معرفی مولدهای صنعتی نظارت از راه دور

نظارت بر آلارم‌ها و پارامترهای عملیاتی یک بخش حیاتی از برنامه‌های مدیریت تاسیسات به شمار می‌آید. گزینه‌های متعددی برای نظارت بر برق اولیه یا اضطراری وجود دارد. موضوعات اصلی که در این زمینه پوشش داده می‌شوند شامل موارد زیر است:

• مجموعه‌ای از روش‌ها برای نظارت بر موتور و ژنراتور
• گزینه‌های مربوط به کنترل پنل‌ها
• راهکارهایی برای نظارت از راه دور

مجموعه موتور و ژنراتور مانیتورینگ

ابزارهای متعددی موجود هستند که به مدیر یا مالک امکانات اجازه می‌دهند تا بر مجموعه آماده به کار یا مولد برق اولیه نظارت داشته و با آن‌ها ارتباط برقرار کنند. نظارت بر پارامترهای موتور این امکان را فراهم می‌کند که مشکلات در حال توسعه زودتر شناسایی شوند. تعمیر این مشکلات پیش از وقوع نقص شدید، منجر به افزایش قابلیت اطمینان در سیستم‌های برق اضطراری و اولیه خواهد شد. تنظیمات اولیه به شرح زیر است:

• مجموعه ژنراتورها با موتورهایی که از ECM یا ماژول کنترل الکترونیکی استفاده نمی‌کنند. این مجموعه‌ها معمولاً قدیمی‌تر هستند (مربوط به سال‌های 1990 و قبل از آن). قابلیت‌های نظارت به سیگنال‌های آنالوگ تبدیل‌شده به دیجیتال توسط مبدل A به D محدود می‌شود. می‌توان پارامترهای پایه این مجموعه‌ها را که به “مجموعه ژنراتور تاریخی” معروف‌اند، نظارت کرد.
• مجموعه ژنراتورهای کنترل شده توسط ECM. روال متداول سازنده شامل ادغام یک ماژول کنترل ژنراتور (برای مانیتور پارامترهای مولد) و ماژول کنترل موتور (برای نظارت بر پارامترهای موتور) در یک سیستم عامل است. این پیکربندی اجازه نظارت و کنترل پیشرفته‌تر بر روی پارامترها را فراهم می‌کند و به “مجموعه‌های پیشرفته ژنراتور” شناخته می‌شود.

مجموعه ژنراتورهای تاریخی

تئوری اصلی عملکرد موتور دیزل همچنان بدون تغییر باقی مانده است. این ژنراتورها اغلب مدت زمان زیادی کار نکرده‌اند و از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار هستند. به‌طور معمول، این ژنراتورها به دلیل نداشتن قابلیت ارائه اطلاعات پیشرفته به مدیران تاسیسات، جایگزین می‌شدند. اگر تاسیسات نیازی به سیستم‌های هشدار و نظارت پیچیده ندارند، این ژنراتورها می‌توانند راه‌حل مناسبی باشند. استفاده از یک سیستم نظارت و کنترل پس از فروش می‌تواند برای کنترل و مدیریت این ژنراتورها کمک کند.

عملکردهای اصلی موتور و ژنراتور به راحتی با این پیکربندی قابل کنترل هستند، از جمله:

• فشار روغن موتور
• دمای مایع خنک‌کننده موتور (با در نظر گرفتن رادیاتوری که قابلیت نصب سنسور در آن وجود دارد)
• دور موتور (تعداد دور در دقیقه)
• ولتاژ و آمپر ژنراتور
• موقعیت کنترل لوور محفظه (بسته به سازنده سخت‌افزار)
• دمای محفظه (بسته به سازنده سخت‌افزار)

برای انجام نظارت و کنترل، معمولاً از تامین‌کنندگان پس از فروش استفاده می‌شود. برنامه‌های یک یا چند ژنراتور می‌توانند توسط یک تامین‌کننده پس از فروش نظارت شوند. فروشندگان معتبر محصولاتی ارائه می‌دهند که مطابق استانداردهای SAE (انجمن مهندسین خودرو) و دیگر سازمان‌های دولتی باشند.

اگر نیاز به پیکربندی یک ژنراتور برای تامین برق مورد نیاز یک تاسیسات یا خانه وجود داشته باشد، می‌توان از پیکربندی زیر استفاده کرد. سیستم مانیتورینگ Gen-Tracker گزینه‌ای برای نظارت بر ژنراتور ارائه می‌دهد. این سیستم قادر به انجام وظایف زیر است:

• مانیتور کردن سه ورودی سنسور ولتاژ (عادی، اضطراری و بار)
• ارتباط ژنراتور با Gen-Tracker
• چهار ورودی سنسور دیجیتال مانند فشار روغن، سطح مایع خنک‌کننده، فشار سوخت پایین و دمای بالای مایع خنک‌کننده. ارتباط موتور با Gen-Tracker
• وضعیت تماس استارت موتور
• شکست در عملکرد (نرم‌افزار Gen-Tracker قابل برنامه‌ریزی هنگام وقوع رویدادهای غیرمنتظره هشدارها را ارسال می‌کند و قادر است اطلاعات را از طریق خط زمینی، تلفن همراه، WIFI و اترنت انتقال دهد)
• دو ورودی سطح سوخت 5-20 ولت و 4-20 میلی‌متر با انتخاب براساس نوع سطح سوخت
• نظارت وضعیت باتری (ولتاژ شناور و میل لنگ)
• شروع از راه دور و وضعیت ژنراتور

این ویژگی‌ها امکان نظارت و کنترل موثر بر عملکرد اجزای مختلف ژنراتورها را فراهم می‌آورد.

ملاحظات در انتخاب سیستم نظارت ژنراتور

در انتخاب سیستم نظارت ژنراتور برای یک پروژه خاص، تعدادی از ملاحظات مهم باید در نظر گرفته شوند:

• قابلیت سیستم نظارت: آیا سیستم مورد نظر تمامی نیازهای نظارتی و ارتباطی را پوشش می‌دهد و امکان ارتقاء در آینده نیز فراهم است؟
• نقاط نظارت بر موتور ژنراتور: این نقاط به‌صورت ورودی‌های دیجیتال عمل می‌کنند که می‌توانند در حالت روشن یا خاموش باشند. برخی از انواع کلیدهای مرتبط شامل کلیدهای سطح بالا یا پایین و کلیدهای فشار بالا یا پایین هستند.
• انتخاب مانیتور سطح مخزن سوخت: دو سبک برای این منظور وجود دارد، یکی با ولتاژ 5 تا 20 ولت و دیگری با جریان 4 تا 20 میلی‌آمپر که مانیتورهای جریان 4 تا 20 میلی‌آمپر به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند و به دقت بیشتری مشهورند.

مثالی از یک کارت مدار برای نمایش قابلیت نظارت بر روی کارت‌های مدار واحد ارائه شده است. با استفاده از آن، تکنسین می‌تواند به‌طور آنی وضعیت صحیح عملکرد سیستم را ارزیابی کند و در صورت لزوم به شناسایی مشکل کمک کند.

• DS1 COM: نشانگر ثابت برای ارتباط دستگاه با شبکه یا تلفن.
• سیگنال DS2: نشانگر ثابت زمانی که دستگاه آماده ارسال سیگنال است.
• DS3 FAULT: نشانگر ثابت برای اعلام خرابی ژنراتور.
• DS4 ضربان قلب: هنگامی که دستگاه به درستی کار می‌کند، با فواصل یک‌ثانیه‌ای چشمک می‌زند.
• DS5 سرعت: نشان‌دهنده سرعت شبکه؛ ثابت بودن برای 100 مگابیت و خاموشی برای 10 مگابیت.
• DS6 LINK: نشانگر ثابت برای اتصال به شبکه.
• DS7 START CONTACT: نشان‌دهنده وضعیت باز بودن یا بسته بودن مخاطبین راه‌انداز.
• وضعیت رله DS8: وضعیت برق‌رسانی به رله را نشان می‌دهد.

موتورهای کنترل شده ECM بدون پنل کنترل پیشرفته

در فناوری دیزل، ECM یا ماژول کنترل الکترونیکی یک پیشرفت مهم به شمار می‌آید. ECM مسئول کنترل تمام عملکردهای موتور از طریق نرم‌افزار و سخت‌افزار است. سخت‌افزار به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:

ورودی، که شامل تمامی دستگاه‌هایی است که سیگنال‌های ورودی مانند دما، فشار، سرعت و موقعیت را به ECM ارائه می‌کنند. خروجی، که شامل دستگاه‌هایی است که ECM عملکرد آن‌ها را کنترل می‌کند، از جمله استارت موتور، دیودهای نوری، سیگنال‌های دیجیتال به گیج‌ها، سیگنال‌های کنترل شیر توربوشارژر و سیگنال‌های شلیک انژکتور.

نرم‌افزار موجود در ECM امکانات پیشرفته‌ای را برای نظارت فراهم می‌کند. این سیستم از طریق لپ‌تاپ و یک آداپتور مناسب که به کانکتور دیتای ۹ پین متصل می‌شود، قابل دسترسی است. این کانکتور معمولاً در پانل اپراتور موتور قرار دارد. با اتصال به سیستم، می‌توان به پارامترهای موتور، برخی نقاط تنظیم (به جز تنظیمات کالیبراسیون)، آلارم‌ها و تاریخچه دسترسی پیدا کرد.

هر ECM دارای نرم‌افزار رابط خاص خود است. معمولاً این رابط یک دیتالینک SAE J1939 با SAE J1587 به عنوان پشتیبان می‌باشد. مدار دیتالینک ارتباطات دیجیتال بین ECM موتور و سیستم مانیتورینگ از راه دور را تسهیل می‌کند.

برای نظارت از راه دور بر عملکرد موتور و ژنراتور در یک مجموعه ژنراتور، نیاز به پنل کنترل اضافی وجود دارد. هنگام انتخاب پنل کنترل، باید چند نکته را در نظر گرفت:

پنل باید مجهز به اتصالات و نرم‌افزار J1939 برای نظارت بر تمامی عملکردهای موتور باشد. آیا پنل دارای مهار OEM برای تولیدکنندگان مختلف است؟ آیا سخت‌افزار نصب و کابل‌های اتصال شامل شده‌اند؟ آیا نرم‌افزار در پنل نصب شده است؟ گزینه‌های اتصال سیم‌کشی پنل موجود است؟

به عنوان یک مثال، از Panelsource P10 CAN BUS برای کنترل سیستم استفاده می‌شود. پیکربندی به شیوه زیر است:

1. ژنراتور به یک سوئیچ انتقال خودکار متصل می‌شود. عملکرد شروع ژنراتور به پانل سوئیچ انتقال خودکار متصل است. پنل کنترل P10 برای نظارت بر ژنراتور و عملکردهای استارت موتور به کلید انتقال خودکار متصل می‌شود.
2. پنل کنترل P10 از طریق J1939 Datalink به ECM موتور متصل است تا آلارم‌ها و داده‌های ECM از طریق نرم‌افزار سازنده دسترسی داشته باشد. اساساً نرم‌افزار ECM با نرم‌افزار P10 همخوانی دارد. گزینه اترنت برای اتصال به کامپیوتر یا شبکه استفاده می‌شود و گزینه Phone امکان ارتباط با VOIP (پروتکل صوتی بر روی اینترنت) را فراهم می‌کند.
3. Panelsource P10 امکان نظارت و کنترل پیشرفته بر ECM را فراهم می‌کند. مدیران تسهیلات می‌توانند پارامترهای مورد نظر جهت نظارت از راه دور و دریافت اعلان‌ها را انتخاب کنند. تمامی پارامترهای موتور و ژنراتور از طریق رایانه متصل به اترنت یا صفحه نمایش P10 قابل نظارت هستند. برخی اعلان‌های عمومی مرتبط ممکن است شامل موارد زیر باشند:
4. خروجی پایین برای ولتاژ و جریان ژنراتور، دستور شروع ژنراتور، خاموش شدن ژنراتور بدون دستور (علت ممکن است نبود سوخت باشد)، هر کد خطایی که توسط سازنده بحرانی تلقی شود و اگر برطرف نشوند ممکن است منجر به کاهش عملکرد یا خاموشی کامل موتور شوند.

موتورهای کنترل شده ECM با پنل‌های کنترل پیشرفته

ژنراتورهایی که با ECM و پنل‌های کنترل پیشرفته مدیریت می‌شوند، طیف گسترده‌ای از قابلیت‌ها را ارائه می‌دهند. تمام عملکردهای نظارت پیشرفته در یک پنل اصلی (PCC 3300) مجتمع شده‌اند. به عنوان نمونه، سه ژنراتور کامینز که با پنل‌های کنترل پیشرفته تجهیز شده‌اند، به یک کنترل‌کننده PCC 3300 متصل می‌شوند. پیکربندی این ژنراتورها به صورتی است که:

• دو ژنراتور اضطراری با یک منبع پشتیبان اضافه کار می‌کنند.
• پنل‌ها از طریق پیوند داده SAE J1939 برای دسترسی به گزینه‌های نظارت پیشرفته متصل می‌شوند.
• اعلام‌ها می‌توانند به‌صورت دور از راه دور در اتاقی جداگانه نظارت شوند.
• PCC 3300 کنترل کامل عملکرد تمامی ژنراتورها را بر عهده دارد.
• PCC 3300 قابلیت موازی سازی ژنراتورها را نیز فراهم می‌کند و نیازی به موازی سازی دستی بار نیست.
• PCC 3300 توانایی اشتراک‌گذاری بار را نیز داراست.
• سیستم دارای رابط کامپیوتری بوده و امکان نظارت از راه دور از طریق ارتباطات سلولی و دستگاه‌های هوشمند را فراهم می‌کند.