เหตุใดจึงมีการกล่าวว่าในโรงงานอุตสาหกรรม 4.0 สถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะต้องได้รับการปรับโครงสร้าง?

ในระหว่างการดำเนินการของอุตสาหกรรม 4.0 ERA, Geyue Electric ในฐานะผู้ผลิตของอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำบริษัท ของเราได้รับการยอมรับอย่างลึกซึ้งว่าหน่วยสืบราชการลับการแปลงเป็นดิจิทัลและเครือข่ายได้กลายเป็นสามลักษณะหลักที่สุดของโรงงานสมัยใหม่ สถาปัตยกรรมการสื่อสารแบบดั้งเดิมของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่สูงขึ้นของอุตสาหกรรม 4.0 ได้อีกต่อไปในแง่ของประสิทธิภาพความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือของการชดเชย การสร้างสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาไม่เพียง แต่เป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับการอัพเกรดเทคโนโลยีในด้านการชดเชยพลังงาน แต่ยังเป็นมาตรการสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานจากโรงงานและลดต้นทุนการดำเนินงาน

ข้อ จำกัด

ระบบการชดเชยพลังงานแบบปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมมักใช้วิธีการสื่อสารอย่างหนักหรือวิธีการสื่อสารแบบ FieldBus อย่างง่ายเช่น Modbus RTU หรือ CAN BUS วิธีการสื่อสารเหล่านี้ดำเนินการอย่างเพียงพอในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ผ่านมา แต่ข้อ จำกัด ของพวกเขาก็ชัดเจนขึ้นเรื่อย ๆ ในบริบทของอุตสาหกรรม 4.0 ประการแรกอัตราการส่งข้อมูลของสถาปัตยกรรมการสื่อสารแบบดั้งเดิมค่อนข้างต่ำซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการชดเชยแบบไดนามิกแบบเรียลไทม์ ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม 4.0 ความผันผวนของโหลดพลังงานมักจะบ่อยขึ้นและอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจำเป็นต้องตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของกริดอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามการสื่อสารความเร็วต่ำอาจนำไปสู่ความล่าช้าในการชดเชยส่งผลกระทบอย่างจริงจังต่อคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า

ประการที่สองสถาปัตยกรรมการสื่อสารแบบดั้งเดิมมีความสามารถในการปรับขนาดและความเข้ากันได้ไม่ดีซึ่งไม่เอื้อต่อการเชื่อมต่อระหว่างกันของอุปกรณ์ที่เน้นโดย Industry 4.0 ในโรงงานสมัยใหม่มีแนวโน้มที่จะมีแบรนด์และรูปแบบของอุปกรณ์พลังงาน โปรโตคอลการสื่อสารแบบดั้งเดิมไม่สามารถจัดการกับสถานการณ์นี้ได้เนื่องจากโปรโตคอลการสื่อสารแบบดั้งเดิมมักจะขาดการสนับสนุนที่ได้มาตรฐานทำให้การรวมระบบเป็นเรื่องยากมาก ยิ่งไปกว่านั้นสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมไม่สามารถรองรับการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่และการตรวจสอบระยะไกลซึ่งเป็นหนึ่งในความสามารถหลักที่กำหนดโดย Industry 4.0

ข้อกำหนดใหม่

วัตถุประสงค์หลักของ Industry 4.0 คือการบรรลุการผลิตอัจฉริยะผ่านวิธีการที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล แนวโน้มนี้กำหนดให้ระบบชดเชยพลังงาน (ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานของโรงงาน) ต้องปรับตัวตาม สถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่สำคัญต่อไปนี้

ประการแรกสถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์สูงและความน่าเชื่อถือสูง สายการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม 4.0 นั้นเป็นไปโดยอัตโนมัติสูงและภาระพลังงานจะกลายเป็นแบบไดนามิกมากขึ้น ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะต้องสามารถรวบรวมข้อมูลการวิเคราะห์ข้อมูลและการออกคำแนะนำการควบคุมภายในมิลลิวินาที สิ่งนี้ต้องการสถาปัตยกรรมการสื่อสารเพื่อรองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงและมีกลไกซ้ำซ้อนเพื่อให้แน่ใจว่าการสื่อสารไม่ได้ถูกขัดจังหวะ

ประการที่สองสถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่จำเป็นต้องเปิดและเป็นมาตรฐาน อุตสาหกรรม 4.0 เน้นการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ดังนั้นโปรโตคอลการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะต้องสนับสนุนมาตรฐานการสื่อสารอุตสาหกรรมกระแสหลักเช่น Profinet, EtherCat หรือ OPC UA ข้อตกลงเหล่านี้ไม่เพียง แต่เปิดใช้งานการเชื่อมต่อการประสานงานที่ไร้รอยต่อระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบพลังงาน แต่ยังอำนวยความสะดวกในการรวมประโยชน์ระหว่างระบบปฏิบัติการระดับล่างและระบบการจัดการระดับบน (เช่น MES หรือ ERP) เพื่อให้บรรลุการจัดการข้อมูลในแนวดิ่งต่อไป

ประการที่สามสถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่จำเป็นต้องรองรับการคำนวณขอบและการประมวลผลแบบคลาวด์ ในบริบทของอุตสาหกรรม 4.0 ปริมาณของข้อมูลกำลังเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ วิธีการประมวลผลข้อมูลแบบรวมศูนย์แบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของสภาพแวดล้อมใหม่ได้อีกต่อไป สถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่จำเป็นต้องรองรับการคำนวณขอบซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาไม่เพียง แต่เสร็จสิ้นการประมวลผลข้อมูลและการตัดสินใจในพื้นที่ แต่ยังอัปโหลดข้อมูลสำคัญไปยังคลาวด์สำหรับการวิเคราะห์เชิงลึกและการเพิ่มประสิทธิภาพ

เส้นทางทางเทคนิคที่สำคัญ

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าวการกำหนดค่าใหม่ของสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะต้องดำเนินการจากมุมมองของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ในแง่ของฮาร์ดแวร์ RS485 หรือ CAN แบบดั้งเดิมจะต้องได้รับการอัพเกรดเป็นอินเทอร์เฟซอีเธอร์เน็ตและยังรองรับการสื่อสารด้วยแสงไฟเบอร์เพื่อเพิ่มความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงในระหว่างกระบวนการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา ในเวลาเดียวกันอุปกรณ์ควรติดตั้งโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงเพื่อรองรับฟังก์ชั่นการคำนวณขอบ

ในระดับซอฟต์แวร์สแต็กโปรโตคอลการสื่อสารจะต้องได้รับการอัพเกรดอย่างละเอียด ตัวอย่างเช่นการใช้โปรโตคอลการสื่อสารตาม TCP/IP เช่น MQTT หรือ DDS สามารถบรรลุการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ นอกจากนี้อุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาควรรองรับมาตรฐาน OPC UA เพื่อเปิดใช้งานการรวมเข้ากับอุปกรณ์อัจฉริยะอื่น ๆ ภายในโรงงาน OPC UA ไม่เพียง แต่ให้รูปแบบข้อมูลแบบครบวงจรเท่านั้น แต่ยังรองรับกลไกความปลอดภัยของข้อมูลซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของข้อมูลของ Industry 4.0

เทคโนโลยีสำคัญอีกประการหนึ่งคือการแนะนำเทคโนโลยีเครือข่ายที่กำหนดไว้ (SDN) ซอฟต์แวร์ ในระบบพลังงานแบบดั้งเดิมเครือข่ายการสื่อสารมักจะมีการกำหนดค่าแบบคงที่ อย่างไรก็ตามในบริบทของอุตสาหกรรม 4.0 ข้อกำหนดของเครือข่ายอาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา เทคโนโลยี SDN ช่วยให้การกำหนดค่าใหม่แบบไดนามิกของเครือข่ายการสื่อสารการปรับแบนด์วิดท์และการกำหนดเส้นทางตามความต้องการแบบเรียลไทม์ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่าการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะอยู่ในสถานะที่เหมาะสมเสมอ

ผลประโยชน์ที่แท้จริง

การสร้างสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาไม่เพียง แต่เอาชนะข้อ จำกัด ของสถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิม แต่ยังนำผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและเทคนิคที่สำคัญมาสู่โรงงาน

ประการแรกการกำหนดค่าสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาใหม่สามารถเพิ่มคุณภาพพลังงานและประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโรงงาน สถาปัตยกรรมการสื่อสารความเร็วสูงและเชื่อถือได้ช่วยให้อุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงโหลดได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นและบรรลุการชดเชยแบบไดนามิกซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียสายและปรับปรุงปัจจัยพลังงาน ขึ้นอยู่กับกรณีที่เกิดขึ้นจริงของ Ge Yue Electric ระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่มีสถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่สามารถรักษาเสถียรภาพของปัจจัยพลังงานที่สูงกว่า 0.95 และลดการสูญเสียพลังงานลง 5% ถึง 10%

ประการที่สองการกำหนดค่าสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาใหม่สามารถลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของโรงงานได้อย่างมีนัยสำคัญ ระบบการชดเชยพลังงานแบบปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมมักจะต้องมีการตรวจสอบและปรับด้วยตนเองในขณะที่สถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่รองรับการตรวจสอบระยะไกลและการบำรุงรักษาทำนาย ผ่านการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์บุคลากรการบำรุงรักษาสามารถตรวจจับความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้าหลีกเลี่ยงการปิดตัวลงอย่างกะทันหัน ยิ่งไปกว่านั้นโปรโตคอลการสื่อสารที่ได้มาตรฐานลดความซับซ้อนของการรวมระบบและลดความยากลำบากในการอัพเกรดและการบำรุงรักษาในภายหลัง

ในที่สุดการกำหนดค่าสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาใหม่สามารถรองรับการอัพเกรดอัจฉริยะของโรงงาน Industrial 4.0 ไม่ได้เป็นเพียงความฉลาดของอุปกรณ์เดียว แต่เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันของระบบการผลิตทั้งหมด ระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการจัดการพลังงานการกำหนดค่าใหม่ของสถาปัตยกรรมการสื่อสารวางรากฐานสำหรับโรงงานเพื่อให้ได้พลังงานอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ (EIOT) ด้วยการโต้ตอบอย่างมีประสิทธิภาพกับอุปกรณ์การผลิตและระบบการจัดการพลังงานโรงงานสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและบรรลุวิสัยทัศน์ของการผลิตสีเขียว

อุตสาหกรรม 4.0 ได้ยกระดับความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานพลังงานของโรงงานและสถาปัตยกรรมการสื่อสารพลังงานการชดเชยพลังงานแบบปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมไม่สามารถปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงนี้ได้อีกต่อไป ในฐานะผู้ผลิตอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันไฟฟ้าต่ำ Geyue Electric เชื่อว่าการกำหนดค่าสถาปัตยกรรมการสื่อสารใหม่เป็นวิธีเดียวที่จะได้รับการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพและอัจฉริยะ ด้วยการใช้เทคโนโลยีการสื่อสารความเร็วสูงเปิดและปลอดภัยระบบการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาไม่เพียง แต่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเอง แต่ยังสามารถให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการเปลี่ยนแปลงแบบดิจิตอลของโรงงาน ในอนาคตด้วยการทำให้เป็นที่นิยมของเทคโนโลยีเช่น 5G และปัญญาประดิษฐ์ บริษัท ของเราจะยังคงลงทุนในวิวัฒนาการของสถาปัตยกรรมการสื่อสารของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาเพื่อฉีดพลังที่เป็นนวัตกรรมในอุตสาหกรรม 4.0 หากคุณต้องการทีมงานมืออาชีพในการออกแบบโซลูชันการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่ตรงตามข้อกำหนดของ Industry 4.0 สำหรับโรงงานของคุณinfo@gyele.com.cn.