La fabrication verte repose sur des données précises, un contrôle efficace et des avancées itératives. Malheureusement, de nombreuses installations de fabrication disposent encore de machines obsolètes et de systèmes de contrôle déconnectés utilisant des protocoles de communication disparates. Une passerelle industrielle IoT (Internet des objets) offre une solution en intégrant des outils liés à la technologie opérationnelle avec des systèmes liés à la gestion énergétique, au cloud computing et à la planification des ressources d’entreprise. Il consolide et standardise les données et fournit un certain traitement à l’emplacement du terrain (l’élément du système le plus proche de l’utilisateur final). Il envoie les données vers des plateformes de niveau supérieur où un traitement plus important est effectué.
Pour la surveillance énergétique et l’optimisation de l’efficacité des équipements et des ressources, une passerelle IoT industrielle offre une solution flexible, fondamentale et réalisable.
Pourquoi une passerelle IoT industrielle est importante pour la durabilité
Les usines ne peuvent pas améliorer ce qu’elles ne peuvent pas mesurer. Les compteurs d’électricité, débitmètres, contrôleurs CVC, PLC, onduleurs et capteurs environnementaux peuvent tous utiliser différentes interfaces et formats de données.
Une passerelle IoT industrielle offre aux fabricants les opportunités d’intégration suivantes :
• Surveiller et collecter des données sur l’électricité, l’eau, le gaz, la chaleur et l’air comprimé.
• Interface avec des équipements hérités sans remplacement requis de systèmes de contrôle complets.
• Harmoniser les données des protocoles et types d’appareils disparates.
• Prétraiter les données par filtrage et/ou agrégation et/ou analyse avant le téléchargement dans le cloud.
• Générer des alarmes ou des actions de contrôle automatisées pour arrêter ou retirer des équipements lorsque la limite définie est atteinte.
• Référence de la consommation énergétique de machines individuelles, de chaînes de production entières ou par décalage ou produit.
Une passerelle IoT industrielle ne consomme pas moins d’énergie. Cela donne simplement le contrôle pour voir et mesurer où des améliorations et des économies d’énergie peuvent être réalisées.
Comment le traitement en périphérie aide à économiser de l’énergie
Envoyer toutes les données vers le cloud peut augmenter la bande passante et entraîner une latence sur les tâches sensibles au temps. Une passerelle IoT industrielle en périphérie peut traiter les données localement.
Parmi les activités standard de traitement de périphérie, on trouve les suivantes :
• Conversion des données de compteurs en unités d’ingénierie standard.
• Estimation de la consommation d’énergie horaire, en horaires de travail ou en série de production.
• Détection des pics anormaux de consommation/fuite/inactivité/demande.
• Mise en cache des données et traitement après la restauration de la communication.
• Signaler des conditions anormales importantes et éliminer les rapports de routine.
• Règles de traitement locales pour les alarmes ou le contrôle automatique de charge et d’équipement lorsqu’il est pris en charge et validé.
Le traitement en périphérie est particulièrement utile dans les environnements à connectivité intermittente ou où des réponses très rapides aux conditions changeantes sont requises.
Comment Tespro TG-224 soutient la surveillance énergétique et l’intégration de l’IoT industriel
LePasserelle IoT industrielle Tespro TG-224 Fournit aux fabricants les outils nécessaires pour convertir les données des équipements et obtenir des informations importantes sur les données énergétiques.
Avec la connectivité cellulaire, Ethernet, RS485 et RS232, cette technologie permet des connexions directes à des compteurs, des automates intégrés, des capteurs, des disques et des équipements hérités. Les usines peuvent suivre l’état de l’électricité, de l’eau, du gaz et de l’air comprimé, ainsi que celui des machines, sans avoir à remplacer leurs actifs actuels pour réduire le coût de la modernisation et prolonger le service actif de leurs équipements.
La fondation OpenWrt/LEDE du TG-224 permet le développement en C/C, Python, Go et Lua. En ce qui concerne les données énergétiques, le traitement local peut conduire à :
• Agrégation de lecture pour plusieurs compteurs
• Découverte d’une utilisation anormale ou inattendue
• Calcul de l’utilisation pour une durée ou un objectif défini, par exemple un lot de production
• Alertes automatisées pour informer les utilisateurs des violations actives ou continues des seuils d’utilisation
• Minimisation des données envoyées au cloud en éliminant les données inutiles
Le TG-224 comprend une large plage de températures de fonctionnement et une abondance d’interfaces, afin de répondre aux besoins de traitement et de contrôle des données liés à la gestion de l’énergie, et de permettre les processus de fabrication moderne et verte. Le TG-224 cherche à améliorer continuellement la fabrication en éliminant les déchets.
Applications de la fabrication verte
1. Surveillance de la consommation d’énergie dans les usines
Une passerelle IoT industrielle peut communiquer avec des compteurs d’énergie, d’eau et de gaz. Il envoie ensuite les données formatées à l’application de gestion de l’énergie.
Avec cette application, les fabricants peuvent identifier précisément :
• Périodes de pointe de demande
• Les chaînes de production à la consommation énergétique la plus élevée
• Consommation d’énergie pendant les périodes sans production
• Consommation inhabituelle après maintenance de la machine
• L’écart entre la consommation planifiée et la consommation réelle d’intensité énergétique.
Les données résultantes peuvent aider à optimiser les plannings de production, à améliorer les équipements et à établir des références de performance énergétique.
2. Optimisation des systèmes d’air comprimé
La perte d’énergie dans les systèmes à air comprimé peut être attribuée à des fuites, à une utilisation excessive d’air comprimé et à l’utilisation d’air comprimé à une pression supérieure à la nécessaire.
Utilisation d’une passerelle IoT industrielle et d’un système de gestion de l’énergie, les données sur la pression, le débit et la puissance des compresseurs peuvent être utilisées pour identifier les schémas de consommation. Les règles locales peuvent être utilisées pour fixer des limites et si la limite est dépassée,peut supporter des alarmes ou une logique de contrôle approuvée.
3. Gestion des bâtiments et du système CVC
Une passerelle IoT industrielle peut permettre :
• Calendriers d’exploitation basés sur l’occupation
• Optimisation de la température et de la ventilation
• Surveillance de la performance énergétique du système CVC
• Détection de défauts et de charges énergétiques anormales
Lors de l’intégration des systèmes d’automatisation des bâtiments existants, il faut faire preuve d’une attention particulière pour que les systèmes intègrent des protocoles compatibles.
4. Surveillance solaire, de stockage et de micro-réseaux
La passerelle peut collecter des données provenant d’onduleurs solaires, de systèmes de batteries, de stations météorologiques et de compteurs de réseau.
Les calculs en bordure peuvent permettre la visualisation locale, la gestion des alarmes et les décisions opérationnelles destinées à augmenter la consommation d’énergie renouvelable sur site. L’équilibrage de puissance avancé doit rester sous un système de gestion de l’énergie ou de contrôle de microréseau conçu de manière appropriée.
5. Actifs éloignés des services publics et environnementaux
La connectivité cellulaire permet à une passerelle IoT industrielle de soutenir des stations de pompage distribuées, des installations agricoles, des moniteurs environnementaux et des actifs énergétiques à distance.
Le buffering des données et le traitement local contribuent à maintenir la continuité de la surveillance lorsque la qualité du réseau varie.
Meilleures pratiques pour le déploiement de passerelles IoT industrielles
Pour tirer une valeur concrète d’une passerelle IoT industrielle :
• Définir les KPI d’énergie avant de sélectionner les dispositifs et les intervalles d’échantillonnage
• Vérifier les interfaces électriques, les protocoles, les cartes de registres et les unités de données
• Positionner la passerelle près de groupes de compteurs et de contrôleurs
• Utilisez le traitement en périphérie pour la gestion des données sensibles au temps lorsque cela est nécessaire
• Segmenter les réseaux OT et appliquer l’authentification, le chiffrement et le contrôle d’accès
• Valider les alarmes et les actions automatisées avant d’activer le contrôle en boucle fermée
• Mesurer les résultats selon une base de référence documentée plutôt qu’une estimation des économies
Derniers mots
Une passerelle IoT industrielle est un élément facilitant de la fabrication verte — et non une solution autonome d’économie d’énergie. Sa valeur réside dans la connexion d’équipements fragmentés, l’amélioration de la qualité des données, le soutien à l’analyse de périphérie et la possibilité de prendre des décisions opérationnelles en temps voulu.
Avec des interfaces industrielles, une connectivité cellulaire et un environnement de développement ouvert, le Tespro TG-224 illustre comment une passerelle IoT industrielle peut soutenir la surveillance énergétique et l’optimisation des ressources dans les usines, bâtiments, systèmes d’énergie renouvelable et installations distantes.
Les meilleurs résultats proviennent de la combinaison d’un matériel passerelle fiable avec des KPI clairs, d’une intégration sécurisée des systèmes et d’une évaluation continue des performances.
FAQ
Q1. Comment l’edge computing impacte-t-il positivement l’efficacité énergétique ?
L’informatique en périphérie peut réduire la transmission de données inutiles et aider à détecter plus tôt les opérations inefficaces.
Q2. Est-il possible de mesurer la consommation d’énergie avec le TG-224 ?
Oui. Il est capable d’interfaire et de collecter des données à partir de débitmètres compatibles d’électricité, d’eau, de gaz et de liquides.
Q3. La passerelle coupe-t-elle la consommation d’énergie à elle seule ?
Non.Il offre une visibilité des données et une capacité d’intégration qui aident les utilisateurs à identifier des opportunités d’optimisation.
Q4. Les fonctionnalités du TG-224 sont-elles disponibles dans des conditions extrêmes ?
Oui. Il peut fonctionner dans des environnements avec des températures comprises entre −40°C et 75°C.
Q5. Quelles sont les options de langage de programmation pour le TG-224 ?
Il offre la possibilité de programmer en C/C, Python, Go et Lua.
