iSN-811C-MTCP: мониторинг температуры в шкафах автоматики

Современные технологии автоматизации стремительно развиваются, и одним из ключевых вопросов остается обеспечение надежности и долговечности оборудования, установленного в шкафы автоматики. Для этого важным условием становится использование специализированных устройств, таких как iSN-811C-MTCP — инфракрасного модуля измерения температуры с поддержкой Ethernet и PoE, разработанный для бесконтактного мониторинга. Устройство интегрирует данные тепловизора и видимого изображения, предоставляя визуальную информацию о распределении температуры в реальном времени.

Устройства в шкафу управления: дополнительная защита и оптимизация

Автоматизация требует надежной защиты оборудования от воздействия окружающей среды. Шкафы управления защищают устройства от воды, пыли и температурных перепадов. Однако даже внутри шкафа важно учитывать возможные проблемы, такие как избыточное тепло или низкие температуры. Перегрев может вызвать сбои, а холод способствует образованию конденсата, что увеличивает риск повреждений.

Решение — поддержание оптимальной температуры внутри шкафа с помощью систем обогрева, вентиляции или охлаждения. Это гарантирует надежную эксплуатацию оборудования в любых условиях.

Однако даже внутри шкафа могут возникать условия, неблагоприятные для работы оборудования. Одной из главных проблем является избыточное тепло. Перегрев — частая причина поломок различных устройств. С другой стороны, низкие температуры также представляют опасность. Во-первых, значительные морозы могут вывести оборудование из строя, особенно если оно эксплуатируется в неотапливаемых помещениях или на улице в зимний период. Для предотвращения этого важно предусмотреть системы обогрева внутри шкафа. Во-вторых, холод способствует образованию конденсата, что представляет собой дополнительный риск. Чтобы избежать этой проблемы, в шкафу необходимо поддерживать температуру выше точки росы, тем самым исключая возможность образования конденсата на внутренних стенках.

Основные функции iSN-811C-MTCP

• Бесконтактное измерение температуры.
• Поддержка протоколов Modbus TCP, RESTful API и MQTT для лёгкой интеграции в SCADA и IoT-системы.
• Веб-интерфейс для конфигурации, мониторинга и анализа.
• Поддержка функции температурного порога для оповещений при отклонениях.

Настройка через утилиту iSN-8xx_Tool Utility

• Утилита iSN-8xx_Tool Utility включает в себя компоненты:
• LiveList.exe — сканирование устройств, отображение максимальной, минимальной, средней температуры и диагностики.
• IR_Configuration.exe — настройка параметров связи, отображение тепловой карты, установка порогов, экспорт и запись данных.

Основные разделы веб-интерфейса для настройки модуля

• Страница «Settings» — конфигурация IP-адреса, протоколов Modbus TCP, RESTful и MQTT.

• Modbus TCP. В этом режиме модуль играет роль сервера и принимает входящие запросы от Modbus TCP клиента. Карта регистров приведена в руководстве на модуль

• MQTT работает в режиме клиента, поддерживает настройку URI брокера, уровни QoS, интервал отправки сообщений, Last Will и авторизацию

• RESTful API. Модуль подключается к удаленному сайту и отправляет данные в формате JSON

• Sensor — настройка эмиссии, смещения и порогов для каждой области.
• HeatMap — визуализация тепловых данных, настройка прозрачности, сетки и цветовой палитры.

• Chart — графики температурных трендов с возможностью экспорта в CSV.

• Calibration — калибровка чувствительности и расчет зоны измерения. Она делается после монтажа датчика, поскольку в каждом шкафу может быть разное расстояние от камеры до объекта измерения, а также различные условия (температура, влажность, материалы оборудования).

Расчет расстояний. Поскольку модуль измеряет температуру на основе излучаемого тепла, расстояние между камерой и объектом влияет на точность измерений. Чем дальше объект, тем слабее становится сигнал, и это может повлиять на расчет температуры. Калибровка позволяет учесть это расстояние и корректировать результаты измерений, чтобы избежать погрешностей.

Коэффициент эмиссии. В калибровке есть так же коэффициент эмиссии: разные материалы имеют разные коэффициенты излучения (эмиссии), и это влияет на точность измерения температуры. Например, металл и пластик отражают тепло по-разному. Соответственно настройка коэффициента эмиссии через веб-интерфейс или утилиту позволяет камере правильно интерпретировать данные теплового излучения.

Коррекция температурного смещения. Камера может показывать небольшие отклонения в измерении температуры из-за производственных допусков, изменений условий окружающей среды (влажности, температуры окружающего воздуха) или других факторов. Калибровка устраняет эти отклонения, позволяя получать более точные данные.

Учет зоны измерения. В зависимости от расстояния меняется зона, охватываемая датчиком. Калибровка помогает правильно рассчитать длину по осям X и Y в зависимости от расстояния до объекта.

Расширенные функции

1. Температурные точки и их координаты — возможность выделения установки определенных место для отображении температуры. Эта функция позволяет определять температуру в конкретной точке области измерения. Для устройств с инфракрасной матрицей, таких как iSN-811C-MTCP, каждая точка (пиксель) в матрице имеет уникальные координаты в пределах поля измерений (FOV).
2. Сегментация измерений зоны измерений FOV — разделение зоны измерения на области с независимыми параметрами. Зона измерения (FOV) делится на несколько независимых сегментов, каждый из которых может быть настроен индивидуально. Это обеспечивает детализированный контроль температуры на различных участках. Каждый сегмент (группа пикселей) имеет уникальные параметры: максимальная, минимальная и средняя температура, пороговые значения (предупреждение и авария). В iSN-811C-MTCP матрица делится на 4 сегмента (64/4 - по 16 пикселей в каждом), что упрощает управление температурой в разных частях измеряемой области. Применяется для контроля в нескольких зонах одного объекта, например в разных участках двигателя или какой-то поверхности.
3. Пороговое значение температуры — установка и управление пороговыми значениями для предупреждений и аварий. Имеет два параметра:
• Предупредительный порог (Warning threshold) указывает, что температура приближается к критической.
• Аварийный порог (Danger threshold) сигнализирует, что температура превышает допустимое значение.

Может применяться для автоматического отключения оборудования, установленного в шкафе при перегреве или уведомлении оператора для предотвращения аварий.

1. Диагностические сообщения — отображение сообщений о статусе модуля или превышении порога. Типы сообщений:
2. Системные ошибки, например, ошибка датчика, невозможность считать данные.
3. Ошибки настроек порогов, если заданные значения порогов конфликтуют или находятся за пределами допустимого диапазона.
4. Оповещения о превышении порогов:
• Температура выше предупредительного порога.
• Температура выше аварийного порога.

Варианты установки

• Стандартный монтаж на DIN-рейку

• Дополнительные крепления с универсальным шарниром или магнитами

Аксессуары для крепления:

ASO-0054 – кронштейн с шарниром
ASO-0060 – кронштейн с шарниром
WM01-M – DIN рейка с магнитом

Сравнительная таблица продуктов для ИК-датчиков температуры