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.
