Почему говорится, что на фабриках в отрасли 4.0 архитектура коммуникации систем компенсации реактивной власти должна быть реструктурирована?

Во время внедрения промышленного 4.0 ERA, Geyue Electric, в качестве производителяОборудование для реактивной энергопотребления с низким напряжениемНаша компания глубоко признала, что интеллект, оцифровка и сеть стали тремя наиболее основными характеристиками современных заводов. Традиционная коммуникационная архитектура систем компенсации реактивной мощности больше не может удовлетворить более высокие требования Industrial 4.0 с точки зрения эффективности, гибкости и надежности компенсации. Реконструкция архитектуры коммуникации систем компенсации реактивной мощности является не только неизбежным выбором для технологической модернизации в области компенсации мощности, но и ключевой мерой для повышения энергоэффективности завода и снижения эксплуатационных расходов.

Ограничения

Традиционные системы компенсации реактивной мощности обычно используют жесткую проводку или простые методы связи Fieldbus, такие как Modbus RTU или Can Bus. Эти методы связи выполнялись адекватно в прошлой промышленной среде, но их ограничения становятся все более очевидными в контексте промышленности 4.0. Во-первых, скорость передачи данных традиционных коммуникационных архитектур является относительно низкой, что не может соответствовать требованиям динамической компенсации в реальном времени. В среде отрасли 4.0 колебания электроэнергии являются более частыми, а оборудование для компенсации реактивной энергопотребления должно быстро реагировать на изменения сетки. Тем не менее, низкоскоростная связь может привести к задержкам компенсации, серьезно влияя на качество электрической энергии.

Во -вторых, традиционная коммуникационная архитектура имеет плохую масштабируемость и совместимость, что не способствует взаимосвязи оборудования, подчеркиваемой промышленностью 4.0. На современных заводах, вероятно, будут различные бренды и модели энергетического оборудования. Традиционные протоколы связи не могут справиться с этой ситуацией, потому что традиционные протоколы связи часто не имеют стандартизированной поддержки, что затрудняет интеграцию системы. Кроме того, традиционная архитектура не может поддерживать анализ больших данных и удаленный мониторинг, который является одним из основных возможностей, необходимых для промышленности 4.0.

Новые требования

Основной целью отрасли 4.0 является достижение интеллектуального производства с помощью методов, управляемых данными. Эта тенденция требует, чтобы система компенсации власти (которая является важной частью энергетической инфраструктуры завода) должна была соответствующая адаптация. Новая коммуникационная архитектура должна соответствовать следующим ключевым требованиям.

Во-первых, новая коммуникационная архитектура должна иметь высокую производительность в реальном времени и высокую надежность. Производственные линии на заводе Industrial 4.0 очень автоматизированы, а мощность станет более динамичной. При таких обстоятельствах система компенсации реактивной мощности должна быть в состоянии выполнять сбор данных, анализ данных и выдачу инструкций по контролю в течение миллисекундов. Это требует, чтобы архитектура связи поддерживала высокоскоростную передачу данных и обладает механизмами избыточности, чтобы гарантировать, что связь не прерывается.

Во -вторых, новая коммуникационная архитектура должна быть открыта и стандартизирована. Industrial 4.0 подчеркивает совместимость устройств, поэтому протокол связи системы компенсации реактивной мощности должен поддерживать основные стандарты промышленной связи, такие как Profinet, EtherCat или OPC UA. Эти соглашения не только обеспечивают бесшовные координационные соединения между различными устройствами в энергетической системе, но и облегчают преимущества интеграции между системой операции нижнего уровня и системой управления верхним уровнем (например, MES или ERP), что еще больше достигает вертикального управления данными.

В -третьих, новая коммуникационная архитектура должна поддерживать вычисления по краям и облачные вычисления. В контексте отрасли 4.0 объем данных растет в геометрической прогрессии. Традиционный централизованный метод обработки данных больше не может соответствовать требованиям новой среды. Новая архитектура связи должна поддерживать Edge Computing, что позволяет устройствам компенсации реактивной мощности не только выполнять некоторую обработку данных и принятие решений локально, но и загружать ключевые данные в облако для углубленного анализа и оптимизации.

Ключевой технический путь

Для достижения вышеупомянутых целей необходимо выполнять реконфигурация архитектуры коммуникации системы компенсации реактивной мощности как с оборудования, так и с точек зрения. С точки зрения аппаратного обеспечения, традиционные RS485 или BAN BUS-интерфейсы должны быть обновлены до интерфейсов Ethernet и даже поддерживать оптоволоконную связь для повышения способности противопоставления в течение процесса компенсации реактивной мощности. В то же время оборудование должно быть оснащено высокопроизводительным процессором для поддержки функций Edge вычисления.

На уровне программного обеспечения стек протоколов связи должен быть всесторонне обновлен. Например, принятие протоколов связи на основе TCP/IP, таких как MQTT или DDS, может достичь эффективной передачи данных и связи между устройствами. Кроме того, оборудование для компенсации реактивной мощности должно поддерживать стандарт OPC UA, чтобы обеспечить бесшовную интеграцию с другими интеллектуальными устройствами на заводе. OPC UA не только предоставляет унифицированную модель данных, но и поддерживает механизмы информационной безопасности, полностью удовлетворяя требованиям безопасности данных в отрасли 4.0.

Другая ключевая технология-это введение технологии программного обеспечения сети (SDN). В традиционных энергосистемах коммуникационная сеть обычно настроена статически. Однако в контексте отрасли 4.0 требования к сети могут измениться в любое время. Технология SDN обеспечивает динамическую реконфигурацию сети связи, настраивая пропускную способность и маршрутизацию в соответствии с требованиями в реальном времени, что обеспечивает тем самым передачу системы компенсации реактивной мощности всегда в оптимальном состоянии.

Фактические преимущества

Реконструкция архитектуры коммуникации системы компенсации реактивной власти не только преодолевает ограничения традиционной архитектуры, но и приносит значительные экономические и технические выгоды для фабрики.

Во -первых, реконфигурирование архитектуры коммуникации системы компенсации реактивной мощности может повысить качество мощности и энергоэффективность завода. Высокоскоростная и надежная архитектура связи позволяет оборудованию для компенсации реактивной мощности более точно отслеживать изменения нагрузки и достигать динамической компенсации, тем самым уменьшая потери линии и улучшая коэффициент мощности. Основываясь на фактическом случае Ge Yue Electric, система компенсации реактивной мощности с новой архитектурой связи может стабилизировать коэффициент мощности на уровне более 0,95 и снизить потерю мощности на 5% до 10%.

Во -вторых, реконфигурирование архитектуры связи системы компенсации реактивной энергии может значительно снизить затраты на эксплуатацию и обслуживание завода. Традиционная система компенсации реактивной мощности обычно требует ручной проверки и корректировки, в то время как новая архитектура связи поддерживает удаленный мониторинг и предсказательное обслуживание. Благодаря сбору и анализу данных в режиме реального времени персонал технического обслуживания может заранее обнаруживать потенциальные разломы, избегая внезапных отключений. Кроме того, стандартизированные протоколы связи уменьшают сложность интеграции системы и снижают сложность более поздних обновлений и обслуживания.

Наконец, реконфигурирование коммуникационной архитектуры системы компенсации реактивной власти может поддерживать интеллектуальное обновление завода. Industrial 4.0 - это не просто интеллект одного устройства, но и совместная оптимизация всей производственной системы. Система компенсации реактивной власти, как важная часть управления энергопотреблением, реконфигурация ее коммуникационной архитектуры закладывает основу для завода для достижения энергетического Интернета вещей (EIOT). Благодаря эффективному взаимодействию с производственным оборудованием и системами управления энергией завод может дополнительно оптимизировать использование энергии и достичь видения зеленого производства.

Industry 4.0 подняла более высокие требования к энергетической инфраструктуре заводов, а традиционная архитектура связи компенсации реактивной власти больше не может адаптироваться к этому изменению. Как производитель оборудования для компенсации с низким напряжением, Geyue Electric считает, что реконфигурирование архитектуры связи является единственным способом достижения эффективной и интеллектуальной компенсации реактивной мощности. Принимая высокоскоростные, открытые и безопасные технологии связи, система компенсации реактивной мощности не только может повысить свою собственную производительность, но и обеспечить надежную поддержку цифровой трансформации фабрик. В будущем, благодаря дальнейшей популяризации таких технологий, как 5G и искусственный интеллект, наша компания будет продолжать инвестировать в эволюцию коммуникационной архитектуры системы компенсации реактивной власти, внедряя более инновационную жизнеспособность в промышленность 4.0. Если вам нужна профессиональная команда для разработки решения для компенсации реактивной власти, которое лучше соответствует требованиям Industry 4.0 для вашей фабрики, пожалуйста, не стесняйтесь писатьinfo@gyele.com.cn.