Трима мъже гледат нагоре, докато стоят на палубата на закрит басейн.

Industrial Edge на Сименс и климатични системи Ханза

Вътрешните басейни са енергоемки сгради. Предсказуемите, базирани на AI контроли на вентилационните системи, предлагат отличен начин за пестене на енергия. Университетът за приложни науки Емден и HANSA Klimasysteme си сътрудничат по тези контроли, използвайки устройства и приложения на Siemens Industrial Edge.

Сътрудничество между научните изследвания и промишлеността

В края на 2017 г. HANSA Klimasysteme GmbH си партнира с Университета за приложни науки в Емден за изследователски проект, финансиран от Германската федерална фондация за околната среда (Deutsche Bundesstiftung Umwelt). Целта на проекта беше да се постигнат оптимални условия в закрит плувен басейн по отношение на температурата и влажността, като същевременно бъде възможно най-енергийно ефективен. Екипът на проекта работи с близкия закрит плувен басейн и новата технология на Siemens Industrial Edge.

Interior view of Saterland recreational swim center

Страхотен климат в басейна

A man in a white t-shirt and glasses stands next to an indoor pool.

Операторите на закрити плувни басейни трябва да следят внимателно разходите си за енергия. В същото време те също трябва да се уверят, че посетителите имат приятно изживяване. За тази цел температурите трябва да се поддържат доста топли. В същото време влажността трябва да бъде сравнително ниска, за да се предотврати повреда на сградата. Това не е лесна задача, като се има предвид, че при 30° C водата се изпарява със скорост от около 0,4 литра на час на квадратен фут повърхност.

Цял набор от възможни приложения

HANSA Klimasysteme GmbH е средно голяма компания със седалище в Сатерланд, Германия, с над 170 служители. Основните му продукти са вентилационни и климатични системи за центрове за данни, промишлени приложения и басейни. Портфолиото му е разделено на няколко продуктови линии, които са насочени към различни индустрии и приложения.

Two men look at ventilation equipment for an indoor pool.

Безплатен вход за изследователския проект

A man checks levels on a ventilation system for an indoor pool.

Центърът за отдих за плуване Saterland, разположен само на няколко километра от централата на HANSA Klimasysteme, беше на пазара за нова вентилационна система, когато изследователският проект започна през 2017 г., и те се свързаха с компанията. Басейнът е оборудван с нова вентилационна система и може да се използва като изследователски проект. В замяна компанията успя да инсталира допълнителни сензори в сградата и върху системата и да получи достъп до басейна по всяко време за изследователски цели.

По-висока енергийна ефективност благодарение на прогнозирането на изкуствения интелект

Сътрудничеството на плувния басейн, HANSA Klimasysteme и изследователския проект на Университета за приложни науки в Емден, събра данни от сензори за една година, като температура, влажност и консумация на енергия, както и метеорологични условия или брой посетители. Успоредно с това с тези данни се захранва модел, базиран на невронна мрежа. Този модел, базиран на AI, определя и оптимизира своите контролни параметри по начин на самообучение. Той признава коя мярка е най-подходяща за постигане на целевите условия в залата за плувен басейн с възможно най-висока енергийна ефективност.

Малко ръбно устройство с голяма свързаност

Скоро стана ясно, че базираната на модели система за управление се нуждае от платформа, на която да работи, която да служи като интерфейс към PLC и да осигури достъп до необходимите данни. И така HANSA Klimasysteme започна търсенето на подходящ IPC (индустриален компютър) - и скоро го намери в индустриалното крайно устройство SIMATIC ИПЦ227Е, която е част от портфолиото на Siemens. Той не само отговаря на необходимите стандарти за сигурност и общите индустриални стандарти, но и предлага висока степен на свързаност, което означаваше, че е лесно да се интегрира в съществуващите системи.

SIMATIC IPC227E Nanobox PC product image

HANSA Klimasysteme първоначално дойде при нас с искане за IPC, който може да се използва за установяване на VPN връзка. Скоро разбрах, че те ще обработват огромни обеми данни и ги посъветвах да използват крайно устройство.

Торстен Волф, Отдел "Продажби", Сименс

Edge приложения за интелигентен контрол на климата

A person holds a SIMATIC Nanobox PC while tapping a screen.

SIMATIC IPC 227E работи като крайно устройство в отворената екосистема Industrial Edge от Siemens. Благодарение на графичния потребителски интерфейс, който включва набор от предварително дефинирани функции, крайно приложение Flow Creator улеснява създаването на решение за обработка на данни и свързване. В допълнение, ръбно приложение LiveTwin също се използва, което беше в етап на разработка в Siemens в началото на проекта, така че HANSA Klimasysteme го изпълни като пилотен. LiveTwin дава възможност за интегриране на симулационни модели на крайни устройства, например, за да се активират прогнозни контроли като тези, необходими за изследователския проект. „С приложението edge успяхме да преведем моделите, които създадохме в Matlab Simulink, на езика на IPC“, казва Кристиан Селц.

Около 20% икономия на енергия

Преди това контролите на вентилационната система просто реагираха на събития, когато са се случили, като увеличен брой посетители или повишена влажност. Сега вече е в състояние да прави прогнозни корекции - тоест дори преди събитията да се случат. През последните четири месеца тези контроли позволиха на плувния басейн да намали консумацията си на енергия с около 20 процента. Следващата стъпка е да се приложи това цялостно решение в допълнителни закрити басейни. Всъщност той вече е инсталиран в още четири басейна и резултатите в момента се валидират.

Но решението ще бъде достъпно не само за плувни басейни в бъдеще. Планът е постепенно да се приложи цялостното решение към другите продуктови линии и да се доразвива, например за фармацевтичната промишленост или хранително-вкусовата промишленост. Моделът просто ще трябва да бъде коригиран в Matlab Simulink за участващите клиенти и изискванията на място и да се зареди на ръбното устройство с помощта на SIMATIC LiveTwin. Много клиенти от индустрията биха могли да имат същия опит като басейна Saterland: Те биха могли да постигнат интелигентен, енергийно ефективен и по този начин спестяващ ресурси климатичен контрол въз основа на данни на живо.

Разбира се, потенциалът за спестявания е много голям при закрити плувни басейни, тъй като работата им е толкова енергоемка. Но тези принципи могат да бъдат приложени и в други сектори, за да се постигне икономия на енергия, където и да се използват нашите вентилационни системи.

Кристиан Селц, Ръководител на отдел MSR, КЛИМАТИЧНИ СИСТЕМИ HANSA

Платформа за повече прозрачност: Industrial Edge

Новата платформа за крайни изчисления на Siemens се състои от Edge устройства, приложения и свързаност в централизирана инфраструктура за управление. IPC управлява базираната на модели система за управление и приложението Flow Creator edge, осигурявайки гладка комуникация между IPC, PLC и облака.

Графика на компютърен екран с лога вдясно, представляващи AI и данни.

Най-бързият начин за интелигентно използване на данните си

Производствените машини, металорежещи машини, процеси и инсталации произвеждат данни, съдържащи ценна информация. Тези данни могат да помогнат за оптимизиране на процесите и продуктите, по-доброто използване на оборудването и подобряване на планирането на поддръжката.

Софтуерна екранна снимка на приложението SIMATIC Edge LiveTwin

LiveTwin за подготовка на данни

Приложението LiveTwin е интегрирано с приложението Flow Creator в екосистемата Industrial Edge. Тази интеграция позволява на потребителите да обработват предварително и събират данни с кабелната рамка на потока на приложението и преносимостта на симулационния модел на LiveTwin.

Започнете пътуването си

Свържете се с нас