Systemy nadzoru SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) znajdują zastosowanie w szerokim spektrum zakładów przemysłowych. Pozwalają one sprawować kontrolę nadzorczą nad maszynami i procesami produkcyjnymi, dokonywać akwizycji i analizy danych z parku maszynowego, monitorować na bieżąco przebieg produkcji, a także sporządzać gotowe, szczegółowe raporty z pracy zakładu. Dzięki tym systemom, można w bardzo wielu aspektach zautomatyzować zarządzanie produkcją w przedsiębiorstwie.
Z czego składa się system SCADA?
Systemy SCADA zbudowane są z trzech głównych komponentów:
- Sprzęt, który w zależności od stopnia automatyzacji zakładu i charakterystyki wyposażenia może obejmować:
- komputery/serwery
- sterowniki PLC (Programmable Logic Controller)
- sterowniki RTU (Remote Terminal Unit)
- moduły I/O (Input/Output)
- moduły kontrolno-pomiarowe
- Sieć komunikacyjna wraz protokołami komunikacyjnymi. Do najczęściej wykorzystywanych protokołów w zakładach produkcyjnych należą:
- Modbus (wraz z odmianami: Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP/IP)
- Ethernet/IP
- Profinet
- Profibus
- Foundation Fieldbus
- M-Bus ( Meter-Bus)
- MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
- OPC UA (Unified Architecture)
- Oprogramowanie SCADA wraz z technologiami komunikacyjnymi (drivery komunikacyjne).
Jednym z wiodących systemów SCADA jest zenon. Jakie korzyści może przynieść wdrożenie systemu zenon SCADA, w poszczególnych branżach?
Branża spożywcza
System zenon SCADA pomaga podnieść efektywność produkcji, a także sprostać wyśrubowanym normom bezpieczeństwa obowiązującym w branży spożywczej. Wkład oprogramowania w bieżącą kontrolę, oraz tworzenie dokładnej historii produktu, przekłada się na zdolność przedsiębiorstwa do szybkiej detekcji nieprawidłowości i ewentualnego wycofania produktu z dystrybucji.
Oprogramowanie zenon SCADA może współpracować z wieloma urządzeniami stosowanymi w przemyśle spożywczym, zarówno tymi służącymi do wytwarzania żywności, kontroli jakości, jak i pakowania gotowego produktu.
Dzięki transparentności i automatycznemu, rzetelnemu dokumentowaniu procesu produkcji, oprogramowanie zenon pomaga skutecznie stosować standardy bezpieczeństwa żywności zdefiniowane w IFS – International Food Standards, czy HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Points (w zakresie monitorowania krytycznych punktów kontroli, ustalenia procedury zapisu dokumentacji).
Akwizycja, a następnie analiza danych produkcyjnych w systemie zenon, ułatwiają podjęcie kroków zmierzających ku ograniczeniu strat produkcyjnych, ilości zużywanej energii i innych mediów (wsparcie dla normy ISO 50001). Normalizacja i automatyzacja procesu przygotowania produkcji, pozwala przedsiębiorstwom na szybsze wprowadzenie nowego produktu na rynek.
Branża farmaceutyczna
Branżę farmaceutyczną cechują szczególnie wysokie wymogi w zakresie kontroli wytwarzania i dystrybucji produktów. Aby spełnić te wymagania powstała specjalna, przeznaczona dla branży spożywczej wersja oprogramowania zenon – Pharma Edition.
Program jest silnie chroniony przed nieautoryzowanym dostępem. Dzieje się tak nawet wtedy, gdy zalogowany użytkownik oddali się ze swojego miejsca pracy. Każda osoba, zanim wprowadzi jakąkolwiek zmianę w systemie, musi przejść procedurę weryfikacji.
System zenon SCADA pozwala spełnić wymagania określone w amerykańskiej normie FDA 21CFR part 11. Reguluje ona kwestie przechowywania danych w formie elektronicznej, elektronicznych rejestrów i podpisów stosowanych przez firmy produkujące leki. System zenon przechowuje wszystkie dane dotyczące wartości docelowych procesu, receptur i historii ich modyfikacji. Oprogramowanie zenon rejestruje także wszystkie zmiany wprowadzone w systemie, wraz z opisem starej i nowej wartości, datą i czasem zmiany, nazwą użytkownika, komputerem na którym zmiana została dokonana i podpisem autoryzacyjnym.
Zasada działania oprogramowania zenon wspiera również skierowany do branży farmaceutycznej zbiór wytycznych GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice). Najważniejszy postulat GAMP 5 głosi, że dbanie o jakość nie może ograniczać się wyłącznie do testowania produktu gotowego. O jakość należy dbać monitorując każdy etap wytwarzania, dla wszystkich czynników osobno: surowców, narządzi i maszyn produkcyjnych, etc..
System zenon SCADA: Pharma Edition tworzy i archiwizuje kompletną dokumentację dotyczącą receptur z modułu Batch Control (kontrola partii), oraz receptur RGM (Recipe Group Manager).
Branża energetyczna – wytwarzanie i przesyłanie energii elektrycznej
Specjalnie przystosowana dla potrzeb branży energetycznej wersja oprogramowania zenon – Energy Edition, jest zaawansowanym rozwiązaniem stworzonym w celu automatycznego sterowania systemami wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej.
Rozwiązanie wspiera sektor energetyczny w wielu obszarach:
Automatyczne zarządzanie podstacją elektryczną – funkcja pozwala na zdalne, a przy tym łatwe i bezpieczne sterowanie zautomatyzowaną podstacją elektryczną. System zenon Energy Edition może służyć jako narzędzie do wizualizacji procesów dla potrzeb dyspozytorni.
Zarządzania dystrybucją energii – zenon Energy Edition dysponuje narzędziami do wizualizacji sieci elektrycznej, raportowania i archiwizacji danych o dystrybucji. Funkcja Worldview wyświetla pełną sieć i umożliwia zbliżanie i oddalanie elementów sieci na dowolnym poziomie szczegółowości. Pozwala to podejmować decyzje w oparciu o szczegółowe informacje.
Energia odnawialna – bez względu na to, czy źródłem energii odnawialnej są panele słoneczne, czy turbiny wiatrowe, zenon zapewnia kompleksowy wgląd we wszystkie dane dotyczące ich pracy dzięki szczegółowym raportom. System dostarcza precyzyjnych informacji o zdarzeniach, alarmach i parametrach pracy. Ułatwia to zarządzanie i podnosi bezpieczeństwo procesu pozyskania energii ze źródeł odnawialnych.
Elektrownie wodne – zenon Energy Edition posiada funkcje zaawansowanej wizualizacji, kontroli i optymalizacji pracy elektrowni wodnej. Oprogramowanie można łatwo zintegrować z innymi komponentami łańcucha wytwarzania i dystrybucji energii. Bogata biblioteka sterowników, umożliwia połączenie wszystkich podsekcji elektrowni wodnej bez stosowania dodatkowego procesu Gateway.
Magazynowanie energii – zenon Energy Edition pozwala połączyć systemy magazynowania energii z siecią. Program wizualizuje dane w czasie rzeczywistym i służy jako narzędzie do oceny bieżącej sytuacji. Umożliwia także analizy historyczne dzięki zarchiwizowanym danym pomiarowym. Dzięki oprogramowaniu zenon zarządzanie magazynowaniem energii i podstacjami elektrycznymi jest możliwe w ramach jednej aplikacji, bez konieczności stosowania dodatkowego systemu.
Branża motoryzacyjna
Branża motoryzacyjnej to system naczyń połączonych. To skomplikowana sieć dostaw, której poszczególne ogniwa są silnie od siebie zależne. Powszechnie stosowany w tej branży model just-in-time, posiada wiele zalet. Niestety, jego specyfika sprawia, że nieterminowa dostawa jakiegokolwiek podzespołu wstrzymuje kolejny etap montażu pojazdu. Branżę motoryzacyjną cechują więc szczególnie wysokie kary kontraktowe za opóźnienia.
Działając w takich warunkach, przedsiębiorstwa z branży motoryzacyjnej muszą przykładać szczególnie dużą wagę do zachowania ciągłości i odpowiedniego tempa procesu produkcji. Na pierwszy plan wysuwa się potrzeba skutecznego, bieżącego monitorowania sytuacji na hali produkcyjnej.
System zenon SCADA zapewnia pełen wgląd w pracę maszyn i przebieg procesu produkcyjnego w czasie rzeczywistym. Dzięki integracji z infrastrukturą produkcyjną, możliwościom wizualizacji i automatycznego alarmowania o problemach, użytkownicy są na bieżąco informowani o sytuacji w ujęciu pojedynczego czujnika, maszyny, linii produkcyjnej, czy całego zakładu.
Każdy pracownik otrzymuje informację dostrojoną do potrzeb pełnionej przez niego roli. Nawet wtedy, gdy korzysta w pracy wyłącznie z urządzenia mobilnego (smartfon, tablet). System samodzielnie zbiera i przetwarza dane, dostarcza aktualnej wiedzy o osiąganych w zakładzie wskaźnikach efektywności, takich jak OEE (Overall Equipment Effectiveness).
Oprogramowanie zenon stanowi nieocenioną pomoc dla służb Utrzymania Ruchu. W przypadku wystąpienia awarii technicy zostaną automatycznie powiadomieni o problemie, a także o jego potencjalnym źródle. Ułatwia im to przygotowanie narzędzi i części zamiennych, przyspiesza diagnostykę i naprawę.
System zenon SCADA można połączyć z dowolną maszyną produkcyjną. Można to uczynić zarówno dzięki istniejącym sterownikom lub czujnikom, albo – w razie potrzeby – instalację dodatkowego modułu kontrolno-pomiarowego. Skalowalność programu pozwala na łatwe podłączenie nowego urządzenia w przypadku rozbudowy, czy też modernizacji parku maszyn.
SCADA- cyfrowe bliźniaki
Oprogramowanie zenon wyposażone jest w technologię cyfrowych bliźniaków (digital twins). Technologia ta dzięki symulacjom pozwala przewidzieć, jak dany proces będzie przebiegał w rzeczywistości, bez potrzeby jego faktycznego, próbnego przeprowadzenia. Znacząco ułatwia i przyspiesza to etap prototypowania, pozwala także efektywniej stosować ideę ciągłego doskonalenia procesu produkcji.
Setki zakończonych sukcesem wdrożeń dowodzą, że system zenon SCADA jest skutecznym i elastycznym narzędziem nadzoru. Pozwala zautomatyzować i usprawnić proces zarządzania produkcją w niemal każdym jej aspekcie. Bez względu na reprezentowaną przez przedsiębiorstwo branżę.
