Akwizycja danych z produkcji w systemie zenon SCADA

Akwizycja danych

Dostęp do aktualnych i wiarygodnych danych z produkcji jest niezbędnym warunkiem skutecznego zarządzania w każdej fabryce. Opierając się na właściwych informacjach przedsiębiorstwo może aktywnie, w czasie rzeczywistym zarządzać zdarzeniami na hali produkcyjnej. Rzetelne dane z produkcji są konieczne dla prawidłowego obliczenia kluczowych wskaźników efektywności . Wskaźniki OEE, MTBF, czy MTTR stanowią bazę dla historycznych analiz i optymalizacji pracy zakładu. W realiach nowoczesnej fabryki, akwizycja danych z produkcji to domena systemów SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Pozwalają one na automatyczne gromadzenie danych procesowych z wielu urządzeń i komponentów automatyki przemysłowej.

Mechanizm pobierania danych

System SCADA można połączyć (bezpośrednio lub przez dodatkowy moduł) z każdą maszyną produkcyjną. Sposób akwizycji danych uzależniony jest od rodzaju maszyny i tego, czy posiada ona  jakiś interfejs komunikacyjny. Ważny jest też zakres i stopień szczegółowości informacji jakich się oczekuje.

Możliwości akwizycji danych przez zenon SCADA obejmują wszelkie rodzaje urządzeń, procesów i zdarzeń w obrębie hali produkcyjnej. System może pobierać szerokie spektrum danych o stanie maszyn. Podstawowe to: zmiany w przepływie prądu, tempo, cykle pracy. Wśród parametrów procesowych, system może zbierać dane o temperaturze, ciśnieniu, poziomie i przepływie płynów. Interpretacja tych danych przez system SCADA pozwala śledzić postępy produkcji, dostarczać wiedzy o tym czy procesy przebiegają zgodnie z założeniami, a także na bieżąco monitorować parametry mające wpływ na jakość produktu czy bezpieczeństwo pracy.

System zenon scada może gromadzić dane produkcyjne wykorzystując między innymi:

  • sterowniki PLC (Programmable Logic Controller)
  • sterowniki RTU (Remote Terminal Unit)
  • moduły I/O (Input/Output) moduły kontrolno-pomiarowe
  • liczniki zużycia mediów (energia, woda)
  • etykiety z kodami kreskowymi, QR, RFID
  • wagi kontrolne
  • identyfikację optyczną

Komunikacja i przesyłanie danych

Na przestrzeni kilkudziesięciu minionych lat, producenci automatyki przemysłowej rozwijali niezależnie od siebie własne standardy komunikacji. W efekcie mamy do czynienia z sytuacją, gdy niemal w każdej hali produkcyjnej spotykamy urządzenia i systemy z odmiennymi protokołami komunikacyjnymi. Z powodu tego zróżnicowania, osiągnięcie płynnej wymiany informacji może sprawić pewien kłopot. Oto przykłady kilku protokołów, które dzisiaj powszechnie występują w halach produkcyjnych:

  • Modbus (Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus )
  • Profibus
  • Profinet
  • Foundation Fieldbus
  • M-Bus ( Meter-Bus)
  • Ethernet/IP
  • MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
  • OPC (OLE for process control)
  • OPC UA (Unified Architecture)

Aby rozwiązać problem komunikacji w środowisku wielu różnych maszyn i systemów, zenon SCADA został wyposażony w ponad 300 protokołów (driverów) komunikacyjnych. Co ważne, lista ta jest stale rozbudowywana i aktualizowana. Znacząco ułatwia to i przyspiesza proces przygotowania systemu zenon do pracy. Pobieranie i integracja danych jest możliwa bez względu na producenta i wiek maszyn.

Dlaczego warto zbierać dane produkcyjne z wykorzystaniem zenon SCADA?

Wysoka rzetelność danych – dzięki automatycznej akwizycji danych, przedsiębiorstwo nie musi już opierać się wyłącznie na wartościach deklarowanych przez pracowników produkcji, które mogą być obarczone ryzykiem błędu albo manipulacji.

Dane w czasie rzeczywistym – przy niektórych zastosowaniach istnieje potrzeba śledzenia danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Przykładem na to są zadania podlegające statystycznej kontroli procesu (SPC – Statistical Process Control).  Tylko natychmiastowa detekcja i reakcja na nieprawidłowości może uchronić przed stratą materiału, a niekiedy nawet awarią urządzania. Jest to szczególnie ważne, gdy dany proces produkcyjny jest wrażliwy na zmianę określonych parametrów,

Wyeliminowanie papierowego obiegu dokumentów – w efekcie wdrożenia zenon SCADA można zrezygnować z tradycyjnego, papierowego obiegu dokumentów w hali produkcyjnej. Pozwala to uniknąć zasadniczych wad metody papierowej, takich jak pracochłonność, wysokie ryzyko błędu ludzkiego czy kłopot z przetwarzaniem danych.

Efektywne zarządzanie zużyciem energii – system zenon SCADA wspiera założenia standardu ISO 50001, postulującego m.in. potrzebę systematycznego mierzenia i monitorowania wykorzystywania energii elektrycznej, aby móc zracjonalizować jej zużycie i wyeliminować obszary marnotrawstwa.

Wysokie bezpieczeństwo danych – w systemie zenon SCADA duży nacisk położono na kwestie bezpieczeństwa transmisji i integralności danych. Pozwala to spełnić założenia standardów takich jak: IEC 62351 (uwierzytelnianie TLS – Transport Layer Security) i NERC/CIP (North American Electric Reliability Corporation/Critical Infrastructure Protection).

Dzięki elastycznej architekturze i szerokim możliwościom integracji z wieloma typami maszyn i systemów, zenon SCADA stanowi skuteczne narzędzie do rejestrowania danych z produkcji w każdym przedsiębiorstwie, bez wglądu na branżę czy poziom zaawansowania infrastruktury produkcyjnej.

Autor artykułu
Poleć innym
Share on linkedin
LinkedIn
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *