新的App不僅能顯示低壓電機(jī)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(jī)上的傳感器盒子可以收集必要的運(yùn)行數(shù)據(jù)，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(rèn)為數(shù)字化轉(zhuǎn)型十分復(fù)雜，花費(fèi)高、用時(shí)長(zhǎng)。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(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)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(tái)和App有助于提高生產(chǎn)力，削減維護(hù)費(fèi)用?！闭蛉绱?，通常用于驅(qū)動(dòng)泵、風(fēng)扇和壓縮機(jī)等的Simotics SD系列*新低壓電機(jī)，引起了各方的濃厚興趣。不過(guò)，電機(jī)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(shù)字化工廠集團(tuán)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(jī)、配有集成式傳感器的盒子和可以顯示測(cè)得數(shù)據(jù)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(fù)責(zé)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(duì)中等價(jià)位電機(jī)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景?！焙芸烀鞔_的一點(diǎn)是，經(jīng)濟(jì)劃算的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)*佳解決方案是將傳感器盒子與云端及App相結(jié)合。為了能簡(jiǎn)便地安裝到電機(jī)上，盒子必須采用*久電源獨(dú)立運(yùn)行。Villnow說(shuō)：“找到合適的傳感器不容易?！焙凶颖仨毰渲每蓽y(cè)定電機(jī)溫度、加速度和磁通量等參數(shù)的傳感器，但具備必要的測(cè)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)法滿足他們的要求。為了解決這一困境，他們決定開(kāi)發(fā)針對(duì)手頭任務(wù)量身定制的節(jié)能型傳感器。他們還在盒子中集成了一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)模塊，以便輕松地將盒子連接至現(xiàn)有的工廠網(wǎng)絡(luò)。歸功于傳輸時(shí)間縮短，傳感器盒子的能耗也降至*低。正如Villnow所解釋的那樣，“多虧智能電力管理，僅一節(jié)電池就可讓盒子運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)兩年時(shí)間，而更換電池也很簡(jiǎn)便?！?

利用Sidrive IQ，系統(tǒng)和設(shè)備操作人員可以密切監(jiān)測(cè)低壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度、機(jī)械振動(dòng)和運(yùn)行狀態(tài)等，并充分利用這些信息來(lái)優(yōu)化運(yùn)行。

MindSphere執(zhí)行數(shù)據(jù)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(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域的傳感器專(zhuān)家和數(shù)學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)，與來(lái)自西門(mén)子過(guò)程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)的電機(jī)專(zhuān)家共同開(kāi)發(fā)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)取得的重大成就是利用專(zhuān)門(mén)算法和傳感器數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算出電機(jī)的扭矩和性能，而不必測(cè)量電流和電壓。這種簡(jiǎn)單明了的計(jì)算程序完全在盒子的微處理器上運(yùn)行，而復(fù)雜的算法則分布于微處理器和云端——這也是為了保護(hù)西門(mén)子知識(shí)產(chǎn)權(quán)。一天一次，安全的無(wú)線局域網(wǎng)連接將數(shù)據(jù)傳輸至物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。App既處理傳感器輸出的原始數(shù)據(jù)，又處理經(jīng)盒子分析過(guò)的數(shù)據(jù)。這一策略背后亦有節(jié)能因素的考慮：需要發(fā)送至云端的數(shù)據(jù)越少，盒子的能耗越低。

僅智能手機(jī)大小的無(wú)線裝置

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

在今年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，這套數(shù)字化裝置也將扮演主角。在歐洲，新的Simotics SD新一代電機(jī)將自帶Simotic Connect。Bruns說(shuō)：“我們的Sidrive IQ App尚在襁褓之中?！钡錆M信心：“未來(lái)，通過(guò)不斷優(yōu)化對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)的解讀，它將有助于實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。”這種新的健康A(chǔ)pp還將提供更多優(yōu)良特性：未來(lái)，還可以利用Simotics Connect對(duì)老舊電機(jī)進(jìn)行翻新改造。