Grüne Fertigung basiert auf präzisen Daten, effektiver Steuerung und iterativen Fortschritten. Leider gibt es weiterhin viele Produktionsstätten mit veralteten Maschinen und nicht zusammenhängenden Steuerungssystemen, die unterschiedliche Kommunikationsprotokolle nutzen. Ein Industrial IoT (Internet of Things) Gateway bietet eine Lösung, indem es Werkzeuge integriert, die mit operativer Technologie verknüpft sind, mit Systemen im Bereich Energiemanagement, Cloud Computing und Unternehmensressourcenplanung. Es konsolidiert und standardisiert die Daten und liefert eine gewisse Verarbeitung am Außenort (dem Systemelement, das dem Endnutzer am nächsten ist). Es sendet Daten an höherwertige Plattformen, wo mehr Verarbeitung stattfindet.
Für Energieüberwachung und Optimierung von Geräten und Ressourceneffizienz bietet ein Industrial IoT Gateway eine flexible, grundlegende und umsetzbare Lösung.
Warum ein industrielles IoT-Gateway für Nachhaltigkeit wichtig ist
Fabriken können nicht verbessern, was sie nicht messen können. Stromzähler, Durchflussmesser, HLK-Regler, SPS, Wechselrichter und Umweltsensoren können alle unterschiedliche Schnittstellen und Datenformate verwenden.
Ein Industrial IoT Gateway bietet Herstellern folgende Integrationsmöglichkeiten:
• Überwachung und Erhebung von Daten zu elektrischer, Wasser-, Gas-, Wärme- und Druckluftenergie.
• Schnittstelle mit Altgeräten ohne den erforderlichen Austausch vollständiger Steuerungssysteme.
• Harmonisierung von Daten unterschiedlicher Protokolle und Gerätetypen.
• Vorverarbeitung von Daten durch Filterung und/oder Aggregation und/oder Analyse vor dem Cloud-Upload.
• Alarme oder automatisierte Steuerungsmaßnahmen erzeugen, um Geräte zu stoppen oder zu entfernen, wenn die definierte Grenze erreicht ist.
• Benchmark-Energieverbrauch einzelner Maschinen, ganzer Produktionslinien oder nach Schicht oder Produkt.
Ein industrielles IoT-Gateway verbraucht nicht weniger Energie. Es gibt einfach die Kontrolle, um zu sehen und zu messen, wo Verbesserungen und Energieeinsparungen erzielt werden können.
Wie Edge-Processing hilft, Energie zu sparen
Das Senden aller Daten in die Cloud kann die Bandbreite erhöhen und zu Latenzen bei zeitkritischen Aufgaben führen. Ein Edge Industrial IoT Gateway kann Daten lokal verarbeiten.
Einige standardisierte Randverarbeitungsaktivitäten umfassen Folgendes:
• Umwandlung von Zählerdaten in Standard-Ingenieureinheiten.
• Schätzung des stündlichen, Schicht- oder Produktionsenergieverbrauchs.
• Erkennung von abnormen Energieverbrauch/Lecks/Leerlauf/Nachfragespitzen.
• Daten speichern und verarbeiten, nachdem die Kommunikation wiederhergestellt wurde.
• Berichterstattung wichtiger abnormaler Zustände und Beseitigung routinemäßiger Meldungen.
• Lokale Bearbeitungsregeln für Alarme oder automatische Last- und Gerätesteuerung wenn sie unterstützt und validiert werden.
Randverarbeitung ist besonders nützlich in Umgebungen mit intermittierender Konnektivität oder in Umgebungen, in denen sehr schnelle Reaktionen auf sich ändernde Bedingungen erforderlich sind.
Wie Tespro TG-224 Energieüberwachung und industrielle IoT-Integration unterstützt
DieTespro TG-224 Industrial IoT Gateway Stellt Herstellern die Werkzeuge zur Verfügung, um Gerätedaten umzuwandeln und wichtige Erkenntnisse in Energiedaten zu gewinnen.
Mit Mobilfunk-, Ethernet-, RS485- und RS232-Konnektivität ermöglicht diese Technologie direkte Verbindungen zu Messgeräten, SPS, Sensoren, Laufwerken und Altgeräten. Fabriken können den Zustand von Strom, Wasser, Gas und Druckluft sowie den Zustand der Maschinen verfolgen, ohne ihre aktuellen Anlagen ersetzen zu müssen, um die Modernisierungskosten zu senken und den aktiven Betrieb ihrer Ausrüstung zu verlängern.
Die OpenWrt/LEDE-Basis des TG-224 ermöglicht die Entwicklung in C/C, Python, Go und Lua. Im Hinblick auf Energiedaten kann die lokale Verarbeitung dazu führen:
• Ablesaggregation für mehrere Zähler
• Entdeckung abnormer oder unerwarteter Nutzung
• Berechnung der Nutzung für eine definierte Zeit oder einen bestimmten Zweck, z. B. eine Produktionscharge
• Automatisierte Benachrichtigungen, um Nutzer über aktive oder kontinuierliche Verstöße gegen Nutzungsschwellenwerte zu informieren
• Minimierung der in die Cloud gesendeten Daten durch Eliminierung unnötiger Daten
Der TG-224 verfügt über einen breiten Betriebstemperaturbereich und zahlreiche Schnittstellen, um die Datenverarbeitungs- und Steuerungsanforderungen des Energiemanagements zu erfüllen und die Prozesse der modernen grünen Fertigung zu ermöglichen. Der TG-224 strebt an, die Produktion kontinuierlich zu verbessern, indem Abfall beseitigt wird.
Anwendungen der grünen Fertigung
1. Überwachung des Energieverbrauchs in Fabriken
Ein Industrial IoT Gateway kann mit Strom-, Wasser- und Gaszählern kommunizieren. Anschließend werden die formatierten Daten an die Anwendung für das Energiemanagement gesendet.
Mit der Anwendung können Hersteller Folgendes bestimmen:
• Zeiten der Spitzennachfrage
• Produktionslinien mit dem höchsten Energieverbrauch
• Energieverbrauch in Zeiträumen ohne Produktion
• Ungewöhnlicher Verbrauch nach der Wartung der Maschine
• Die Lücke zwischen geplantem und tatsächlichem Energieverbrauch.
Die resultierenden Daten können bei der Optimierung von Produktionsplänen, der Verbesserung der Ausrüstung und der Festlegung von Energieeffizienz-Basislinien helfen.
2. Optimierung von Druckluftsystemen
Energieverluste in Druckluftsystemen können auf Lecks, übermäßigen Einsatz von Druckluft und den Einsatz von Druckluft bei höherem als erforderlichem Druck zurückzuführen sein.
Nutzung eines industriellen IoT-Gateways und eines Energiemanagementsystems, Daten zu Druck, Durchfluss und Leistung von Kompressoren können verwendet werden, um die Verbrauchsmuster zu identifizieren. Lokale Regeln können verwendet werden, um Grenzen festzulegen, und wenn diese Grenze überschritten wird,kann Alarme oder genehmigte Steuerlogik unterstützen.
3. Verwaltung von Gebäuden und HLK
Ein Industrial IoT Gateway kann ermöglichen:
• Betriebspläne, die auf der Belegung basieren
• Optimierung von Temperatur und Belüftung
• Überwachung der Energieeffizienz des HLK-Systems
• Erkennung von Fehlern und abnormen Energielasten
Bei der Integration bestehender Gebäudeautomationssysteme muss besondere Sorgfalt geboten werden, damit die Systeme kompatible Protokolle verwenden.
4. Solar-, Speicher- und Mikronetzüberwachung
Das Gateway kann Daten von Solarwechselrichtern, Batteriesystemen, Wetterstationen und Netzzählern erfassen.
Kantenberechnungen können lokale Visualisierung, Alarmmanagement und Betriebsentscheidungen unterstützen, die darauf abzielen, den erneuerbaren Energieverbrauch vor Ort zu erhöhen. Fortschrittliche Energiebilanzen sollten unter einem entsprechend gestalteten Energiemanagement- oder Mikronetzsteuerungssystem verbleiben.
5. Entfernte Versorgungs- und Umweltanlagen
Mobilfunkkonnektivität ermöglicht ein Industrial IoT Gateway, das verteilte Pumpstationen, landwirtschaftliche Anlagen, Umweltmonitore und entfernte Energieanlagen unterstützt.
Datenpufferung und lokale Verarbeitung helfen, die Überwachungskontinuität bei unterschiedlichen Netzwerkqualitäten aufrechtzuerhalten.
Best Practices zur Bereitstellung industrieller IoT-Gateways
Um einen praktischen Nutzen aus einem industriellen IoT-Gateway zu ziehen:
• Definieren Sie Energie-KPIs vor der Auswahl von Geräten und Stichprobenintervallen
• Überprüfung elektrischer Schnittstellen, Protokolle, Registerkarten und Dateneinheiten
• Positionieren Sie das Gateway in der Nähe von Gruppen von Zählern und Reglern
• Nutzen Sie Edge-Processing für zeitkritische Datenverarbeitung, wo dies unterstützt wird.
• OT-Netzwerke segmentieren und Authentifizierung, Verschlüsselung und Zugriffskontrolle anwenden
• Alarme und automatisierte Aktionen vor Aktivierung der geschlossenen Steuerung validieren
• Ergebnisse anhand einer dokumentierten Basislinie statt geschätzter Einsparungen zu messen
Abschließende Worte
Ein Industrial IoT Gateway ist eine unterstützende Komponente der grünen Fertigung – keine eigenständige energiesparende Lösung. Sein Wert liegt in der Verbindung fragmentierter Geräte, der Verbesserung der Datenqualität, der Unterstützung von Edge-Analysen und der Ermöglichung zeitnaher betrieblicher Entscheidungen.
Mit industriellen Schnittstellen, Mobilfunkkonnektivität und einer offenen Entwicklungsumgebung zeigt der Tespro TG-224, wie ein Industrial IoT Gateway Energieüberwachung und Ressourcenoptimierung in Fabriken, Gebäuden, erneuerbaren Energiesystemen und entfernten Anlagen unterstützen kann.
Die stärksten Ergebnisse erzielen sich durch die Kombination zuverlässiger Gateway-Hardware mit klaren KPIs, sicherer Systemintegration und kontinuierlicher Leistungsbewertung.
FAQs
F1. Wie wirkt sich Edge Computing positiv auf die Energieeffizienz aus?
Edge Computing kann unnötige Datenübertragung reduzieren und helfen, ineffizienten Betrieb früher zu erkennen.
F2. Ist die Messung des Energieverbrauchs mit dem TG-224 möglich?
Ja. Es ist in der Lage, kompatible Strom-, Wasser-, Gas- und Flüssigkeitsdurchflussmesser zu verbinden und Daten von ihnen zu sammeln.
F3. Reduziert das Gateway den Energieverbrauch von selbst?
Nein.Es bietet Datentransparenz und Integrationsfunktionen, die den Nutzern helfen, Optimierungsmöglichkeiten zu identifizieren.
F4. Sind die Funktionen der TG-224 unter extremen Bedingungen verfügbar?
Ja. Sie kann in Umgebungen mit Temperaturen zwischen −40°C und 75°C funktionieren.
F5. Welche Programmiersprachen gibt es für den TG-224?
Es bietet die Möglichkeit, in C/C, Python, Go und Lua zu programmieren.
