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新的App不僅能顯示低壓電機的一般狀態(tài)，而且可以揭示出諸如耗電量過(guò)高等具體問(wèn)題。裝在電機上的傳感器盒子可以收集必要的運行數據，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將它發(fā)送到云端軟件。

如今，許多企業(yè)都認為數字化轉型十分復雜，花費高、用時(shí)長(cháng)。然而，這些企業(yè)的決策者同時(shí)也深知，他們必須行動(dòng)起來(lái)，其中許多決策者已經(jīng)意識到數字化轉型將帶來(lái)巨大益處。西門(mén)子大型傳動(dòng)部的Matthias Bruns表示，“他們明白，云平臺和App有助于提高生產(chǎn)力，削減維護費用。”正因如此，通常用于驅動(dòng)泵、風(fēng)扇和壓縮機等的Simotics SD系列低壓電機，引起了各方的濃厚興趣。不過(guò)，電機專(zhuān)家與西門(mén)子核心研發(fā)部門(mén)——西門(mén)子中央研究院及西門(mén)子數字化工廠(chǎng)集團的專(zhuān)家聯(lián)袂研發(fā)的Simotics Connect Box也同樣令人矚目。這套裝置包含電機、配有集成式傳感器的盒子和可以顯示測得數據的云端App Sidrive IQ。

電池供電的低功耗傳感器盒子

西門(mén)子中央研究院負責開(kāi)發(fā)傳感器盒子和軟件。Michael Villnow來(lái)自坐落于埃爾蘭根的西門(mén)子中央研究院。從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的他解釋道，“首先，我們開(kāi)發(fā)出對中等價(jià)位電機進(jìn)行數字化監測的應用場(chǎng)景。”很快明確的一點(diǎn)是，經(jīng)濟劃算的監測系統解決方案是將傳感器盒子與云端及App相結合。為了能簡(jiǎn)便地安裝到電機上，盒子必須采用 電源獨立運行。Villnow說(shuō)：“找到合適的傳感器不容易。”盒子必須配置可測定電機溫度、加速度和磁通量等參數的傳感器，但具備必要的測量精度和帶寬的傳感器通常耗電量較大。西門(mén)子中央研究院的研究人員還確定，市場(chǎng)上的低功耗傳感器無(wú)法滿(mǎn)足他們的要求。為了解決這一困境，他們決定開(kāi)發(fā)針對手頭任務(wù)量身定制的節能型傳感器。他們還在盒子中集成了一個(gè)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)模塊，以便輕松地將盒子連接至現有的工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )。歸功于傳輸時(shí)間縮短，傳感器盒子的能耗也降至最低。正如Villnow所解釋的那樣，“多虧智能電力管理，僅一節電池就可讓盒子運行長(cháng)達兩年時(shí)間，而更換電池也很簡(jiǎn)便。”

利用Sidrive IQ，系統和設備操作人員可以密切監測低壓電機的轉速、負荷、溫度、機械振動(dòng)和運行狀態(tài)等，并充分利用這些信息來(lái)優(yōu)化運行。

MindSphere執行數據處理

算法無(wú)疑是App的大腦，它由來(lái)自西門(mén)子中央研究院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域和業(yè)務(wù)分析與監控技術(shù)領(lǐng)域的傳感器專(zhuān)家和數學(xué)家組成的團隊，與來(lái)自西門(mén)子過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團的電機專(zhuān)家共同開(kāi)發(fā)。這個(gè)團隊取得的重大成就是利用專(zhuān)門(mén)算法和傳感器數據來(lái)計算出電機的扭矩和性能，而不必測量電流和電壓。這種簡(jiǎn)單明了的計算程序*在盒子的微處理器上運行，而復雜的算法則分布于微處理器和云端——這也是為了保護西門(mén)子知識產(chǎn)權。一天一次，安全的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)連接將數據傳輸至物聯(lián)網(wǎng)操作系統MindSphere。App既處理傳感器輸出的原始數據，又處理經(jīng)盒子分析過(guò)的數據。這一策略背后亦有節能因素的考慮：需要發(fā)送至云端的數據越少，盒子的能耗越低。

僅智能手機大小的無(wú)線(xiàn)裝置

盒子本身的大小與現代的智能手機差不多，并且無(wú)需外部接線(xiàn)。Villnow解釋道，“只要把它裝到電機上的預定位置即可。”App可在用戶(hù)的臺式機、平板電腦或智能手機的瀏覽器上運行，顯示表明電機狀態(tài)的運行參數。這可帶來(lái)巨大益處——許多低壓電機的功率都很大，相應地，耗電量也很大?，F在，有了這個(gè)App，用戶(hù)可以檢測出負荷波動(dòng)，以及任何明顯振動(dòng)和過(guò)高溫度。對于性能較低的電機，這些參數亦同樣重要?，F在，常規檢測也可以應用到各個(gè)性能級別的電機。

在今年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì )上，這套數字化裝置也將扮演主角。在歐洲，新的Simotics SD新一代電機將自帶Simotic Connect。Bruns說(shuō)：“我們的Sidrive IQ App尚在襁褓之中。”但他充滿(mǎn)信心：“未來(lái)，通過(guò)不斷優(yōu)化對測得數據的解讀，它將有助于實(shí)現預測性維護。”這種新的健康App還將提供更多優(yōu)良特性：未來(lái)，還可以利用Simotics Connect對老舊電機進(jìn)行翻新改造。