نظام المراقبة والإشراف عن بعد

يتم تقديم وتفصيل نظام للتحكم في مئات المصاعد عبر شبكة TCP / IP.

أندريه جويرا وروي بينهيرو وأنطونيو جاريدو

تم تقديم هذه الورقة في الولايات المتحدة الأمريكية 2012 ، المؤتمر الدولي لتقنيات النقل العمودي ونشر لأول مرة في كتاب IAEE Elevator Technology 19 ، الذي حرره A. Lustig. إنها إعادة طبع بإذن من الرابطة الدولية لمهندسي المصاعد (موقع الكتروني: www.elevcon.com). هذه الورقة هي إعادة طباعة دقيقة ولم يتم تحريرها بواسطة ELEVATOR WORLD.

الكلمات المفتاحية: التحكم عن بعد ، المراقبة ، التحكم في الصيانة ، الحصول على البيانات ، الصيانة المساعدة

الملخص

تمتلك شركة السكك الحديدية البرتغالية أكثر من 400 من معدات الرفع ، بما في ذلك المصاعد والسلالم المتحركة والناقلات ، والتي تمثل أكثر من 20 طرازًا مختلفًا من مختلف الصانعين. تم تحديد الحاجة إلى التحكم في حالة هذه المعدات (الأحداث ، وأجهزة الإنذار ، والمعلومات التراكمية ، وما إلى ذلك) بالإضافة إلى أداء شركة الصيانة. الهدف هو تنفيذ نظام ، بناءً على المعلومات التي تم جمعها ، يسمح بتحليل العمل الإضافي للعديد من المعلمات ، فيما يتعلق بمعدات الرفع نفسها وعمل أفراد الصيانة.

في هذا السياق ، يتم تقديم نظام تم تطويره ليتوافق مع هذه الاحتياجات. وهو يتألف من جزء اكتساب - يجمع المعلومات من المعدات ، ووحدة المعالجة - يعالج المعلومات ويضعها عبر شبكة TCP / IP ، والبرمجيات - لتصور المعلومات والتقارير.

1. مقدمة

الغرض من النظام الموصوف في هذه الورقة هو إجراء المراقبة عن بعد للمصاعد والسلالم المتحركة والناقلات الموجودة في المحطات والبنية التحتية الأخرى لشركة السكك الحديدية البرتغالية (REFER).

شعرت شركة السكك الحديدية البرتغالية بالحاجة إلى التحكم في حالة معداتها لتحسين فعالية أنشطة الاستغلال ودعم صيانتها وخفض التكاليف وتحسين خدمة العملاء.

يجب أيضًا دمج هذا النظام في نظام الإشراف الفني (SCADA) الموجود حاليًا في REFER.

أهداف النظام هي ، من بين أمور أخرى:

• مراقبة الوقت الحقيقي للمعدات.
• البيانات الإحصائية المتوفرة للمعدات فيما يتعلق بتوافرها ومتطلبات الصيانة وما إلى ذلك.
• مؤشرات أداء شركة الصيانة ، مثل انتظام التدخلات ، ووقت الاستجابة لحالات الفشل ، ووقت التدخل للصيانة الوقائية أو التصحيحية ، إلخ.
• قم بتنفيذ بعض الأوامر عن بُعد ، مثل إخراج الجهاز من الخدمة عند عدم الحاجة إليه.

2. الجسم الرئيسي

2.1 وصف النظام

يتكون النظام من واجهة تجمع المعلومات من المعدات وترسل الأوامر إليها ؛ وحدة معالجة (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة) تعالج المعلومات وتضعها عبر شبكة TCP / IP ؛ والبرمجيات لدمج الحل مع SCADA لتصور المعلومات والتقارير.

هناك نوعان من التكوينات: أحدهما يقوم فيه جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) بالاستحواذ المباشر على الإشارات والآخر حيث يتم الاستحواذ باستخدام العديد من وحدات الإدخال / الإخراج البعيدة التي تتصل بوحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة من خلال شبكة ناقل المجال.

يشار إلى هذه التكوينات في الرسوم البيانية التالية:

في هذا التكوين ، يقوم PLC بالاستحواذ المباشر على إشارات المعدات ويتصل بشبكة REFER. يشرف كل PLC على جهاز واحد أو أكثر.

في هذا التكوين ، توجد وحدات إدخال / إخراج بعيدة تحصل على المعلومات وتتصل بـ PLC عن طريق شبكة ناقل المجال.

معدات:

يمكن أن تكون المصاعد أو السلالم المتحركة أو الناقلات ، التي تسمى عمومًا بالمعدات ، واحدة أو عدة ، لكل محطة ، ومفصولة ، في بعض الحالات ، مئات الأمتار.

معدات الواجهة / PLC:

كان من المتوقع أن يوفر النظام استقلالية كاملة بين نظام المراقبة والمعدات بحيث لا يمكن أبدًا إثارة الشكوك من قبل الشركة المصنعة للمعدات حول التداخلات النهائية أو الأسئلة المتعلقة بشهادة المعدات. لذلك يتم الحصول على الإشارة باستخدام أجهزة خارجية مثل المستشعرات المغناطيسية ، ومفاتيح الحد ، وجهات الاتصال المساعدة ، وكاشفات الجهد ، وأجهزة استشعار درجة الحرارة ، إلخ.

2.2 الإشارات والواجهة

لكل نوع من أنواع المعدات (المصعد أو السلم المتحرك أو الناقل) تم تحديد قائمة من الإشارات للحصول عليها وأوامر لإرسالها.

في الجدول التالي ، يتم وصف قائمة الإشارات / الأوامر وطريقة الحصول عليها.

كما يتم عرض قائمة المعلومات والأوامر في الجداول التالية

2.3 وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وبروتوكولات الاتصال

لمعالجة الإشارات والأوامر الخاصة بكل جهاز ، يوجد على الأقل PLC واحد لكل موقع. يقوم PLC بجميع عمليات المعالجة والتواصل مع SCADA الموجود في نظام الإشراف الفني للبنية التحتية الموجود حاليًا في REFER.

البروتوكول المستخدم للتواصل مع SCADA هو Modbus / TCP.

البنية التحتية المادية للاتصالات عبارة عن شبكة ألياف بصرية TCP / IP تربط جميع محطات السكك الحديدية البرتغالية والبنى التحتية ، لكن PLCs مستعدة أيضًا لاستخدام اتصالات GSM / GPRS.

تمتلك PLCs بنية معيارية ولها منفذ اتصال ثان لشبكة ناقل المجال ، باستخدام بروتوكول Modbus للتواصل مع وحدات الإدخال / الإخراج البعيدة.

2.4 نظام الإشراف الفني

تم تطوير واجهة مستخدم لدمج نظام الإشراف الفني الحالي للبنى التحتية REFER. تتيح هذه الواجهة مراقبة الوقت الفعلي لجميع المعدات بالإضافة إلى إنشاء التقارير.

3. النتائج

عمل النظام كما هو متوقع وكان التكامل مع نظام الإشراف الفني للبنية التحتية ممكنًا.

الإنجازات التي تم الحصول عليها هي:

• مراقبة المعدات في الوقت الحقيقي.
• معلومات إحصائية على الإنترنت للمعدات فيما يتعلق بتوافرها واستخدامها وفشلها وغيرها.
• استجابة أفضل وسريعة في حالة تعطل الجهاز.
• إمكانية مراقبة وتحليل أداء شركة صيانة المعدات.
• بعد ستة أشهر من الاستغلال ، لوحظ تحسن في مؤشرات توافر المعدات نتيجة الاستجابة السريعة من قبل شركة الصيانة والقدرة على منع الأعطال عن طريق تحليل البيانات الإحصائية.

4. الاستنتاجات

خلال هذا المشروع ، كان من الممكن إنشاء نظام مستقل عن الشركة المصنعة يمكن استخدامه في أي معدات رفع ، سواء لإشارات المراقبة أو إرسال الأوامر.

تم تبادل جميع البيانات التي يديرها هذا النظام بواسطة Modbus عبر TCP / IP ، مما يسمح بالتكامل مع نظام SCADA للجزء الثالث.

أدى تنفيذ النظام إلى النتائج المتوقعة ، مما سمح لملكية شبكة تضم أكثر من 400 وحدة رفع ، والتحكم الكامل في معداتهم ، ليس فقط من حيث الوضع الفعلي ، ولكن أيضًا من حيث معلومات العمل الإضافي.

أخيرًا ، بعد 6 أشهر من بدء تشغيل النظام ، كان من الممكن جمع معلومات مهمة حول المعدات ، مما أدى إلى صيانة أفضل أدت إلى أداء أفضل.