산업 4.0 공장에서 반응 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성 해야하는 이유는 무엇입니까?

산업 4.0 시대의 Geyue Electric을 구현하는 동안 제조업체로저전압 반응성 전력 보상 장비, 우리 회사는 인텔리전스, 디지털화 및 네트워킹이 현대 공장의 세 가지 핵심 특성이되었다는 것을 깊이 인식했습니다. 반응성 전력 보상 시스템의 전통적인 통신 아키텍처는 더 이상 보상의 효율성, 유연성 및 신뢰성 측면에서 더 이상 산업 4.0의 높은 요구 사항을 충족 할 수 없습니다. 반응성 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성하는 것은 전력 보상 분야에서 기술 업그레이드를위한 불가피한 선택 일뿐 만 아니라 공장 에너지 효율성을 향상시키고 운영 비용을 줄이기위한 핵심 측정입니다.

제한

기존의 반응 전력 보상 시스템은 일반적으로 Modbus RTU 또는 CAN 버스와 같은 하드 배선 또는 간단한 Fieldbus 통신 방법을 사용합니다. 이러한 의사 소통 방법은 과거 산업 환경에서 적절하게 수행되었지만 산업 4.0의 맥락에서 그 한계는 점점 더 명백 해지고 있습니다. 첫째, 전통적인 통신 아키텍처의 데이터 전송 속도는 상대적으로 낮으며, 이는 실시간 동적 보상의 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다. 업계 4.0 환경에서는 전력 부하 변동이 더 빈번하며 반응성 전력 보상 장비는 그리드 변경에 빠르게 응답해야합니다. 그러나 저속 통신은 보상 지연으로 이어지고 전기 에너지의 품질에 심각한 영향을 줄 수 있습니다.

둘째, 전통적인 통신 아키텍처는 확장 성과 호환성이 좋지 않으며, 이는 산업 4.0에 의해 강조된 장비 상호 연결에 도움이되지 않습니다. 현대 공장에는 다양한 브랜드와 전력 장비 모델이있을 수 있습니다. 기존의 통신 프로토콜은 기존의 통신 프로토콜이 표준화 된 지원이 부족하여 시스템 통합이 극히 어렵 기 때문에이 상황을 처리 할 수 없습니다. 또한 기존 아키텍처는 빅 데이터 분석 및 원격 모니터링을 지원할 수 없으며, 이는 산업 4.0에서 요구하는 핵심 기능 중 하나입니다.

새로운 요구 사항

산업 4.0의 핵심 목표는 데이터 중심 방법을 통해 지능형 제조를 달성하는 것입니다. 이 추세에는 전력 보상 시스템 (공장 전력 인프라의 중요한 부분)이 그에 따라 적응해야합니다. 새로운 커뮤니케이션 아키텍처는 다음 주요 요구 사항을 충족해야합니다.

첫째, 새로운 커뮤니케이션 아키텍처는 높은 실시간 성능과 높은 신뢰성을 가져야합니다. Industrial 4.0 공장의 생산 라인은 고도로 자동화되어 있으며 전력 부하가 더욱 역동적이 될 것입니다. 이러한 상황에서, 반응성 전력 보상 시스템은 데이터 수집, 데이터 분석 및 밀리 초 내의 제어 지침 발행을 완료 할 수 있어야합니다. 이를 위해서는 통신 아키텍처가 고속 데이터 전송을 지원하고 커뮤니케이션이 중단되지 않도록 중복 메커니즘을 보유해야합니다.

둘째, 새로운 커뮤니케이션 아키텍처는 개방적이고 표준화되어야합니다. Industrial 4.0은 장치의 상호 운용성을 강조하므로 반응성 전력 보상 시스템의 통신 프로토콜은 Profinet, EtherCat 또는 OPC UA와 같은 주류 산업 통신 표준을 지원해야합니다. 이러한 계약은 전력 시스템의 다양한 장치간에 원활한 조정 연결을 가능하게 할뿐만 아니라 하위 수준 운영 시스템과 상위 수준 관리 시스템 (예 : MES 또는 ERP) 간의 통합 이점을 촉진하여 데이터의 수직 관리를 추가로 달성 할 수 있습니다.

셋째, 새로운 통신 아키텍처는 Edge Computing 및 Cloud Computing을 지원해야합니다. 산업 4.0의 맥락에서, 데이터의 양은 기하 급수적으로 증가하고 있습니다. 기존의 중앙 집중식 데이터 처리 방법은 더 이상 새로운 환경의 요구 사항을 충족 할 수 없습니다. 새로운 통신 아키텍처는 Edge Computing을 지원해야하므로 반응성 전력 보상 장치가 로컬에서 일부 데이터 처리 및 의사 결정을 완료 할뿐만 아니라 심층 분석 및 최적화를 위해 주요 데이터를 클라우드에 업로드 할 수 있습니다.

주요 기술 경로

앞서 언급 한 목표를 달성하기 위해서는 반응 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처의 재구성을 하드웨어 및 소프트웨어 관점에서 수행해야합니다. 하드웨어 측면에서 기존 RS485 또는 CAN 버스 인터페이스는 이더넷 인터페이스로 업그레이드되어야하며, 반응성 전력 보상 프로세스 동안 항 회의 능력을 향상시키기 위해 광섬유 통신을 지원해야합니다. 동시에 장비에는 Edge Computing Functions를 지원하기 위해 고성능 프로세서가 장착되어 있어야합니다.

소프트웨어 수준에서 통신 프로토콜 스택을 포괄적으로 업그레이드해야합니다. 예를 들어, MQTT 또는 DDS와 같은 TCP/IP를 기반으로하는 통신 프로토콜을 채택하면 장치 간의 효율적인 데이터 전송 및 통신을 달성 할 수 있습니다. 또한, 반응성 전력 보상 장비는 OPC UA 표준을 지원하여 공장 내의 다른 지능형 장치와 완벽하게 통합 할 수 있어야합니다. OPC UA는 통합 데이터 모델을 제공 할뿐만 아니라 정보 보안 메커니즘을 지원하여 산업 4.0의 데이터 보안 요구 사항을 완전히 충족시킵니다.

또 다른 주요 기술은 소프트웨어 정의 네트워킹 (SDN) 기술의 도입입니다. 기존 전원 시스템에서 통신 네트워크는 일반적으로 정적으로 구성됩니다. 그러나 산업 4.0의 맥락에서 네트워크 요구 사항은 언제든지 변경 될 수 있습니다. SDN 기술은 통신 네트워크의 동적 재구성을 가능하게하여 실시간 요구에 따라 대역폭 및 라우팅을 조정하여 반응 전력 보상 시스템의 통신이 항상 최적 상태에 있음을 보장합니다.

실제 혜택

반응성 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성하면 전통적인 아키텍처의 한계를 극복 할뿐만 아니라 공장에 상당한 경제적, 기술적 이점을 제공합니다.

첫째, 반응성 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성하면 공장의 전력 품질과 에너지 효율이 향상 될 수 있습니다. 고속 및 안정적인 통신 아키텍처를 통해 반응성 전력 보상 장비는 부하 변화를보다 정확하게 추적하고 동적 보상을 달성하여 선 손실을 줄이고 전력 계수를 향상시킬 수 있습니다. Ge Yue Electric의 실제 사례를 기반으로, 새로운 통신 아키텍처를 갖는 반응성 전력 보상 시스템은 0.95 이상의 전력 계수를 안정화시키고 전력 손실을 5%에서 10% 감소시킬 수 있습니다.

둘째, 반응 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성하면 공장의 운영 및 유지 보수 비용이 크게 줄어들 수 있습니다. 기존의 반응 전력 보상 시스템은 일반적으로 수동 검사 및 조정이 필요하며 새로운 통신 아키텍처는 원격 모니터링 및 예측 유지 보수를 지원합니다. 실시간 데이터 수집 및 분석을 통해 유지 보수 직원은 잠재적 인 결함을 미리 감지하여 갑작스런 종료를 피할 수 있습니다. 또한 표준화 된 통신 프로토콜은 시스템 통합의 복잡성을 줄이고 나중에 업그레이드 및 유지 보수의 어려움을 줄입니다.

마지막으로, 반응 전력 보상 시스템의 통신 아키텍처를 재구성하면 공장의 지능형 업그레이드를 지원할 수 있습니다. Industrial 4.0은 단일 장치의 인텔리전스 일뿐 만 아니라 전체 생산 시스템의 공동 최적화입니다. 에너지 관리의 중요한 부분 인 반응성 전력 보상 시스템은 통신 아키텍처의 재구성이 공장이 에너지 인터넷 (EIOT)을 달성하기위한 토대를 마련합니다. 생산 장비 및 에너지 관리 시스템과의 효율적인 상호 작용을 통해 공장은 에너지 사용량을 더욱 최적화하고 녹색 제조의 비전을 달성 할 수 있습니다.

Industry 4.0은 공장의 전력 인프라에 대한 더 높은 요구 사항을 높였으며 전통적인 반응 전력 보상 시스템 통신 아키텍처는 더 이상 이러한 변화에 적응할 수 없습니다. 저전압 반응성 전력 보상 장비 제조업체 인 Geyue Electric은 통신 아키텍처를 재구성하는 것이 효율적이고 지능적인 반응성 전력 보상을 달성하는 유일한 방법이라고 생각합니다. 고속, 개방형 및 안전한 통신 기술을 채택함으로써, 반응성 전력 보상 시스템은 자체 성능을 향상시킬뿐만 아니라 공장의 디지털 혁신에 대한 견고한 지원을 제공 할 수 있습니다. 앞으로 5G 및 인공 지능과 같은 기술의 대중화로 인해 우리 회사는 반응 전력 보상 시스템의 커뮤니케이션 아키텍처의 진화에 계속 투자하여 산업 4.0에보다 혁신적인 활력을 주입 할 것입니다. 공장의 산업 4.0의 요구 사항을 더 잘 충족시키는 반응성 전력 보상 솔루션을 설계하기 위해 전문 팀이 필요한 경우 언제든지 편지를 보내 주시기 바랍니다.info@gyele.com.cn.