Se você entrar nas salas de controle central de muitas estações de tratamento de água hoje, verá uma cena contrastante: as placas de dados nas grandes telas inteligentes são deslumbrantes, mas na linha de produção, um grande número de aeradores confiáveis, bombas dosadoras, bombas elevatórias e outros equipamentos ainda usam protocolos de comunicação tradicionais, como Modbus.
Existe uma “lacuna de dados” invisível entre o novo sistema e os equipamentos antigos, o que faz com que toda a fábrica fique sempre para trás na “última milha” de inteligência.
Este é um problema de integração típico no campo da automação industrial, e a solução geralmente começa com um participante importante – o gateway de protocolo industrial.
Entre eles, o gateway Modbus para Profinet da Nidaxun Automation está se tornando um ‘tradutor’ eficiente que conecta o velho e o novo mundo e abre a linhagem de dados.
Se Profinet é o ‘mandarim’ no campo da automação industrial moderna, então Modbus RTU/ASCII é como o ‘dialeto’ em vários lugares. O que o Nidaxun Gateway faz é alcançar uma “interpretação simultânea” bidirecional de alta fidelidade e nível de milissegundos entre os dois.
Seu valor não reside apenas na conectividade, mas, mais importante ainda, em permitir que o sistema de controle principal (como o Siemens S7-1500) leia e grave todos os dados do antigo equipamento Modbus diretamente e em tempo real, incluindo corrente, frequência, status, comandos de partida e parada, etc., assim como acessar equipamentos Profinet locais.
Este tipo de conversão transparente permite que a estação de tratamento de água retenha e reutilize um grande número de ativos subjacentes com valor de serviço a longo prazo. Sem a necessidade de “grandes demolições e construções”, a “ilha de informações” original pode ser conectada à rede unificada de monitoramento e otimização de toda a planta a um custo muito baixo.
Uma estação de tratamento de esgoto municipal no leste da China, que está em operação há mais de dez anos, é um excelente caso para observar esse valor.
Durante a segunda fase da atualização inteligente da fábrica, foi construído um novo sistema de controle avançado baseado em Profinet. No entanto, dezenas de equipamentos principais (ventilador, bomba de retorno, etc.) na primeira fase do projeto suportam apenas comunicação Modbus RTU.
A transformação enfrenta o desafio de ter que realizar a produção sem interromper a produção e sem afetar os padrões de qualidade da água.
A solução da Nidasun é implantar vários gateways nas principais seções do processo.
A extremidade Profinet do gateway é conectada à nova rede e a extremidade RS-485 é conectada em paralelo ao barramento do equipamento original para formar uma ‘ponte’.
Os engenheiros de campo relataram que a tarefa mais demorada era verificar as tabelas de endereços Modbus desiguais dos equipamentos antigos.
Mas uma vez confirmado o endereço, use a ferramenta de configuração gráfica do Nidaxun para realizar o mapeamento de dados ‘ponto a ponto’, e o processo será intuitivo e claro.
Durante todo o período de fiação e depuração, a linha de produção original continuou a operar de forma estável, alcançando acesso verdadeiramente “indutivo”.
Depois que o sistema foi colocado em operação, a sala de controle central realizou pela primeira vez monitoramento unificado e análise de dados de todo o equipamento da planta. Ajusta automaticamente o volume de aeração com base em dados de oxigênio dissolvido em tempo real, reduzindo o consumo geral de energia em aproximadamente 8%.
O sistema de dosagem alcança um controle preciso em circuito fechado, economizando anualmente mais de um milhão de yuans em custos farmacêuticos.
O projeto liberta o potencial digital dos ativos existentes com um investimento inferior a 20% do plano global de substituição.
Atualmente, a tecnologia de conexão representada pelo Nidaxun Automation Modbus ao Profinet Gateway resolveu com sucesso o problema básico de “se os dados podem ser interoperáveis”.
Olhando para o futuro, o seu papel sofrerá uma evolução profunda, passando de um «conversor de protocolo» passivo para um «nó periférico inteligente» ativo. Os gateways futuros terão recursos integrados de computação de ponta mais fortes.
Ele não transmitirá mais apenas dados brutos, mas poderá realizar análises e pré-processamento em tempo real de parâmetros de qualidade da água, vibração de equipamentos e curvas de consumo de energia na borda da rede, além de transmitir diretamente informações valiosas sobre recursos ou eventos de alarme para o sistema superior, reduzindo significativamente a carga no sistema central.
O seu significado último é permitir que cada investimento existente continue a participar na criação de valor.
O que ele abre é um caminho de avanço da “conexão de dispositivos” para “insights de dados” e “inteligência de negócios”.
Isto não é apenas uma atualização de tecnologia, mas também uma inovação de conceitos operacionais, empurrando a indústria da água a passar de forma constante de operações tradicionais que dependem da experiência para uma gestão precisa e uma tomada de decisão inteligente baseada em dados.
