Gateway DALI DGW-521 é um gateway de comunicação capaz de converter de forma estável os protocolos Modbus RTU/DCON para DALI; neste caso de aplicação o DGW-521 foi conectado ao sistema de aquecimento do cliente e aos controladores de temperatura DALI, tornando os fornos industriais de ar quente mais eficientes em energia e mais estáveis no processo.
Introdução
O cliente é uma fábrica de equipamentos especializada na fabricação de fornos industriais, além de utilizar tecnologia de luz e calor para fornecer equipamentos de alta precisão a indústrias como: placas de circuito impresso (PCB), displays de painel plano (FPD), painéis touch, indústrias de semicondutores, montagem eletrônica, impressão, revestimento e indústria de calçados. O estudo de caso a seguir demonstra a aplicação do gateway DGW-521 da ICP DAS em fornos de ar quente industriais para monitoramento de temperatura.
Condições de produção rigorosas — a temperatura do forno como fator crítico
No processamento de painéis de grande dimensão para TFT-LCD (thin film transistor liquid crystal display), diversos materiais de revestimento exigem etapas de aquecimento, por exemplo:
- pré-bake após a aplicação de photoresist;
- post-development bake;
- pré-bake após aplicação de alignment film;
- bake do alignment film;
- pré-bake do dispensador de selante.
O processo de aquecimento é exigido nessas etapas, e o controle preciso da temperatura é crítico para a qualidade. Por exemplo: a temperatura de prebake após desidratação e coating deve ficar na faixa de 90℃ a 120℃; já a faixa de 190℃ a 250℃ é adequada para o processo de pré-bake após aplicação do alignment film.
Para obter controle térmico preciso, adotam-se principalmente dois métodos de transporte sobre placas aquecidas: o tipo batch (lote) e o tipo monolítico. Historicamente, adesivos UV apresentam envelhecimento (amarelamento) em ambientes de alta temperatura, reduzindo a transmitância de luz e afetando o rendimento. Com a diversificação de dispositivos (smartphones, tablets, TVs LCD, notebooks, LTPS, IGZO, OLEDs, produtos 3D, etc.), a estabilidade da temperatura do forno tornou-se um fator determinante para rendimento e qualidade.
Gateway DALI DGW-521: Conexão entre PLC e módulo de controle DALI
Nos fornos de ar quente industriais deste caso, centenas de lâmpadas internas geram calor. Para que a geração de calor pelas lâmpadas seja controlada com estabilidade e confiabilidade, o cliente escolheu módulos de controle de iluminação DALI combinados com reatores eletrônicos para controlar com precisão a potência das lâmpadas.
Embora o PLC usado nos fornos suporte Modbus RTU, ele não comunica nativamente via protocolo DALI. O DGW-521 da ICP DAS funciona como um gateway prático para conectar o PLC aos módulos de controle DALI, permitindo gerenciamento de temperatura e monitoramento das lâmpadas, mantendo o controle das condições de processo e do rendimento. Abaixo, o diagrama do sistema:
Arquitetura de comunicação e componentes principais
A arquitetura adotada inclui:
- PLC com protocolo Modbus RTU/DCON;
- DGW-521 (gateway) realizando conversão de Modbus RTU/DCON para DALI;
- Módulos de controle DALI e reatores eletrônicos que ajustam a potência de emissão das lâmpadas;
- Sensores e controladores de temperatura DALI integrados ao sistema de forno;
- Sistema de recuperação de calor e ajustes de potência em tempo real desenvolvidos pelo cliente.
Benefícios do uso do Gateway DALI DGW-521
- Com a função de ajuste de potência em tempo real e a tecnologia de recuperação de calor desenvolvida pelo cliente, o DGW-521 ajuda a reduzir o consumo de energia da máquina em pelo menos 47%.
- O DGW-521 é considerado uma ferramenta de comunicação estável entre o PLC e os tubos de luz durante a operação, garantindo controle confiável do processo.
Gateway DALI DGW-521 – Benefícios e economia de energia
Ao permitir que o PLC supervisione e ajuste remotamente os módulos DALI via DGW-521, torna-se possível implementar políticas de controle dinâmico (ajustes de potência segundo a demanda do processo, schedules, e estratégias de recuperação de calor), contribuindo diretamente para a queda significativa no consumo elétrico reportado pelo cliente.
Conclusão
No passado, o mercado de fornos de ar quente era dominado por fabricantes estrangeiros. O forno multi‑forno de ar quente fabricado por este cliente quebrou essa dependência e atendeu às exigências de melhoria de qualidade e redução de custos, aumentando a competitividade da indústria fotovoltaica de Taiwan. Este cliente é atualmente o único fabricante em Taiwan capaz de fornecer equipamentos de aquecimento Array/CF/Cell, e também o único fornecedor na indústria de equipamentos TFT LCD em Taiwan.
A ICP DAS continua comprometida com pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias e oferece produtos completos para atender às necessidades de conversão de protocolo de diversos clientes. A ICP DAS seguirá fornecendo produtos e serviços abrangentes apoiados por vasta experiência acumulada.
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