随着工厂产能与设备增加,电力网络监测系统成为当前趋势,尤其对日益竞争的半导体厂格外重要,在半导体厂中由于制程精密,若温度控制不当可能影响单晶硅柱质量、电流异常可能影响设备运作,以上情况都有可能降低产品良率造成一笔损失。
以往监测电力网络的电流及温度时,除了挂载电表、温度模块还需提供电源,在分配电源时对配电盘管理造成很大的困扰,除了必须在狭小的剩余空间中挤入电源转换器,为了作业上的安全,需暂时停止整条电力线的供电,设备停止运作造成生产上的损失;另外还需布建实体通讯线供数据采集,而一般厂区布线多早已规划完成,若重新布线还需要一笔支出,而环境越严苛(如无尘室)支出越高,放弃布置实体线则需搭配无线通信模块才能达成数据监控目的。
市面上此方案需搭配许多模块加上布置线路、额外供电才能运作,若能有效地利用智能化产品,以无须外加电源、无线通信架构的数据交换方式进行电力网络的数据采集,除了满足设备耗电监测、用电安全与预知保养的需求外,更可降低建置监测系统的成本、减轻对生产流程造成的干扰并减少日后维护监测系统所需的时间与人力资源。
iWSN系列方案
iWSN为泓格科技因应物联网、大数据分析、工业4.0及节能减碳需求所研发的无线无源电流温度测量系统,提供电力系统电流与温度信息,满足监测设备用电情形、预知保养及电力盘温度监测等需求,除了有助于产线设备维护、避免电力盘设备及缆线老化造成工安意外之外,其低成本的特性更适合大量布建使用。
传统监测系统需大量布线外,还需多颗模块才能达到电力系统电流与温度测量的目的;泓格科技的iWSN系列产品除了将电流、温度测量及无线传输功能整合至一颗模块外,其低功耗的特性可搭配CT感应充电功能,在足够的电力线电流情况下,便能满足工作电力的供需平衡而达到持续不间断的电力信息测量,设定方面也仅需调整指拨开关即可完成设定,除了不干扰生产流程的运作外,大幅节省系统建置与维护成本。
传统与无线无源测量方式比较架构说明
iWSN系统由以下模块组成:
数据集中器
用于收集与运算传感器回传的数据,并提供ModbusRTU接口,方便与上层系统连接。
传感器平台
通过连接的CT进行能量采集之外,也同时测量CT上缆线流经的电流值,透过无线方式回传给数据集中器。根据型号不同提供扩充接口,可连接扩充模块。
传感器扩充模块
可扩充CT、温度测量接口。透过连接传感器平台,将扩充模块上传感器采集值回传至传感器平台,进一步回传至数据集中器。
应用范例
应用A:电力系统状况监视
透过传感器平台长时间进行配电盘内网关的温度与缆在线的负载电流。根据负载电流与温度(需搭配扩充模块)的变动情形,比对正常情况下的合理温度与电流范围,藉此判断配电盘或电力网络上是否有设备或组件出现异常。
应用B:设备预知保养
使用传感器平台与传感器扩充模块放置于设备电源输入端,长期测量每个设备的耗电流及温度变化状况。依据耗电流及温度的变化评估设备是否有可能的异常状况发生。
产品说明
结语
随着物联网、大数据分析、工业4.0及节能减碳需求的快速发展,带动工厂产能和设备的提升,如何有效监控机台设备状况成为提升产品良率的重要关键。透过泓格科技推出的iWSN系统,达成设备耗电监测、用电安全与预知保养等功能,除了可以提高设备用电质量,也可避免不必要的电力浪费,还可以达到减能减碳的目的,最重要的是透过妥善应用此系统便能进一步提升最大产能及产品良率。
安装方面由于无需额外供电,不需重新调整电力影响设备当前工作大幅降低生产流程的干扰,而无线免去了额外的布线费用,对于环境严苛的无尘室则是省下一笔巨额费用,最后简单的指拨开关设定方式减少布建的前置作业时间,且无线无源的方便性大幅降低日后扩充及维修方面的人力资源需求,省下各式成本更适合用来大量布建所有需要监测电流及温度的区域以建构完整的电力监测网络系统。