ای‌بی‌بی سبد موتورهای سنکرون رلوکتانسی IE6 خود را گسترش می‌دهد و اتوماسیون گسترده را معرفی می‌کند

ABB بهره‌وری و نوسازی دیجیتال را هم‌زمان پیش می‌برد

ABB با دو تحول هماهنگ، راهبرد برق‌رسانی صنعتی و اتوماسیون خود را گسترش می‌دهد: توسعه سبد موتورهای رلوکتانسی سنکرون با بهره‌وری بالای IE6 و راه‌اندازی Automation Extended برای نوسازی سیستم‌های کنترل توزیع‌شده. این اعلامیه نشان‌دهنده حرکت گسترده‌تر صنعت به‌سوی کاهش مصرف انرژی و تحول دیجیتال مرحله‌ای، بدون ایجاد اختلال در عملیات، است.

ABB به‌جای آنکه بهره‌وری انرژی و معماری اتوماسیون را سرمایه‌گذاری‌هایی جداگانه بداند، هر دو فناوری را بخشی از یک راهبرد بلندمدت و یکپارچه برای بهینه‌سازی صنعتی معرفی می‌کند. برای بخش‌های انرژی‌بر که با افزایش هزینه برق و اهداف سخت‌گیرانه‌تر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای روبه‌رو هستند، زمان‌بندی این اقدام قابل‌توجه است.

ABB دامنه موتورهای SynRM با رده IE6 خود را برای فرایندهای صنعتی پرتقاضا به اندازه‌فریم‌های بزرگ‌تر گسترش داده است.

ورود موتورهای SynRM با رده IE6 به کاربردهای توان بالاتر

گسترش اخیر سبد SynRM شرکت ABB اندازه‌فریم‌های ۲۸۰ و ۳۱۵ را معرفی می‌کند و دامنه موتورهای IE6 را از ۱۱۰ کیلووات تا ۴۵۰ کیلووات افزایش می‌دهد. این موتورها از سرعت‌هایی تا ۳۶۰۰ دور بر دقیقه پشتیبانی می‌کنند و برای کاربردهای کارکرد پیوسته مانند پمپ‌ها، کمپرسورها، دمنده‌ها و فن‌های فرایندی در نظر گرفته شده‌اند.

اهمیت مهندسی این فناوری در توپولوژی خود موتور نهفته است. برخلاف موتورهای آهنربای دائم، فناوری رلوکتانس سنکرون به‌طور کامل مواد کمیاب خاکی را حذف می‌کند. ساختار روتور به‌جای آهنرباهای تعبیه‌شده از مسیرهای بهینه‌شده رلوکتانس مغناطیسی استفاده می‌کند و در عین حفظ بهره‌وری عملیاتی بالا، وابستگی به مواد اولیه را کاهش می‌دهد.

بهره‌وری بالاتر بدون آهنرباهای عناصر کمیاب خاکی

ABB اعلام کرده است که این موتورها در مقایسه با پلتفرم‌های IE4 و IE5 بهبودهای قابل‌اندازه‌گیری ارائه می‌دهند. در محیط‌هایی با بار پیوسته، حتی افزایش‌های جزئی بهره‌وری نیز می‌تواند طی دو دهه کارکرد، به صرفه‌جویی قابل‌توجهی در چرخه عمر منجر شود.

این شرکت برآورد می‌کند که جایگزینی یک موتور متعارف IE4 با یک واحد SynRM با رده IE6 در کاربردی ۱۱۰ کیلوواتی، می‌تواند طی یک دوره ۲۰ساله انتشار دی‌اکسید کربن را بیش از ۹۲٬۰۰۰ کیلوگرم کاهش دهد. این میزان کاهش، به‌ویژه در صنایعی اهمیت پیدا می‌کند که ده‌ها یا صدها موتور به‌طور هم‌زمان کار می‌کنند.

دامنه گسترش‌یافته SynRM از کاربردهای پمپاژ صنعتی و تجهیزات دوار با تلفات انرژی کمتر پشتیبانی می‌کند.

راهبرد جایگزینی مستقیم، پذیرش فناوری را ساده‌تر می‌کند

یکی از مزیت‌های عملی اصلی، سازگاری مکانیکی است. ABB موتورهای SynRM با رده IE6 را بر اساس ابعاد استاندارد موتورهای القایی طراحی کرده است؛ بنابراین نصب آن‌ها به‌صورت نوسازی جایگزین، بدون نیاز به بازطراحی اساسی مکانیکی امکان‌پذیر است.

برای تأسیساتی که هم‌اکنون از سامانه‌های درایو فرکانس متغیر استفاده می‌کنند، هنگامی که این موتورها در کنار راهکارهای موتور و درایو ABB به کار گرفته شوند، یکپارچه‌سازی حتی ساده‌تر خواهد بود. این امر پیچیدگی راه‌اندازی را کاهش می‌دهد و هم‌زمان به بهبود بهینه‌سازی سرعت و گشتاور در پروفایل‌های بار پویا کمک می‌کند.

این موتورها از طرح‌های پایداری فراتر از بهره‌وری عملیاتی نیز پشتیبانی می‌کنند. ABB اعلام کرده است که این واحدها تقریباً ۹۸ درصد قابلیت بازیافت دارند و در سبد EcoSolutions این شرکت، همراه با اظهارنامه‌های زیست‌محیطی تأییدشده مستقل، قرار گرفته‌اند.

Automation Extended، نوسازی کم‌ریسک DCS را هدف قرار می‌دهد

ABB هم‌زمان با توسعه موتورهای خود، Automation Extended را معرفی کرده است؛ چارچوبی برای نوسازی که با هدف افزایش عمر عملیاتی سیستم‌های کنترل توزیع‌شده موجود و در عین حال امکان‌پذیر کردن تحول دیجیتال مرحله‌ای طراحی شده است.

این رویکرد به مشکلی رایج در صنعت می‌پردازد. بسیاری از تأسیسات فرایندی همچنان به پلتفرم‌های قدیمی و بسیار پایدار DCS متکی هستند که اپراتورها به آن‌ها اعتماد دارند؛ بااین‌حال، این سیستم‌ها اغلب زیرساخت لازم برای تحلیل‌های پیشرفته، یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی و بهینه‌سازی مبتنی بر ابر را ندارند.

Automation Extended کنترل فرایندهای حیاتی را از محیط‌های تحلیل دیجیتال سطح بالاتر جدا می‌کند.

تفکیک یکپارچگی کنترل از نوآوری دیجیتال

معماری ABB عملکردهای کنترلی قطعی را از خدمات دیجیتال مانند تحلیل‌های هوش مصنوعی، رایانش لبه‌ای و برنامه‌های نگهداری پیش‌بینانه جدا می‌کند. این رویکرد لایه‌ای به تأسیسات اجازه می‌دهد هوشمندی عملیاتی خود را نوسازی کنند، بدون آنکه در کنترل فرایندهای حیاتی اختلال ایجاد شود.

این چارچوب همچنین از قابلیت همکاری از طریق ساختارهای ارتباطی OPC UA و روش‌های استقرار بومی ابر پشتیبانی می‌کند. برنامه‌های کانتینری می‌توانند مستقل از لایه اصلی اتوماسیون اجرا شوند و در نتیجه، سطح مواجهه با تهدیدهای امنیت سایبری و ریسک‌های هنگام ارتقا کاهش یابد.

تأسیساتی که سیستم‌های فرایندی با عمر طولانی دارند، به‌ویژه در صنایع نفت و گاز، تولید برق و تولید مواد شیمیایی، ممکن است این رویکرد را در مقایسه با جایگزینی کامل DCS، مسیری واقع‌بینانه‌تر برای نوسازی بدانند. شرکت‌هایی که زیرساخت‌های قدیمی را مدیریت می‌کنند، اغلب تداوم عملیات را بر مهاجرت تهاجمی سیستم‌ها ترجیح می‌دهند.

کاربران صنعتی که راهبردهای نوسازی مرحله‌ای را ارزیابی می‌کنند، هنگام برنامه‌ریزی برای ارتقاهای چندساله اتوماسیون، می‌توانند به پلتفرم‌های سیستم کنترل توزیع‌شده و راهکارهای پشتیبانی چرخه عمر نیز مراجعه کنند.

چرا راهبرد ترکیبی ABB اهمیت دارد

اعلامیه ABB از آن جهت اهمیت دارد که دو روند اثرگذار بر تصمیم‌های سرمایه‌گذاری صنعتی را به هم پیوند می‌دهد: بهره‌وری انرژی در سطح تجهیزات و هوشمندی دیجیتال در سطح سیستم.

بسیاری از تولیدکنندگان پیش‌تر این ابتکارها را جدا از یکدیگر دنبال می‌کردند. پروژه‌های انرژی بر موتورها و درایوها متمرکز بودند، در حالی که پروژه‌های دیجیتال حول نرم‌افزار و تحلیل‌ها شکل می‌گرفتند. ABB اکنون این دو را به‌عنوان اولویت‌های عملیاتی به‌هم‌پیوسته معرفی می‌کند.

از دیدگاه فنی، این هم‌راستایی منطقی است. تحلیل‌های پیشرفته تنها زمانی ارزشمند می‌شوند که تجهیزات زیربنایی به‌صورت کارآمد و پایدار کار کنند. به همین ترتیب، تجهیزات با بهره‌وری بالا زمانی ارزش بیشتری ایجاد می‌کنند که از پایش وضعیت، نگهداری پیش‌بینانه و ابزارهای بهینه‌سازی بلادرنگ پشتیبانی شوند.

از نظر من، بزرگ‌ترین مزیت ABB صرفاً رتبه بهره‌وری موتور IE6 نیست. فرصت اصلی‌تر در کاهش ریسک نوسازی نهفته است. اپراتورهای صنعتی به‌ندرت تحول دیجیتال را به دلیل بی‌علاقگی به فناوری رد می‌کنند؛ آن‌ها در برابر این تحول مقاومت می‌کنند، زیرا توقف تولید، مواجهه با تهدیدهای امنیت سایبری و شکست‌های مهاجرت همچنان تهدیدهایی پرهزینه برای عملیات هستند. Automation Extended مستقیماً به این نگرانی پاسخ می‌دهد.

اگر ABB بتواند تجهیزات دوار با بهره‌وری بالا را با راهبردهای عملی و کم‌ریسک نوسازی ترکیب کند، می‌تواند جایگاه خود را در صنایع فرایندی که هم‌زمان با فشار برای کربن‌زدایی و زیرساخت‌های قدیمی اتوماسیون روبه‌رو هستند، تقویت کند.

نویسنده: دنیل مرسر | خبرنگار ارشد سیستم‌های اتوماسیون

دنیل مرسر ۱۴ سال سابقه در پوشش اخبار اتوماسیون صنعتی، نوسازی کنترل فرایند و فناوری‌های ماشین‌آلات دوار دارد. سوابق او شامل پروژه‌های یکپارچه‌سازی اتوماسیون با استفاده از سیستم‌های ABB، امرسون، زیمنس و یوکوگاوا در تأسیسات تولید برق و پتروشیمی است.