• Dlaczego konieczne jest monitorowanie szaf sterowniczych?
• Jakie parametry szafy sterowiczej są monitorowane?
• Systemy monitorowania szaf – przegląd rynku

W wielu branżach przemysłowych szafy sterownicze i rozdzielnice prądowe są nieodzownym elementem wyposażenia zakładu produkcyjnego. Do ich głównych zadań należy ochrona znajdujących się w ich wnętrzach instalacji i komponentów, które z kolei odpowiadają za bezpieczeństwo podpiętych do sieci urządzeń oraz całych procesów produkcyjnych. Dlatego też tak istotna jest rola systemów monitoringu, które w wielu aplikacjach stają się obowiązkowym elementem wyposażenia szaf sterowniczych.

Niezwykle ważna kontrola parametrów szafy sterownicznej

Poprawna eksploatacja szaf sterowniczych wymaga spełnienia określonych warunków. To przede wszystkim konieczność zapewnienia odpowiednich warunków środowiskowych. Zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura, wysoka wilgotność powietrza, kurz czy inne zabrudzenia mogą bardzo szybko doprowadzić do awarii podzespołów elektronicznych czy instalacji elektrycznej. Wszystkie te nieprawidłowości mogą być następstwem różnych czynników. Przykładem może być gorszy stan uszczelki lub dławnicy kablowej, niedomykające się drzwi czy uszkodzony zamek.

Dlatego też służby utrzymania ruchu wykorzystują w tym celu systemy zdalnego monitorowania, które w sposób ciągły dokonują pomiarów wybranych parametrów środowiskowych. W momencie przekroczenia granicznych wartości dowolnego parametru możliwa jest szybka reakcja, która może uchronić przed awarią, a w konsekwencji często również przed kosztownymi przestojami w produkcji.

Współczesne systemy monitoringu składają się najczęściej z jednostki centralnej, która połączona jest z odpowiednimi czujnikami. Do sterowania i przesyłania danych wykorzystywana jest przeważnie sieć Ethernet. Moduł systemu monitorowania może być np. montowany na szynie DIN i za pomocą sygnału dwustanowego przesyłać informacje do układu sterowania o wszelkich nieprawidłowościach. Użytkownik za pomocą wyświetlacza jest informowany o wartościach wszystkich mierzonych parametrów. Co ważne, systemy monitoringu można instalować nie tylko w nowo projektowanych szafach, ale również w szafach już funkcjonujących od dłuższego czasu.

Są też dostępne bardziej rozbudowane systemy monitoringu, w których wykorzystuje się połączenie łańcuchowe. Umożliwiają one zdalny dostęp operatorowi do pomiarów wykonywanych w wielu szafach.

Gromadzone i przesyłane do jednostki centralnej dane mogą służyć także do szerszej analizy warunków panujących w szafie sterowniczej. Analiza taka może np. pomóc we wczesnym wykryciu różnych nieprawidłowości i zapobiegnięciu ich skutkom, a także zapewnić większą efektywność zasilania.

Jakie parametry szaf są monitorowane?

Dostępne na rynku systemy mogą służyć do monitorowania różnych parametrów i czynników. Wszystko zależy od konkretnych potrzeb, w tym m.in. od otoczenia, w jakim znajduje się szafa, przeznaczenia czy też od zawartości. Najczęściej monitorowanymi parametrami w szafach są temperatura i wilgotność, które mogą najszybciej doprowadzić do awarii. Często spotykane w tego typu systemach są także czujniki dymu (monitorowanie obecności cząstek dymu w powietrzu) i zalania (monitorowanie podłogi szafy pod kątem obecności cieczy). Z kolei przy użyciu czujników triangulacyjnych mierzona jest odległość od drzwi, co pozwala monitorować, czy są one poprawnie domknięte.

Oferowane są także mniej typowe rozwiązania, które pozwalają monitorować specyficzne czynniki. Tzw. czujniki zagrożenia wandalizmem monitorują działające na szafę przyspieszenia, w tym wibracje czy drgania. Przydatny w określonych sytuacjach może się okazać także czujnik przepływu powietrza, który wykrywa wszelkie wahania strumienia powietrza, a także czujnik różnicy ciśnień.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Obsługa i monitorowanie

Monitoring i chłodzenie – dodatkowe wyposażenie szaf sterowniczych

Szafy sterownicze są nieodzownym elementem systemów automatyki przemysłowej wykorzystywanym w różnych branżach. To od ich właściwej eksploatacji może zależeć bezpieczeństwo podpiętych do sieci urządzeń, całej instalacji, a w konsekwencji efektywność procesów produkcyjnych. Dlatego też coraz popularniejsze stają się różnego rodzaju dodatkowe akcesoria, które zwiększają funkcjonalność szafy sterowniczej.

Obsługa i monitorowanie

Monitorowanie produkcji: zdalna kontrola produkcji

Zautomatyzowane w coraz większym stopniu procesy produkcyjne minimalizują rolę człowieka, co jednak nie oznacza, że nie jest on już w ogóle potrzebny. Do jego zadań należy m.in. monitorowanie i kontrolowanie tego, co dzieje się w zakładzie produkcyjnym, a dzięki najnowszym technologiom komunikacyjnym staje się to już możliwe praktycznie z dowolnej lokalizacji.

• 1
• 2

Osobnym zagadnieniem są wszelkiego rodzaju kamery, które monitorują pomieszczenie, w którym znajdują się szafy. Monitoring wizyjny pozwala wykryć różnego rodzaju zewnętrzne nieprawidłowości, jakie mogą wpływać na funkcjonowanie szaf, ale również obecność osób niepowołanych.

Coraz częściej nowe systemy monitorowania szaf sterowniczych są łączone z systemami zarządzania energią. W ten sposób operator ma także dostęp do takich danych, jak napięcie zasilania czy obciążenia prądowego. Nieprawidłowe wartości tych parametrów również mogą być przyczyną uszkodzeń czy niewłaściwego działania urządzeń pracujących wewnątrz szafy. Ponadto może zarządzać zasilaniem podłączonych listew zasilających. Możliwe jest np. zdefiniowanie granicznych progów, po przekroczeniu których zasilanie jest wyłączane automatycznie.

Systemy monitorowania szaf – przegląd rynku

Dynamiczny rozwój technologiczny różnych obszarów automatyki przemysłowej nie omija także szaf sterowniczych i systemów do ich monitorowania. Przemysł 4.0, a przede wszystkim rozwiązania z zakresu Internetu Rzeczy umożliwiają wdrożenie do tych systemów całkowicie nowych funkcjonalności. Najnowsze rozwiązania nie tylko mierzą temperaturę, poziom wilgotności i inne wymagane parametry. Pozyskane w ten sposób dane trafiają do nadrzędnych systemów monitorowania, zarządzania energią, a nawet do chmury i pozwalają na uzyskanie dodatkowej wartości w postaci zoptymalizowanej konserwacji, zwiększenia efektywności energetycznej czy obniżenia kosztów eksploatacyjnych.

Świetnym przykładem takiego rozwiązania jest interfejs IoT firmy Rittal. Pozwala on na zoptymalizowanie działania systemów klimatyzacji czy chillerów używanych w szafach sterowniczych i integrację ich z rozwiązaniami Przemysłu 4.0. 

W ofercie firmy Turck znajdziemy system monitoringu szaf sterowniczych IM18-CCM. Jest to wielofunkcyjne urządzenie, które zbiera najważniejsze dane pomiarowe w szafach sterowniczych i przesyła je przez Ethernet do systemów na wyższych poziomach zarządzania, umożliwiając centralny monitoring stanów w IIoT. Jest zatem łącznikiem między technologią operacyjną (OT) i technologią informatyczną (IT), pozwalając na analizę danych z poziomu biura. Dodatkowo platforma Linux w IM18-CCM pozwala na instalowanie programów do monitorowania napisanych specjalnie pod konkretne potrzeby danego klienta.

Również firma B&R ma w swojej ofercie moduły I/O do monitorowania stanu szaf sterowniczych. Wszystkie trzy moduły z serii X20 mierzą temperaturę i wilgotność w szafie i rejestrują, jak długo wartości te znajdują się w zdefiniowanych zakresach czasowych. Umożliwia to późniejszą ocenę krytycznych warunków pracy. Moduły rejestrują również godziny pracy oraz cykle zasilania.

Oferowany przez polską firmę ZPAS system umożliwia nie tylko pomiar dowolnych parametrów środowiskowych i wykrywanie stanów alarmowych, ale także zarządzanie zasilaniem i kontrolę dostępu. Ponadto możliwe jest podłączenie do systemu monitoringu wizyjnego. Dostępne wraz z systemem oprogramowanie pozwala na administrowanie urządzeniami i analizę pozyskanych danych.