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Les usines peuvent économiser jusqu'à 90% en coûts de surveillance de vannes avec des capteurs IoT sans fil

capteur d'angle haltien monté

Les usines et les usines d'industries - telles que le traitement chimique, les pâtes et papiers, le traitement de l'eau et des eaux usées, ont constaté les avantages du contrôle à distance des vannes. Cependant, les solutions de surveillance rééquipées traditionnelles sont coûteuses et lentes à déployer dans des usines comptant des milliers de vannes manuelles de différents types.

Il existe une alternative plus rentable: les usines ont mis en évidence une réduction de 90 des investissements de mise à niveau, en utilisant des capteurs sans fil de qualité industrielle et les technologies d'IoT industriel.

Pertti Kujala, Directeur, Solutions Smart Factory, Haltian

Dans cet article, Pertti Kujala, spécialiste de l'IdO industriel, directeur de la division Smart Factory de Haltian, parle de la surveillance des vannes de conversion et explique comment les usines peuvent économiser des coûts substantiels.

Qu'est-ce que la surveillance de vanne à distance?

Les usines et usines des industries de traitement des produits chimiques, des pâtes et papiers, du traitement de l’eau et des eaux usées et d’autres secteurs sont d’abord et avant tout - connues par les vastes réseaux de canalisations de traitement contrôlés par des milliers de vannes manuelles. Jusqu'à récemment, les systèmes fonctionnaient avec succès et efficacité depuis de nombreuses années avec différents types de vannes à main.

La surveillance à distance de ces vannes manuelles devient de plus en plus critique dans les industries de traitement, à mesure que la transformation 4.0 d'Industrie se répand dans les usines du monde entier. Pour maintenir leur compétitivité future, les entreprises industrielles doivent accroître l'efficacité de leur production, optimiser leurs opérations de traitement, éviter les pannes inutiles et améliorer la sécurité.

Avec l'intégration de SCADA avec des instruments de terrain, mais également des smartphones, des tablettes et d'autres solutions mobiles, l'automatisation industrielle et le contrôle des processus se développent rapidement pour le bien de tous.

Avantages pour les usines et les usines

La surveillance à distance des vannes est composée de plusieurs composants: elle détecte la position de la vanne à l'aide d'un capteur de rattrapage, monté sur la vanne à commande manuelle. Les capteurs de position sont divisés en capteurs de position angulaires et capteurs de position linéaires. Le capteur détecte ensuite les données de position sous forme numérique au système de contrôle central de l'usine.

Avec une solution de surveillance à distance idéale, toutes les vannes d'une usine peuvent être surveillées en temps réel sur le système de commande central de l'usine, à partir de milliers de points différents, le long des pipelines de processus. La surveillance à distance des vannes de contrôle de processus peut offrir de multiples avantages aux usines de nombreuses manières:

  • Faites des économies massives
  • Activer la récupération de processus plus rapide après des interruptions de maintenance
  • Augmenter la sécurité à l'usine
  • Réduire les erreurs et les écarts de qualité
  • Fournissez des analyses précieuses et évitez les temps d'arrêt imprévus.

Les avantages de la surveillance à distance des vannes par rapport à la transformation en cours de l'industrie 4.0 ont propulsé le marché de la surveillance et du contrôle à distance sur une trajectoire de croissance régulière avec un CAGR de 4.5%. Il devrait atteindre un milliard de 27 USD par 2023 au niveau mondial.

Défis des solutions de modernisation traditionnelles

De nombreuses usines et usines hésitent à investir dans des extensions de contrôle de vannes à distance, malgré la croissance rapide du marché et les avantages économiques significatifs. La mise à niveau d'un système de surveillance sur des milliers de types de vannes - dont certaines peuvent être très anciennes, souvent fabriquées par différents fournisseurs - est coûteuse et prend du temps.

L'auteur a rassemblé une synthèse des principaux défis à relever pour moderniser la surveillance à distance des vannes existantes.

Les capteurs de position de vanne actuels sur le marché ne conviennent souvent qu'à un seul type de vanne et les différents fabricants de vanne ont leurs propres dispositifs de capteur de position. Cela augmente l'investissement en matériel de capteur pour les usines et les achats impliquant des produits de plusieurs fabricants peuvent prendre beaucoup de temps.

Les dispositifs de capteurs de terrain traditionnels utilisent plusieurs protocoles de communication industriels - tels que le protocole Foundation Fieldbus, Profibus, DeviceNet, AS-Interface et le protocole HART, pour communiquer avec le système SCADA ou SAS de l'usine. Cela peut nécessiter une personnalisation coûteuse de l'interface logicielle, en particulier si des capteurs de plusieurs fournisseurs différents sont inclus dans le système.

La plupart des capteurs de position de vannes industriels et des produits de détection actuellement disponibles sur le marché nécessitent un câblage physique pour l'électricité et les données. Lorsqu'il y a des milliers de vannes dans une usine, le câblage représente un coût important et allonge le temps de déploiement jusqu'à des mois, voire parfois des années.

Les dispositifs de capteur de position traditionnels disponibles sur le marché sont construits sur la base des mêmes normes industrielles extrêmes que le matériel de terrain opérationnel et critique. Cela pourrait toutefois être considéré comme une sur-ingénierie dans de nombreuses applications industrielles. Les capteurs de position sont généralement montés sur le matériel opérationnel principal, comme les vannes, et les capteurs ne sont pas directement exposés aux conditions les plus difficiles. Cette pratique extrême de la conception de produits a augmenté les prix de vente des produits de capteur de position traditionnels, mais les produits de haute qualité destinés aux entreprises avec un prix inférieur se prêtent également à cet usage dans la plupart des cas d'utilisation.

Ces défis ralentissent le déploiement de solutions de surveillance des vannes à distance dans les usines mondiales. La question qui se pose est la suivante: comment peut-on réduire ces investissements et faciliter la modernisation?

Une solution révolutionnaire pourrait provenir du secteur de la technologie de l'Internet des objets (IoT). Les développements avec les capteurs IoT et les technologies sans fil ont fait un bond en avant ces dernières années.

Technologie révolutionnaire dans la surveillance à distance des vannes

Haltian, spécialiste du développement de produits et fournisseur d'IoT industriel, en collaboration avec une société mondiale du secteur des procédés, a développé un capteur d'angle sans fil intelligent et de niveau industriel pour la surveillance de vannes à distance. Il combine les dernières technologies sans fil de niveau industriel et des matériaux ultra-durables. Grâce à cette solution, les usines peuvent réduire leurs coûts de mise en conformité de jusqu'à 90%, par rapport aux solutions traditionnelles.

Que peut faire le capteur d'angle?

Le capteur sans fil ne nécessite aucun câblage. Ce capteur d'angle de rattrapage peut être raccordé à plusieurs types de vannes rotatives manuelles, y compris les vannes à bille et à papillon.

Il est livré avec un kit d’adaptateur de montage pour une installation rapide et facile. Une pince permet de fixer le capteur sur un tuyau. Son disque détecteur de position de rotation est fixé au levier de la vanne avec un simple clip.

À l'intérieur du capteur angulaire, des capteurs magnétiques et mécaniques détectent la position de la vanne avec une précision d'un degré. Il signale tout changement de position via la connexion sans fil - à l'usine ou au système de contrôle central de l'usine.

Après avoir été allumé, le capteur se connecte automatiquement aux autres appareils utilisant la technologie Wirepas Mesh.

Chaque fois que nécessaire, le protocole sans fil Wirepas Mesh dans le capteur angulaire peut optimiser automatiquement la puissance de transmission radio et la bande de fréquence. Aucune station de base ni aucune infrastructure de réseau sans fil n'est nécessaire en usine - les capteurs d'angle fonctionnent comme points d'accès pour les autres capteurs et forment un réseau entièrement maillé, qui transmet les paquets de données, saut par saut, à la bonne destination.

Le capteur d'angle à économie d'énergie peut fonctionner pendant plusieurs années avec une seule batterie.

Comment peut-il bénéficier aux usines?

Au cours d'un horizon d'investissement industriel pluriannuel, l'approche du capteur d'angle sans fil peut permettre aux usines et aux usines de réaliser des économies en CAPEX et en OPEX. Voici les avantages les plus importants à vie:

  • L'installation sur vos vannes est simple et rapide - aucun câblage n'est nécessaire et le produit est livré entièrement préconfiguré. Il réduit les coûts de déploiement et d'exploitation lorsque des milliers de vannes sont impliquées.
  • Fonctionne avec plusieurs types de vannes rotatives, y compris les vannes à boisseau sphérique et à papillon de tous les fabricants - réduit les coûts de matériel et facilite les achats
  • Évitez toute personnalisation coûteuse des logiciels pour les protocoles de communication industriels: le capteur d'angle s'intègre directement dans le système de contrôle central via une simple interface de programmation d'application (API).
  • Les changements dans les données de position de la vanne sont signalés à votre système de contrôle - ceci vous permet d’ajuster plus rapidement les processus d’usine à leurs niveaux de performance optimaux.
  • Avec des informations à jour sur toutes les positions de la vanne, vous pouvez éviter les accidents et augmenter la sécurité sur le lieu de travail.
  • Évitez les dommages environnementaux en veillant à ce que des substances dangereuses ne soient pas libérées hors du système.
  • Les vannes manuelles sont généralement ajustées par le personnel d’exploitation. Ils effectuent le travail de réglage en fonction de leurs connaissances tacites - la surveillance des vannes vous permet de numériser et de stocker ces connaissances tacites.
  • Les données de bout en bout collectées à partir de toutes les vannes vous permettent de mesurer et d'optimiser les processus.

En conclusion

Le contrôle des vannes à distance offre aux usines et aux installations des avantages significatifs - cela se traduit par des économies de coûts, une meilleure sécurité et une optimisation continue des processus. Cependant, la numérisation des vannes de contrôle de processus traîne depuis trop longtemps, en raison des investissements importants dans la modernisation.

Le nouveau capteur d'angle de classe industrielle et les technologies sans fil d'IoT industriel peuvent changer le jeu de la surveillance de soupape à distance avec une alternative simple mais robuste avec un investissement jusqu'à 90% inférieur!

A propos de l'auteur

Pertti Kujala est le directeur de Solutions Thingsee Smart Factory at Haltian. Après avoir rejoint Haltian au sein de 2012, Pertti a occupé plusieurs postes de direction de l’internet des objets dans l’entreprise. Pertti a commencé sa carrière chez Nokia au sein de 2003, où il a occupé avec succès divers rôles en conception mécanique, en ingénierie et en conception.

Pertti peut être contacté sur [EMAIL PROTECTED]

Au Royaume-Uni, chez Vertu, fabricant d'appareils de luxe, Pertti a travaillé comme concepteur mécanique principal chez 2007-2009 et a conçu et développé de nouveaux ensembles de décoration avec des matériaux tels que le cuir, le saphir, la céramique et les métaux précieux. Les passions parascolaires de Pertti incluent l'architecture. Pertti est titulaire d'une maîtrise en sciences. en génie mécanique de l’Université d’Oulu en Finlande.

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