIC-770 V3 بتصور البيانات وربطها بأتمتة إدارة المستشفى ونقل البيانات المجمعة إلى البنية التحتية السحابية الخاصة بالمؤسسة لأغراض التحليل المتقدم، بينما يُفضَّل نطاق Sub-GHz لتجنب تداخل الترددات عند 2.4 GHz في البيئة.
6. نموذج الحالة الصحية باستخدام الذكاء الاصطناعي في المعدات الدوارة (PHM)
في تطبيق PHM الذي نفذته ADVANTECH في منشأة للبتروكيماويات، تم تشغيل بنية تحتية للصيانة التنبؤية تتضمن مستشعرات الاهتزاز LoRa بالبطارية WISE-2410 وبوابة WISE-6610 في الحالة الدراسية لمعدات المحركات والمضخات والضواغط والمنفاخ. بعد جمع البيانات بواسطة المستشعرات اللاسلكية في الظروف الميدانية لمدة أسبوع أو أسبوعين، يتم تهيئة نموذج ذكاء اصطناعي يراقب مستويات التدهور وفقًا للحالة السليمة للمعدات الحالية دون إيقاف عمليات الإنتاج. ينشئ نموذج الصحة المنشأ توقعًا لاتجاه التدهور لمدة سبعة أيام عند الوصول إلى مستوى تدهور مبكر في المعدات، مما يقدم إشعار تحذير مسبق للفرق الفنية المعنية بشأن الحالة.
تعرض ADVANTECH، من بين مجالات الاستخدام الرئيسية لنظام الكمبيوتر الطرفي MIC-711-ON القائم على معالج Jetson Orin Nano، تطبيقات الصيانة التنبؤية التي تتنبأ بأعطال المعدات من خلال الدمج بين تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء (IoT). وتوفر أنظمة MIC-AI المزودة ببنية JetPack 6.2 التحتية ودعم Super Mode قوة معالجة للذكاء الاصطناعي تصل إلى 67 TOPS.
7. بيانات الآلات باستخدام بوابة IoT للحوسبة الطرفية (edge)
يدعم جهاز الحوسبة الطرفية لإنترنت الأشياء الصناعية UNO-137 الذي تضعه ADVANTECH لأتمتة المصانع منصات البرامج CODESYS وWISE-DeviceOn وDAQNavi، مما يضمن تكامل المعدات الميدانية. في سيناريوهات مراقبة الآلات، يمكن استخدام منافذ الدخل/الخرج الرقمية المدمجة مباشرة أو مع وحدات USB I/O، بينما يدعم برنامج DAQNavi عمليات التنبؤ بالأعطال ويوفر إدارة الأصول عن بُعد عبر خيارات Wi-Fi وLTE و5G. يعمل هذا الجهاز، الذي يتميز بدرجة حرارة تشغيل تتراوح بين -40…70 °C ومنافذ اتصال معزولة ووحدة أمان الأجهزة TPM 2.0 وتوافق مع IEC-61010، في البيئات الصناعية القاسية.
تتمتع أنظمة ADVANTECH UNO-137 وUNO-148 بمؤهلات AWS IoT Greengrass، وتنفذ عمليات تجميع البيانات والتصوير المرئي والتنبؤ بالأعطال والإدارة عن بُعد عبر منصة WISE-DeviceOn. وبينما يدعم منفذا Ethernet بمتطلبات 2500BASE-T في طراز UNO-148 تقنية الشبكات الحساسة للوقت (TSN)، يتميز الجهاز بشهادتي Azure IoT Edge وAWS IoT Greengrass معًا. وتتيح أجهزة الحوسبة الطرفية هذه نقل بيانات الآلات المجمعة من موقع الإنتاج إلى البيئات السحابية أو البنى التحتية للشبكات عالية المستوى.
مراقبة درجة الحرارة، تشخيص المستشعر والقابلية للتتبع
تعبر بيانات الاهتزاز والطاقة عن صحة المعدات؛ غير أن الخط نفسه يتكون أيضًا من مستشعرات وأجهزة سلامة وأنظمة معالجة الصور، وأن اتساخ هذه الأجهزة أو انقطاع كابلاتها أو انتهاء عمرها الافتراضي تؤدي أيضًا إلى توقف الإنتاج. تم أخذ أمثلة OMRON من ورقة بيانات ES1B، وكتيب IO-Link، ومصادر E3Z وE3NX-FA وF3SG-SR وG9SX؛ وأمثلة PANASONIC من كتالوج Grid-EYE، ووثائق المراقبة الذاتية لـ HG-C وFX-550L، ودليل SF4D؛ وأمثلة TELEMECANIQUE من كتالوج XU، وكتيب ضخ المياه، ودليل XG RFID؛ ومعلومات HIKROBOT من بيانات المنتجات.
8. مراقبة المحامل واللوحات والمحولات بقياس درجة الحرارة اللا تلامسي
يساعد مستشعر الحرارة غير التلامسي ES1B من OMRON في تحديد موقع العطل من خلال استشعار الانبعاث الحراري الزائد في لوحات توزيع الجهد العالي والمحولات والمحامل؛ ووفقًا لـ OMRON، يمكن بذلك منع وقوع المزيد من الأضرار والتكاليف. وبفضل هذا الهيكل الذي لا يتدهور بمرور الوقت خلافًا لعناصر المزدوجة الحرارية التقليدية، يعمل ES1B مثل مزدوجة حرارية من النوع K ويمكنه العمل مع أي جهاز للتحكم في درجة الحرارة أو وحدة إنذار، كما يمكن توصيله بمؤشر لوحة (مثل K3MA) لتحديد حالة الإنذار. أما طراز ES1C من OMRON، فيوفر حماية مكافئة لـ IP67 بهيكله المقاوم للصدأ أثناء نقل بيانات درجة الحرارة إلى PLC أو أجهزة التحكم بفضل نطاق قياس 0–400 °C، وزمن استجابة 100 ms/90%، ومخرج تناظري 4–20 mA.
تقدم سلسلة PANASONIC Grid-EYE AMG88xx درجة حرارة المنطقة ثنائية الأبعاد بدقة 8 × 8 بكسل كقيمة رقمية، وتتضمن التطبيقات الموصى بها من PANASONIC الوقاية من الأعطال في أتمتة المصانع. كما يُوصى أيضًا بالطراز AMG883642 ذي الزاوية الضيقة والطراز AMG8854M01 المزود بموصل للتطبيق نفسه؛ وتشير PANASONIC إلى أن مستشعرات الكشف الحراري (thermopile) قد تظهر تغيرات جزئية في درجة الحرارة بسبب مصادر الحرارة القريبة أو التيارات الهوائية أو ملامسة الهيكل، وتوصي بالتحقق من الأداء الميداني تحت ظروف التشغيل الفعلية.
| المنتج | الاستشعار | المخرج |
|---|---|---|
| OMRON ES1B | قياس نقطي؛ النطاقات 10–70, 60–120, 115–165, 140–260 °C | مكافئ المزدوجة الحرارية من النوع K |
| OMRON ES1C | قياس نقطي؛ 0–400 °C، استجابة 100 ms/90% | 4–20 mA، مكافئ لـ IP67 |
| PANASONIC Grid-EYE AMG88 | درجة حرارة المنطقة 8 × 8 (64 بكسل) | قيمة درجة الحرارة الرقمية |
| HIKROBOT MV-CI003-GL-T6 | صورة حرارية 640 × 512؛ −20…150 / 0…550 °C | Gigabit Ethernet، إنذار المناطق |
تُستمد القيم من صحائف البيانات والحالات الدراسية المنشورة من قِبل الشركات المصنعة؛ ويتم تحديد الاختيار لمعداتك الخاصة على أساس كل مشروع على حدة.
OMRONES1B-60-120Cمستشعر حراري بالأشعة تحت الحمراء، 60–120 °COMRONES1B-140-260Cمستشعر حراري بالأشعة تحت الحمراء، 140–260 °C
OMRONES1C-A40مستشعر حراري بالأشعة تحت الحمراء، 0–400 °C، 4–20 mA
PANASONICAMG8833المصفوفة الحرارية Grid-EYE، 8 × 8 بكسل
PANASONICAMG883642Grid-EYE بزاوية ضيقة، 35.6°
PANASONICAMG8854M01Grid-EYE نوع ضيق، لوحة مع موصل9. إنذار درجة الحرارة المناطقي باستخدام الكاميرا الحرارية (LWIR)
أعلنت HIKROBOT في إطلاقها عام 2022 عن توسيع عائلة الكاميرات الصناعية بالأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة (LWIR) بكاشف VOx غير المبرد. تدعم الكاميرا الحرارية HIKROBOT MV-CI003-GL-T6، وهي طراز قياس درجة الحرارة في هذه العائلة، قواعد القياس المرنة على شكل نقطة وخط ومضلع ودائرة بكاشف بدقة 640 × 512. يتيح النظام تهيئة إنذارات قياس درجة الحرارة لمنطقة واحدة أو مناطق متعددة في المناطق المحددة؛ وتتواصل الكاميرا عبر Gigabit Ethernet باستخدام GigE Vision وGenICam، بينما يكون برنامج العميل هو MVS.
يجمع طراز HIKROBOT T6، الذي يتكيف مع ظروف التشغيل المختلفة، البيانات بدقة تبلغ ±2 °C أو ±2% من القراءة في نطاقات قياس تتراوح بين -20…150 °C أو 0…550 °C. أما طرازا MV-CI003-GL-N6 وN15 المصممان لاحتياجات الملاحظة البصرية المباشرة في الميدان، فيوفران إمكانية التشغيل عبر دعم PoE مع أوقات استجابة تقل عن 10 ms. في هذه التهييئات الموجهة للملاحظة، يتضمن طراز N6 خيار 15 لوحة ألوان مختلفة، بينما يحتوي موصل T6 ذو 12 دبوسًا على خطوط دخل وخرج معزولة بصريًا؛ ولعدم نشر حالة مراقبة اللوحات أو المحامل في مصادر HIKROBOT، يتم تقييم ملاءمة التطبيق على أساس كل مشروع.
10. تحذير الاتساخ والتشخيص في مستشعرات IO-Link
نظرًا لأن الغبار أو الاتساخ المتراكم على سطح الاستشعار في خطوط الإنتاج الصناعية يمكن أن يقلل من مستوى الضوء الوارد ويؤدي إلى اكتشافات خاطئة، فإن مستشعرات OMRON الكهروضوئية المزودة بـ IO-Link تراقب بيانات شدة الضوء باستمرار لتقديم تحذير مبكر قبل حدوث الاكتشاف الخاطئ؛ وتضع OMRON هذا في إطار الصيانة التنبؤية. وتنقل سلسلتا E3Z-IL3 و E3S-DC من OMRON، اللتان تنقلان ليس فقط حالة التشغيل/الإيقاف (ON/OFF) عبر كابل قياسي مكون من 3 أسلاك، بل أيضًا معلمات مثل مستوى الضوء الوارد ووقت التشغيل، وتُبلغان عن انقطاع الكابلات أو الأجزاء التالفة في الوقت الفعلي وتمنعان أخطاء التجميع باستخدام رموز التعريف الفردية. أما في جانب الألياف الضوئية، فإن طراز المكبّر الليفي الذكي E3NX-FA من OMRON يعوض تلقائيًا خسائر الضوء الناتجة عن الغبار أو الاهتزاز بفضل ميزة التحكم الديناميكي في الطاقة (DPC)، وعند الوصول إلى حد التعويض، يصدر مخرج إنذار للصيانة التنبؤية عبر نظام Smart Verification.
توفر المستشعرات الكهروضوئية من سلسلة تطبيقات TELEMECANIQUE XU، التي توسع إمكانيات التشخيص على مستوى الميدان، بيانات في الوقت الفعلي لعمليات الصيانة عن طريق القراءة التلقائية لملفات IODD والتهيئة عن بُعد لمعلمات الكشف. في البنية المعمارية الموضحة في كتالوج TELEMECANIQUE، يتم مراقبة جودة الإشارة وحالة المستشعر باستمرار، بينما تنقل وحدة IO-Link master في الميدان البيانات المجمعة عبر بروتوكولَي MQTT وOPC UA إلى البوابة في الطبقة العليا أو أنظمة الخوادم الطرفية. أما مستشعرات علامات التباين TELEMECANIQUE XUMR لدى FST (على سبيل المثال XUMRAGAYM8)، فتقدم ضبط الحساسية عبر وضع التعليم (teach mode) أو IO-Link، مع توفير درجة حماية IP67 وIP69K.
OMRONE3Z-T81-IL3-2Mتقابلي، IO-LinkOMRONE3Z-R81-IL3-2Mانعكاسي مع عاكس، IO-LinkOMRONE3Z-D82-IL3-2Mانعكاسي مباشر، IO-Link
OMRONE3S-DCمستشعر علامات الألوان، طرازات IO-Link
OMRONE3NX-FAمكبر الألياف الضوئية الذكي، إنذار DPC
TELEMECANIQUEXUMRAGAYM8مستشعر التباين RGB، IO-Link
TELEMECANIQUEXUMRAWAYM8مستشعر التباين بالضوء الأبيض، IO-Link
TELEMECANIQUEXUMRACAYM8مستشعر التباين الملون، IO-Link
TELEMECANIQUEXUMRAWAYP015مستشعر التباين، IO-Link، وصلة M12 pigtail11. مستشعرات المراقبة الذاتية التي تبلغ عن حالتها الخاصة
يتيح مستشعر المراقبة الذاتية HG-C1000L من PANASONIC إمكانية التحديد السريع لأسباب الأعطال في الميدان من خلال نقل حالة العتاد الخاصة به جنبًا إلى جنب مع بيانات القياس إلى النظام الأعلى عبر IO-Link master. ويدرس الجهاز حالته الصحية في أربع مراحل مختلفة هي “عادي”، و”إشعار”، و”تحذير”، و”عطل”، حيث يبلغ عن الانخفاض في شدة الضوء الوارد كإشعار، والاقتراب من حد ساعات التشغيل كتحذير، وحدث القصر الكهربائي أو تلف EEPROM كعطل. وفي هذه البنية التي تم وضعها لأغراض الصيانة الوقائية ومراقبة التشغيل في دليل قطاع التغليف من PANASONIC، عندما يتم استبدال المستشعر المعطل أو الذي انتهى عمره الافتراضي، يتم تحميل إعدادات المعلمات المطلوبة تلقائيًا على الجهاز الجديد بواسطة IO-Link master المتصل.
يُبلغ مستشعر الألياف الضوئية الرقمي المتوافق مع IO-Link طراز FX-550L من PANASONIC أيضًا عن حالته الخاصة عبر IO-Link master بفضل هيكل المراقبة الذاتية نفسه، ويجمع البيانات الميدانية لأغراض الصيانة الوقائية ومراقبة التشغيل. وفي هذا النهج الذي تُعرّفه PANASONIC بأنه انتقال من “الصيانة الوقائية إلى الصيانة التنبؤية”، يُلقى عبء تشخيص المستشعر مباشرة على الجهاز الطرفي، مما يضمن تركيز موارد PLC على التحكم في العمليات فحسب. ويوفر طراز FX-550L، الذي يدعم معايير الاتصال IO-Link V1.1 و COM3، إمكانية المراقبة المرنة لنطاقات المؤشر من 0–4,000 في وضع STD ومن 0–9,999 في وضع HYPR عند متابعة شدة الضوء الوارد، مع السماح بضبط المعلمات بشكل جماعي من واجهة خارجية.
| حالة المراقبة الذاتية لـ PANASONIC | ماذا توضح؟ |
|---|---|
| عادي | المستشعر يعمل بشكل طبيعي |
| الإشعار | انخفضت كثافة الضوء الوارد؛ تحقق من الضبط |
| تنبيه | اقتربت نهاية العمر التشغيلي؛ يجب الاستبدال |
| العطل | دارة قصيرة، انقطاع، تلف EEPROM |
PANASONICHG-C1030L3مستشعر المسافة الليزري مع IO-Link والمراقبة الذاتيةPANASONICHG-C1050L3مستشعر المسافة الليزري مع IO-Link والمراقبة الذاتيةPANASONICHG-C1100L3مستشعر المسافة الليزري مع IO-Link والمراقبة الذاتيةPANASONICHG-C1400L3مستشعر المسافة الليزري مع IO-Link والمراقبة الذاتية
PANASONICFX-550Lمستشعر ألياف ضوئية ذو مراقبة ذاتية مع IO-Link12. هامش الضوء والتشخيص عن بُعد في أجهزة السلامة
تتيح ستارة ضوئية للسلامة F3SG-SR من OMRON، التي توفر سهولة الصيانة مع توفير الحماية في أنظمة السلامة، المراقبة عن بُعد لبيانات العمليات والخدمة عبر واجهة IO-Link، حيث تبلغ عن خسائر الضوء الناتجة عن تراكم الأتربة بنهج الصيانة التنبؤية. ويمكن تحقيق انخفاض يصل إلى 90% في أوقات إعداد الصيانة من خلال توفير النسخ الاحتياطي للمعلمات واستعادتها باستخدام ملحق التكوين Intelligent Tap (مثل F39-SGIT-IL3). وتوفر وحدة التحكم بالسلامة G9SX من OMRON تشخيصًا مفصلاً عبر مصابيح LED الموجودة على الواجهة الأمامية؛ حيث يوضح مصباح LED ثنائي اللون في كل مفتاح من مفاتيح الأبواب غير التلامسية D40A البالغ عددها 30 كحد أقصى والمتصلة بـ G9SX-NS حالة الباب وانقطاع الكابل، بينما يبلغ ماسح الليزر للسلامة OS32C عن الحالة عبر شاشة LED ومؤشر المكون من 8 قطاعات.
تُسهّل سلسلة ستارة ضوئية للسلامة SF4D من PANASONIC إمكانية ملاحظة انزياحات الأشعة الناتجة عن الاتساخ على سطح الاستشعار أو ارتخاء التثبيت قبل التشغيل، وذلك من خلال عرض هامش وصول الضوء بقيم عددية تتراوح بين 1–3 على الشاشة الرقمية في لوحتها الأمامية. وعبر ملحق الاتصال SFD-WL3 IO-Link المضاف إلى النظام، يتم نقل شدة الضوء الوارد ذات الـ 32 مستوى للأشعة الفردية، والضوء الخارجي، ومعلومات الإغلاق مصحوبة بكود الخطأ إلى الجهاز الأعلى، ووفقًا لـ PANASONIC، تساعد هذه المعلومات في اتخاذ القرار بشأن ما إذا كانت الصيانة مطلوبة أم لا. وفي الحالات التي تتطلب الاستبدال، تنقل بيانات الإعداد المخزنة على الملحق إلى ستارة ضوئية للسلامة الجديدة بلمسة واحدة؛ حيث إن بيانات التشخيص مخصصة للصيانة ولا تغير وظيفة السلامة نفسها.
OMRONF3SG-4SRAستارة ضوئية للسلامة من النوع 4، مراقبة IO-Link
OMRONG9SXوحدة تحكم السلامة، تشخيص LED
OMROND40Aمفتاح أبواب لا تلامسي، LED بلونين
OMRONOS32Cماسح السلامة الليزري، حالة LED
PANASONICSF4D-Aستارة ضوئية للسلامة من النوع 4، مؤشر هامش الضوء
PANASONICSF4D-Hستارة ضوئية للسلامة من النوع 4، مؤشر هامش الضوء13. مراقبة عدد كبسات القوالب والأصول باستخدام RFID
يتيح نظام OMRON V680 RFID، الذي يجعل تتبع الأصول آليًا في عمليات القولبة الصناعية، مراقبة إجمالي وقت الكبس وعدد الكبسات المؤثرة في الجودة من خلال القراءة المباشرة لمعلومات القوالب عبر بطاقات RF الموضوعة على القوالب والهوائيات المثبتة على الآلة. وبفضل فحص القالب التلقائي الذي يُجرى قبل عملية القولبة، يتم منع الإنتاج المعيب وفقًا لـ OMRON في حالة تركيب قالب خاطئ على الخط. أما طرازات القارئ/الكاتب OMRON V680S التي تجمع بين وحدات الهوائي والمكبر ووحدة التحكم في هيكل واحد، فتنقذ وظائف الضبط والمراقبة والاتصال بالبطاقات عبر بروتوكول Modbus TCP وواجهة متصفح الويب المدمجة.
تدعم سلسلة TELEMECANIQUE OsiSense XG RFID المُطوَّرة لتتبع المنتجات وخطوط الإنتاج المرنة بروتوكولات الاتصال الصناعي Modbus TCP/IP وEtherNet/IP، مما يوفر التحكم في الأصول والوصول على مستوى المنشأة بالكامل. تسمح الهوائية الذكية المدمجة TELEMECANIQUE XGCS850C201 ذات المحول المدمج بمنفذين بتوبولوجيا النجمة أو السلسلة عبر منفذي Ethernet، ويمكن ربط ما يصل إلى 32 هوائيًا بشكل متسلسل. أما طرفية RFID المحمولة من سلسلة XG المستخدمة في عمليات الصيانة الميدانية، فتقوم بقراءة البيانات وكتابتها مباشرة على البطاقات، بينما تجري التشخيص الميداني وتحديثات البرامج للهوائيات الذكية.
14. المراقبة الألتراسونية للمستوى في المستودعات والخزانات
تنفذ مستشعرات الألتراسونيك من سلسلة TELEMECANIQUE XX المعروضة لتتبع المستوى في مرافق تخزين المياه عملية استشعار لا تلامسية دون التأثر بشكل الهدف أو لونه أو ملمسه أو شفافيته. ويبرز طراز TELEMECANIQUE XXA30P2AM12، المخصص لمراقبة المستوى طويل المدى في كتيّب ضخ المياه، بهيكله المائل M30 ومدى استشعاره البالغ 2 m لينقل بيانات المستوى. وتوفر الطرازات ذات المخرج التناظري إشارات 4…20 mA أو 0…10 V؛ حيث يأتي XXA30P2AM12 لدى FST بمخرج تيار، بينما يأتي XXA30P2VM12 بمخرج جهد.
15. مؤشر الحالة واتصال البيانات في أجهزة معالجة الصور
يُسهّل مستشعر الرؤية SC3000X من HIKROBOT، الذي يعمل في تطبيقات الفحص البصري، خطوات الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها من خلال تقديم حالة تشغيل الجهاز مباشرة في الميدان عبر هيكل المؤشر البصري بزاوية 360° الموجود على جسمه. وتنقل طرز SC3000X و SC2000E ذات فئة الحماية IP67 بيانات الصور التي تجمعها عبر البروتوكولات الصناعية PROFINET و Modbus و EtherNet/IP إلى PLC وطبقات التحكم العليا. أما الأجهزة من سلسلتي ID3000 و ID2000 من HIKROBOT في جانب قراءة الرموز، فتقوم بالإبلاغ عن نتائج القراءة عبر مصابيح المؤشر ووحدات التنبيه الصوتية الموجودة في الجزء العلوي من الحلقة، بينما تقوم سلسلة ID5000 بتقييم درجة الرمز وجودة الطباعة ونقل بيانات الخط إلى الأنظمة العليا.
في جانب برمجيات معالجة الصور، يوفر إصدار HIKROBOT VisionMaster (VM) 5.0 إدارة الكاميرات وواجهات I/O ومصادر الإضاءة من مركز واحد بفضل أدوات التعلم الطرفي (edge learning) وأكثر من 170 مكونًا نمطيًا. وبينما تتولى وحدة التحكم في الرؤية HIKROBOT VC5000، التي تضم 7 واجهات GigE في بنيتها التحتية العتادية أربع منها PoE، التحكم في شبكات الكاميرات المتعددة في الميدان، يمكن لكاميرات GigE مثل MV-CU060-10GM المزودة بخيار PoE استقبال البيانات والتغذية الكهربائية عبر كابل واحد.
HIKROBOTالكاميرا الذكية SC3000مؤشر حالة 360°، IP67
HIKROBOTالكاميرا الذكية SC2000EPROFINET, Modbus, EtherNet/IP
HIKROBOTالكاميرا الذكية SC5000X / SC6000التعلم العميق، التعلم الطرفي
HIKROBOTقارئ الرموز ID5000تقييم جودة الرمز
HIKROBOTوحدة التحكم في الرؤية VC50007 واجهات GigE، 4 منها PoE
HIKROBOTMV-CU060-10GMكاميرا GigE بدقة 6 MP، مع خيار PoEأي منتج لأي احتياج؟
| الاحتياج | مجموعة المنتجات |
|---|---|
| مراقبة لاسلكية للاهتزاز ودرجة الحرارة تعمل بالبطارية | ADVANTECH WISE-2410، في المناطق المصنفة Ex WISE-2410X |
| اهتزاز عالي التردد سلكي وFFT | ADVANTECH WISE-2460 / WISE-2461 |
| تجميع بيانات المستشعرات والعدادات، SCADA / السحابة | ADVANTECH WISE-6610 V2 / WISE-6610P, WISE-2200-M |
| الحوسبة الطرفية، التصوير المرئي والذكاء الاصطناعي | ADVANTECH UNO-137 / UNO-148, MIC-770 V3, MIC-711-ON |
| درجة حرارة المحامل واللوحات والمحولات | OMRON ES1B / ES1C، PANASONIC Grid-EYE، HIKROBOT MV-CI003-GL-T6 |
| اتساخ المستشعر، انقطاع الكابل، نهاية العمر الافتراضي | OMRON E3Z IO-Link / E3NX-FA، PANASONIC HG-C L3 / FX-550L، TELEMECANIQUE XUMR |
| تشخيص أجهزة السلامة | OMRON F3SG-SR / G9SX، PANASONIC SF4D |
| مراقبة القوالب والأصول | OMRON V680S، TELEMECANIQUE XG RFID |
| مستوى الخزان | TELEMECANIQUE XXA30 |
المصدر: صحائف بيانات وصفحات المنتجات والحالات الدراسية لـ ADVANTECH WISE وUNO؛ ووثائق OMRON ES1B/ES1C وE3Z وE3NX-FA وF3SG-SR وG9SX وD40A وOS32C وV680 مع كتيّب IO-Link؛ وكتالوج PANASONIC Grid-EYE، ووثائق المراقبة الذاتية لـ HG-C وFX-550L، ودليل SF4D؛ وكتالوج TELEMECANIQUE XU، وكتيّب ضخ المياه ودليل XG RFID؛ وبيانات منتجات HIKROBOT. النتائج المذكورة في الحالات الدراسية هي تصريحات الشركات المصنعة نفسها؛ ويتم تحديد موضع المستشعرات وعتبات الإنذار وبنية الشبكة لمنشأتك الخاصة على أساس كل مشروع على حدة.
أخبرونا عن تطبيقكم لنصمّمه معاً
يرجى مشاركة المعدات التي ترغب في مراقبتها (المحرك، المضخة، الضغط، اللوحة)، وعدد نقاط القياس، وإمكانية التمديدات السلكية، والظروف البيئية، والنظام الذي ستُنقل إليه البيانات (SCADA، MES، السحابة)؛ لنحدد معًا مكونات المستشعرات والبوابات وأجهزة الكمبيوتر الطرفية. تقدّم FST Teknoloji في مشاريع هذا القطاع حلولاً متكاملة جاهزة للتسليم في الرؤية الآلية وتكامل الأنظمة باستخدام أجهزة HIKROBOT.