Senzori su najvažniji alat za razvoj mašina, pogotovo za Internet Stvari. Danas, oni predstavljaju jedinstveni element koji spaja digitalno i fizičko. Njihov zadatak je da omoguće merenje, pokretanje i upravljanje različitim sistemima građevinskih mašina.
Osnovni problem senzora je njihova nedovršenost, makar u mogućnostima i pokušajima stvaranja naprednog sajber-fizičkog modela delovanja. Ili jednostavnije, senzori još nisu u stadijumu razvoja da mogu da služe za mehanizaciju kompleksnih mašinskih operacija.
Za Internet Stvari, oni su više nego dovoljni da bismo testirali i pokretali osnovno operacije mašina vezanih za jednu mrežu.
Definicija senzora
Senzor je deo ili mašina koja omogućava prikupljanje podataka, ili pokretanje sklopa mašine u zavinosti od datog programiranja. Kao takav, senzor ne mora biti puki statični element za prikupljanje informacija, iako mu to često i jeste glavna namena.
On takođe može imati i ulogu pokretača ili na osnovu datog unosa podataka putem senzora. Bez obzira na krajnju upotrebu, ono što odlikuje senzor jeste koncept pokretanja ovog dela pri ostvarivanju određenih uslova koje je senzor programiran da upozna.
Recimo, osnovna upotreba senzora može biti da promeni određeno podešavanje u radu mašine kada se steknu specifični zadati uslovi. Primer ovoga bi bilo postrojenje u kome imate više kompresora u sistemu komprimovanog vazduha. Mašina, koja koristi napredniji pogonski sklop i inverter, imaće mogućnost ranjijeg programiranja pre stavljanja u rad.
Onda, kada su postignuti dati uslovi, mašina će promeniti režim rada. Nakon toga, kada su postignuti drugi zadati uslovi, mašina će po automatizmu zauzeti drugi radni mod. Da bi išta od ovoga bilo moguće, neophodno je početi od osnovne funkcije, a to je merenje putem senzora.
Merenja senzorima
U početku je potrebno razjasniti nešto vezane za same senzore. Naime, neko bi mogao da postavi pitanje u čemu je tačno razlika između senzora i bilo kog drugog dela koji vrši merenje?
Da bismo bili potpuno precizni u objašnjenju ovog dela, moramo da prihvatimo da postoje razni instrumenti, delovi i mašine za merenje. Ono što senzor odvaja jeste to da je on uvek u sklopu neke mašine, ali i to da on ima posebno programiranje putem koji se menja način rada ostalih mašina u mreži.
Jedna takva tehnologija odnosi se na softwere i generalno programe za upravljanje životnom sredinom, pa čak i osnovne IoT uređaje. Recimo, centralna mašina može da bude vezana za električni termometar u prostoriji.
Kada temperatura opadne do određenog nivoa, centralna mašina može da upali grejanje. Ali, i kada se spoljna temperatura vrati na pređašnji nivo, grejanje će biti isključeno. Merenje je utoliko i važno jer omogućava pokretanje osnovnih mehanizama, ali i naprednije funkcije senzora.
Funkcija senzora
Merenje je osnovna funkcija senzora. Nakon toga dolaze druge funkcije vezane za mogućnosti i praktičnu namenu mašine.
Ono što je još važno primetiti jeste da je merenje početna i krajnja funkcija senzora. Vratimo se na primer održavanja životnog prostora. Kao osnovni parametar imamo spoljnu i sobnu temperaturu.
Senzori su vezani za centralni sistem ili mašinu centralnog sistema kojoj šalju merenja. Recimo, mašina za održavanje prostora mora da ima nekoliko senzora. Ona mora da meri spoljnu temperaturu, unutrašnju temperaturu, i potrošnju struje ili gasa. Dodatno, ona može da meri i to koliko energije načelno trošite, što čini čitav sistem nešto kompleksnijim.
Centralna mašina, koja može biti i vaš računar, obično ima aplikaciju koja omogućava da povezani uređaji rade na ovaj način. Kada je sistemska aplikacija postavljena, a neophodne mašine vezane za sistem, one mogu da obavljaju osnovnu funkciju senzora ili da mere.
Sa osnovnim podešavanjima, aplikacija sa koje upravljate celokupnom mrežom počeće da meri temperaturu u prostoriji i spoljašnju temperaturu. Mašine tokom čitavog radnog dana mere temperaturu i šalju je u sistem. Kada se pogode zadati parametri ili da temperatura opadne do zadatog parametra, centralni sistem menja način rada.
Uključuje se grejanje i radi dok se drugi parametri ne izmire i grejanje više nije neophodno. Potom, centralni sistem šalje signal ostalim mašinama i grejanje se gasi. U tom smislu je funkcija senzora dvostruka, jer je njegov zadatak da meri i pokreće mehanizme svih mašina koji koriste koncept Interneta Stvari.
Primer Atlas Copco VSD pogona
Sada, sve to možemo povezati na primeru GA modela Atlas Copco VSD kompresora. Osnovna prodajna tačka VSD kompresora je mogućnost prilagođavanja i promene brzine tokom rada. Iako se u prvi plan gura ova mogućnost motora, do nje dolazi usled IoT tehnologije ili invertera koji se nalazi u mašini.
Dakle, nije samo stvar u inženjeringu motora koji vam omogućava ovo. Naprotiv, da bi to bilo moguće, u samoj mašini moraju da postoje određeni sistemi koji će prepoznati kada je neophodno promeniti brzinu rada pogona i dotoka vazduha.
Zato je GA serija toliko uspešan kao pojedinačni kompresor, ali i u radu kao deo sistema vazduha. U oba slučaja, GA kompresor je vezan za upravljač i sistem za nadgledanje. Upravljač vam omogućava da menjate podešavanja u realnom vremenu jer dobijate direktne podatke iz sistema za nadgledanje.
Tako, možete i da programirate rad kompresora da se brzina rada menja kada se postignu određeni radni uslovi. U tom slučaju, inverter kompresora je deo senzorskog sistema koji omogućava ovu naprednu aplikaciju kompresora. U tome je najveći doprinos ove komponente.
Senzori budućnosti
Čak i sa novim mogućnostima mašina, senzori još nisu dovoljno sofisticirani. Naprotiv, još uvek ima dosta prostora za promenu i napredovanje ovih komponenti.
Utoliko su i zanimljiviji. Ovo je nova tehnologija čije napredovanje i razvoj možete da gledate uživo. Posmatranje budućnosti u nastajanju je stvar koju ne treba da propustite.
