हार्डवेयर डेवलपर्स के लिए उच्च-गुणवत्ता वाले cusdev का संचालन करना क्यों महत्वपूर्ण है?

जब पेट्रोकेमिकल उद्योग में प्रक्रियाओं के स्वचालन की बात आती है, तो यह रूढ़िवादिता अक्सर चलन में आती है कि उत्पादन जटिल है, जिसका अर्थ है कि वहां जो कुछ भी पहुंचा जा सकता है वह स्वचालित है, स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के लिए धन्यवाद। वास्तव में बिल्कुल वैसा नहीं है.

पेट्रोकेमिकल उद्योग वास्तव में काफी अच्छी तरह से स्वचालित है, लेकिन यह मुख्य तकनीकी प्रक्रिया से संबंधित है, जहां मानव कारक का स्वचालन और न्यूनतमकरण महत्वपूर्ण है। स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण समाधानों की उच्च लागत के कारण सभी संबंधित प्रक्रियाएं स्वचालित नहीं होती हैं और मैन्युअल रूप से की जाती हैं। इसलिए, ऐसी स्थिति जहां हर दो घंटे में एक बार एक कर्मचारी मैन्युअल रूप से जांच करता है कि यह या वह पाइप ठीक से गर्म हो गया है या नहीं, क्या आवश्यक स्विच चालू है और क्या वाल्व वापस ले लिया गया है, क्या बीयरिंग का कंपन स्तर सामान्य है - यह सामान्य है .

अधिकांश गैर-महत्वपूर्ण प्रक्रियाएं स्वचालित नहीं होती हैं, लेकिन स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के बजाय इंटरनेट ऑफ थिंग्स प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके ऐसा किया जा सकता है।

दुर्भाग्य से, यहां एक समस्या है - पेट्रोकेमिकल उद्योग के ग्राहकों और स्वयं लौह डेवलपर्स के बीच संचार में अंतर, जिनके पास तेल और गैस उद्योग में ग्राहक नहीं हैं और तदनुसार, उपयोग के लिए उपकरणों की आवश्यकताओं के बारे में जानकारी प्राप्त नहीं होती है। आक्रामक, विस्फोटक क्षेत्रों में, कठोर जलवायु परिस्थितियों आदि में।

इस पोस्ट में हम इस समस्या के बारे में बात करेंगे और इसे कैसे हल करें।

पेट्रोकेमिकल में IoT

कुछ मापदंडों की जांच करने के लिए, हम गैर-महत्वपूर्ण इंस्टॉलेशन घटकों के दृश्य और स्पर्श निरीक्षण के उद्देश्य से वॉक-थ्रू का उपयोग करते हैं। आम समस्याओं में से एक भाप आपूर्ति से संबंधित है। भाप कई पेट्रोकेमिकल प्रक्रियाओं के लिए शीतलक है, और इसे लंबे पाइपों के माध्यम से हीटिंग प्लांट से अंतिम नोड तक आपूर्ति की जाती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि हमारे कारखाने और प्रतिष्ठान कठिन जलवायु परिस्थितियों में स्थित हैं, रूस में सर्दियाँ कठोर होती हैं, और कभी-कभी कुछ पाइप जमने लगते हैं।

इसलिए, नियमों के अनुसार, कुछ कर्मियों को एक घंटे में एक बार चक्कर लगाना चाहिए और पाइपों का तापमान मापना चाहिए। पूरे संयंत्र के पैमाने पर, यह ऐसे लोगों की एक बड़ी संख्या है जो इधर-उधर घूमने और पाइपों को छूने के अलावा लगभग कुछ नहीं करते हैं।

सबसे पहले, यह असुविधाजनक है: तापमान कम हो सकता है, और आपको दूर तक चलना होगा। दूसरे, इस तरह से डेटा एकत्र करना और, विशेष रूप से, प्रक्रिया पर डेटा का उपयोग करना असंभव है। तीसरा, यह महँगा है: इन सभी लोगों को अधिक उपयोगी कार्य करना पड़ता है। अंत में, मानवीय कारक: तापमान कितनी सटीकता से मापा जाता है, यह कितनी नियमितता से होता है?

और यह सिर्फ एक कारण है कि संयंत्र और स्थापना प्रबंधक तकनीकी प्रक्रियाओं पर मानव कारक के प्रभाव को कम करने के बारे में काफी गंभीरता से चिंतित हैं।

यह उत्पादन में IoT के संभावित उपयोग का पहला उपयोगी केस अध्ययन है।

दूसरा है कंपन नियंत्रण. उपकरण में इलेक्ट्रिक मोटर हैं, और कंपन नियंत्रण किया जाना चाहिए। अभी के लिए, इसे उसी तरह से किया जाता है, मैन्युअल रूप से - दिन में एक बार, लोग घूमते हैं और कंपन के स्तर को मापने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग करते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सब कुछ क्रम में है। यह फिर से समय और मानव संसाधनों की बर्बादी है, फिर से ऐसे दौरों की शुद्धता और आवृत्ति पर मानव कारक का प्रभाव है, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि आप ऐसे डेटा के साथ काम नहीं कर सकते, क्योंकि प्रसंस्करण के लिए वस्तुतः कोई डेटा नहीं है और स्थिति के आधार पर गतिशील उपकरणों की सर्विसिंग के लिए आगे बढ़ना असंभव है।

और यह अब उद्योग में मुख्य रुझानों में से एक है - नियमित रखरखाव से स्थिति-आधारित रखरखाव में संक्रमण, जिसके उचित संगठन के साथ उपकरण संचालन घंटों के सक्रिय और विस्तृत रिकॉर्ड और इसकी वर्तमान स्थिति का पूर्ण नियंत्रण बनाए रखा जाता है। उदाहरण के लिए, जब पंपों की जांच करने का समय आता है, तो आप उनके मापदंडों की जांच करते हैं और देखते हैं कि इस समय के दौरान पंप ए सर्विसिंग के लिए आवश्यक इंजन घंटे जमा करने में कामयाब रहा है, लेकिन पंप बी अभी तक नहीं कर पाया है, जिसका अर्थ है कि यह कर सकता है। अभी तक सेवा नहीं दी जा सकती, यह बहुत जल्दी है।

सामान्य तौर पर, यह हर 15 किलोमीटर पर कार में तेल बदलने जैसा है। कोई इसे छह महीने में पूरा कर सकता है, किसी को इसमें एक साल लगेगा, और किसी को इससे भी अधिक समय लगेगा, यह इस बात पर निर्भर करता है कि किसी विशेष कार का कितनी सक्रियता से उपयोग किया जाता है।

पंपों के साथ भी ऐसा ही है। साथ ही, एक दूसरा चर भी है जो रखरखाव की आवश्यकता को प्रभावित करता है - कंपन संकेतकों का इतिहास। मान लीजिए कि कंपन इतिहास क्रम में था, पंप ने भी अभी तक काम नहीं किया है, जिसका अर्थ है कि हमें अभी तक इसकी सेवा करने की आवश्यकता नहीं है। और यदि कंपन इतिहास सामान्य नहीं है, तो ऐसे पंप को संचालन समय के बिना भी सर्विस किया जाना चाहिए। और इसके विपरीत - एक उत्कृष्ट कंपन इतिहास के साथ, यदि घंटों काम किया गया है तो हम इसकी सेवा करते हैं।

यदि आप यह सब ध्यान में रखते हैं और इस तरह से रखरखाव करते हैं, तो आप गतिशील उपकरणों की सर्विसिंग की लागत को 20 या 30 प्रतिशत तक कम कर सकते हैं। उत्पादन के पैमाने को ध्यान में रखते हुए, गुणवत्ता की हानि के बिना और सुरक्षा के स्तर से समझौता किए बिना, ये बहुत महत्वपूर्ण आंकड़े हैं। और यह किसी उद्यम में IIoT का उपयोग करने के लिए एक तैयार मामला है।

ऐसे कई काउंटर भी हैं जहां से जानकारी अब मैन्युअल रूप से एकत्र की जाती है ("मैं गया, देखा और लिखा")। वास्तविक समय में यह देखने के लिए कि क्या उपयोग किया जा रहा है और कैसे, यह सब ऑनलाइन परोसना अधिक कुशल है। यह दृष्टिकोण ऊर्जा संसाधनों के उपयोग के मुद्दे को हल करने में बहुत मदद करेगा: सटीक खपत के आंकड़े जानने के बाद, आप उदाहरण के लिए, सुबह पाइप ए को अधिक भाप और शाम को पाइप बी को अधिक भाप की आपूर्ति कर सकते हैं। आखिरकार, अब सभी घटकों को सटीक रूप से गर्मी प्रदान करने के लिए हीटिंग स्टेशन बड़े मार्जिन के साथ बनाए जा रहे हैं। लेकिन आप भंडार के साथ नहीं, बल्कि बुद्धिमानी से, संसाधनों का इष्टतम वितरण करके निर्माण कर सकते हैं।

यह फैशनेबल डेटा आधारित निर्णय है, जब एकत्र किए गए डेटा के साथ पूर्ण कार्य के आधार पर निर्णय लिए जाते हैं। क्लाउड और एनालिटिक्स आज विशेष रूप से लोकप्रिय हैं; इस साल ओपन इनोवेशन में बड़े डेटा और क्लाउड के बारे में बहुत चर्चा हुई। हर कोई बड़े डेटा के साथ काम करने, उसे प्रोसेस करने, स्टोर करने के लिए तैयार है, लेकिन पहले डेटा एकत्र करना होगा। इस बारे में कम ही बात होती है. आजकल बहुत कम हार्डवेयर स्टार्टअप हैं।

तीसरा IoT मामला कार्मिक ट्रैकिंग, परिधि नेविगेशन आदि है। हम इसका उपयोग कर्मचारियों की गतिविधियों पर नज़र रखने और प्रतिबंधित क्षेत्रों की निगरानी के लिए करते हैं। उदाहरण के लिए, ज़ोन में कुछ कार्य किए जा रहे हैं, जिसके दौरान कोई भी अजनबी इसमें नहीं होना चाहिए - और वास्तविक समय में इसे दृष्टिगत रूप से नियंत्रित करना संभव है। या लाइनमैन पंप की जांच करने गया था, और लंबे समय से उसके साथ है और हिलता नहीं है - हो सकता है कि व्यक्ति अस्वस्थ हो गया हो और उसे मदद की ज़रूरत हो।

मानकों के बारे में

एक और समस्या यह है कि औद्योगिक IoT के लिए समाधान बनाने के लिए कोई इंटीग्रेटर तैयार नहीं हैं। क्योंकि इस क्षेत्र में अभी भी कोई स्थापित मानक नहीं हैं।

उदाहरण के लिए, घर पर चीजें कैसी हैं: हमारे पास एक वाईफाई राउटर है, आप स्मार्ट घर के लिए कुछ और खरीद सकते हैं - एक केतली, एक सॉकेट, एक आईपी कैमरा या लाइट बल्ब - इसे सभी मौजूदा वाईफाई से कनेक्ट करें, और सब कुछ काम करेगा . यह निश्चित रूप से काम करेगा, क्योंकि वाईफाई वह मानक है जिसके अनुसार सब कुछ तैयार किया जाता है।

लेकिन उद्यमों के लिए समाधान के क्षेत्र में, इस स्तर के प्रसार के मानक मौजूद नहीं हैं। तथ्य यह है कि घटक आधार स्वयं अपेक्षाकृत हाल ही में किफायती हो गया, जिसने ऐसे आधार पर हार्डवेयर को मानव संसाधनों के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति दी।

यदि हम दृष्टिगत रूप से तुलना करें तो संख्याएँ लगभग समान पैमाने की होंगी।

औद्योगिक उपयोग के लिए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली सेंसर की कीमत लगभग $2000 है।
एक लोरावन सेंसर की कीमत 3-4 हजार रूबल है।

10 साल पहले केवल स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियाँ थीं, बिना किसी विकल्प के, लोरावन 5 साल पहले सामने आया।

लेकिन हम अपने उद्यमों में LoRaWAN सेंसरों को यूं ही नहीं ले सकते और उनका उपयोग नहीं कर सकते

प्रौद्योगिकी चयन

घरेलू वाईफ़ाई के साथ सब कुछ स्पष्ट है, कार्यालय उपकरण के साथ सब कुछ लगभग वैसा ही है।

उद्योग में IoT के संदर्भ में कोई लोकप्रिय और आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मानक नहीं हैं। बेशक, विभिन्न औद्योगिक मानकों का एक समूह है जो कंपनियां अपने लिए विकसित करती हैं।

उदाहरण के लिए, वायरलेस हार्ट को लें, जो एमर्सन के लोगों द्वारा बनाया गया था - वह भी 2,4 गीगाहर्ट्ज़, लगभग समान वाईफाई। बिंदु से बिंदु तक ऐसे कवरेज का क्षेत्र 50-70 मीटर है। जब आप मानते हैं कि हमारे प्रतिष्ठानों का क्षेत्रफल कई फुटबॉल मैदानों के आकार से अधिक है, तो यह दुखद हो जाता है। और इस मामले में एक बेस स्टेशन आत्मविश्वास से 100 डिवाइस तक सेवा दे सकता है। और अब हम एक नया इंस्टॉलेशन स्थापित कर रहे हैं; शुरुआती चरणों में पहले से ही 400 से अधिक सेंसर हैं।

और फिर सेलुलर ऑपरेटरों द्वारा प्रदान किया गया NB-IoT (नैरोबैंड इंटरनेट ऑफ थिंग्स) है। और फिर, उत्पादन में उपयोग के लिए नहीं - सबसे पहले, यह केवल महंगा है (ऑपरेटर यातायात के लिए शुल्क लेता है), और दूसरी बात, यह दूरसंचार ऑपरेटरों पर बहुत अधिक निर्भरता बनाता है। यदि आपको बंकर जैसे परिसर में ऐसे सेंसर स्थापित करने की आवश्यकता है, जहां कोई संचार नहीं है, और आपको वहां अतिरिक्त उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता है, तो आपको शुल्क के लिए और कवर करने के आदेश को निष्पादित करने के लिए अप्रत्याशित समय सीमा के साथ ऑपरेटर से संपर्क करना होगा। एक नेटवर्क के साथ वस्तु.

साइटों पर शुद्ध वाईफाई का उपयोग करना असंभव है। यहां तक ​​कि घरेलू चैनल भी 2,4 गीगाहर्ट्ज और 5 गीगाहर्ट्ज दोनों पर जाम हैं, और हमारे पास बड़ी संख्या में सेंसर और उपकरण के साथ एक उत्पादन साइट है, न कि प्रति अपार्टमेंट केवल कुछ कंप्यूटर और मोबाइल फोन।

बेशक, उचित गुणवत्ता के मालिकाना मानक हैं। लेकिन जब हम कई अलग-अलग उपकरणों के साथ एक नेटवर्क बनाते हैं तो यह काम नहीं करता है, हमें एक ही मानक की आवश्यकता होती है, न कि कुछ बंद की जो हमें फिर से एक आपूर्तिकर्ता या दूसरे पर निर्भर कर देगी।

इसलिए, लोरावन गठबंधन एक बहुत अच्छा समाधान प्रतीत होता है; प्रौद्योगिकी सक्रिय रूप से विकसित हो रही है और, मेरी राय में, पूर्ण मानक तक बढ़ने की पूरी संभावना है। RU868 फ़्रीक्वेंसी रेंज के विस्तार के बाद, हमारे पास यूरोप की तुलना में अधिक चैनल हैं, जिसका अर्थ है कि हमें नेटवर्क क्षमता के बारे में बिल्कुल भी चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, जो LoRaWAN को समय-समय पर पैरामीटर एकत्र करने के लिए एक उत्कृष्ट प्रोटोकॉल बनाता है, उदाहरण के लिए, हर 10 मिनट में एक बार या एक घंटे में एक बार.

आदर्श रूप से, सामान्य निगरानी तस्वीर बनाए रखने, डेटा एकत्र करने और आम तौर पर उपकरणों की स्थिति की निगरानी करने के लिए हमें हर 10 मिनट में एक बार कई सेंसर से डेटा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। और लाइनमैन के मामले में, यह आवृत्ति सर्वोत्तम रूप से एक घंटे के बराबर होती है।

और क्या कमी है?

संवाद का अभाव

हार्डवेयर डेवलपर्स और पेट्रोकेमिकल या तेल और गैस ग्राहकों के बीच संवाद की कमी है। और यह पता चला है कि आईटी विशेषज्ञ आईटी दृष्टिकोण से उत्कृष्ट हार्डवेयर बनाते हैं, जिसका उपयोग पेट्रोकेमिकल उत्पादन में सामूहिक रूप से नहीं किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए, पाइप के तापमान को मापने के लिए लोरावन पर हार्डवेयर का एक टुकड़ा: इसे पाइप पर लटका दिया, इसे एक क्लैंप के साथ जोड़ा, रेडियो मॉड्यूल लटका दिया, नियंत्रण बिंदु बंद कर दिया - और बस इतना ही।

आईटी उपकरण बिल्कुल उपयुक्त हैं, लेकिन उद्योग के लिए समस्याएं हैं।

बैटरी 3400 एमएएच। बेशक, यह सबसे सरल नहीं है, यहां यह थियोनिल क्लोराइड है, जो इसे -50 पर काम करने की क्षमता देता है और क्षमता नहीं खोता है। अगर हम ऐसे सेंसर से हर 10 मिनट में एक बार जानकारी भेजते हैं, तो यह छह महीने में बैटरी खत्म कर देगा। कस्टम समाधान में कुछ भी गलत नहीं है - सेंसर को हटा दें, हर छह महीने में 300 रूबल की नई बैटरी डालें।

क्या होगा यदि ये किसी विशाल साइट पर हजारों सेंसर हों? इसमें काफी समय लगेगा. वॉक-थ्रू पर खर्च किए गए मानव-घंटे को समाप्त करने से, हमें सिस्टम को बनाए रखने के लिए उतना ही समय मिलता है।

समस्या का एक स्पष्ट समाधान 300 रूबल के लिए नहीं, बल्कि 1000 के लिए बैटरी स्थापित करना है, लेकिन 19 एमएएच के लिए, इसे हर 000 साल में एक बार बदलना होगा। यह ठीक है। हां, इससे सेंसर की लागत थोड़ी बढ़ जाएगी। लेकिन उद्योग इसे वहन कर सकता है और उद्योग को वास्तव में इसकी आवश्यकता है।

कोई भी कैसदेव नहीं है, इसलिए किसी को उद्योग की जरूरतों के बारे में पता नहीं है।

और मुख्य बात के बारे में

और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे जिस चीज़ पर ठोकर खाते हैं, वह संवाद की साधारण कमी के कारण ही होती है। पेट्रोकेमिकल्स एक उत्पादन है, और उत्पादन काफी खतरनाक है, जहां स्थानीय गैस रिसाव और विस्फोटक बादल बनने की स्थिति संभव है। इसलिए, बिना किसी अपवाद के सभी उपकरण विस्फोट-प्रूफ होने चाहिए। और रूसी मानक टीआर टीएस 012/2011 के अनुसार उचित विस्फोट सुरक्षा प्रमाणपत्र हों।

डेवलपर्स को इसके बारे में पता ही नहीं है। और विस्फोट सुरक्षा कोई ऐसा पैरामीटर नहीं है जिसे कुछ अतिरिक्त एलईडी की तरह लगभग तैयार डिवाइस में जोड़ा जा सकता है। बोर्ड और सर्किट से लेकर तारों के इन्सुलेशन तक सब कुछ फिर से करना आवश्यक है।

क्या करना है

यह सरल है - संवाद करें। हम सीधे संवाद के लिए तैयार हैं, मेरा नाम वसीली एज़ोव है, जो सिबूर में IoT उत्पाद का मालिक है, आप मुझे यहां व्यक्तिगत संदेश या ईमेल द्वारा लिख ​​सकते हैं - [ईमेल संरक्षित]. हमारे पास तैयार तकनीकी विशिष्टताएँ हैं, हम आपको सब कुछ बताएंगे और आपको दिखाएंगे कि हमें किन उपकरणों की आवश्यकता है और क्यों और किन बातों पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

अभी हम पहले से ही ग्रीन ज़ोन (जहां विस्फोट सुरक्षा हमारे लिए एक अनिवार्य पैरामीटर नहीं है) में लोरावन पर कई परियोजनाएं बना रहे हैं, हम देख रहे हैं कि यह सामान्य रूप से कैसा है, और क्या लोरावन ऐसी समस्याओं को हल करने के लिए उपयुक्त है पैमाना। छोटे परीक्षण नेटवर्क पर हमें यह वास्तव में पसंद आया; अब हम सेंसर के उच्च घनत्व के साथ एक नेटवर्क बना रहे हैं, जहां एक इंस्टॉलेशन के लिए लगभग 400 सेंसर की योजना बनाई गई है। लोरावन के लिए मात्रा के संदर्भ में यह बहुत अधिक नहीं है, लेकिन नेटवर्क घनत्व के संदर्भ में यह पहले से ही थोड़ा अधिक है। तो आइए इसे जांचें।

कई हाई-टेक प्रदर्शनियों में, हार्डवेयर निर्माताओं ने विस्फोट सुरक्षा और इसकी आवश्यकता के बारे में पहली बार मुझसे सुना।

तो, सबसे पहले, यह एक संचार समस्या है जिसे हम हल करना चाहते हैं। हम cusdev के बहुत पक्ष में हैं, यह सभी पक्षों के लिए उपयोगी और फायदेमंद है, ग्राहक को उसकी जरूरतों के लिए आवश्यक हार्डवेयर प्राप्त होता है, और डेवलपर कुछ अनावश्यक बनाने या मौजूदा हार्डवेयर को पूरी तरह से नए सिरे से बनाने में समय बर्बाद नहीं करता है।

यदि आप पहले से ही कुछ ऐसा ही कर रहे हैं और तेल, गैस और पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में विस्तार करने के लिए तैयार हैं, तो बस हमें लिखें।

स्रोत: www.habr.com