Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Inteligentna automatyka: systemy informatyczne oraz dane

-- czwartek, 15 czerwiec 2017

Pięciostopniowa piramida narzędzi i technologii automatyki tworzy niejako szkielet dla opisania struktury inteligentnych procesów i procedur poprawy ich efektywności. W poprzednim numerze omówione zostały pierwsze dwa poziomy tej konstrukcji. Tym razem zajmiemy się trzecim i czwartym. Dotyczą systemów informatycznych oraz danych – czyli tych elementów, które otwierają drogę do w pełni zinformatyzowanego przedsiębiorstwa. 

Systemy informatyczne są budowane na fundamentach systemów sterowania procesem technologicznym przez dostarczanie danych i narzędzi, które pomagają lepiej zrozumieć stan realizowanego procesu. Rozpoczyna się to od akwizycji i przechowywania danych procesowych w czasie rzeczywistym, które mogą być analizowane za pomocą narzędzi do generowania trendów i raportów – tekstowych i graficznych typu dashboard. Systemy informatyczne, ich technologie i narzędzia są pierwszym krokiem na drodze do zbudowania przedsiębiorstwa w pełni połączonego siecią.

Śledzenie warunków realizacji procesu

Najbardziej rozpowszechnione podejście do wdrażania systemów informatycznych jest związane z wykorzystaniem programów do archiwizacji danych procesowych. Zbierają one dane z urządzeń sterujących realizacją procesu technologicznego i przechowują je w celu odtworzenia ich w przyszłości. Większość programów tego typu jest oferowanych w pakietach wraz z narzędziem do generowania trendów, stosowanym do monitorowania warunków realizacji procesu w czasie rzeczywistym i przy wykorzystaniu danych historycznych. Narzędzia te i funkcje są użyteczne dla technologów i personelu utrzymania ruchu – pozwalają śledzić przyczyny zakłóceń realizacji procesu technologicznego po ich wystąpieniu. Mogą też być wykorzystane przez przeszkolonych operatorów do zidentyfikowania problemów, zanim te się pojawią.

Główną kwestią do rozważenia podczas wdrażania programu do archiwizacji danych procesowych jest to, jak je zbierać. Chodzi o umiejętną analizę, dobór aktualnych punktów danych i częstotliwość ich zapisywania w bazie. Koszty licencji większości programów do akwizycji i archiwizacji danych procesowych zależą głównie od liczby punktów danych, jakie program ten obsługuje i zapisuje. Koszty sprzętu komputerowego narzucają natomiast ilość danych, która może być zapisana i czas ich przechowywania.

Podczas gdy liczba punktów danych zależy od procesu technologicznego i tego, jakie dane są wymagane, aby najlepiej rozumieć warunki realizacji tego procesu, to czas zapisu i ilość zapisywanych informacji mogą być regulowane za pomocą algorytmów kompresji danych wbudowanych w program archiwizujący. To podejście ogranicza ilość danych przechowywanych w bazie raczej tylko do tych, które pokażą zmiany w postaci linii trendu, zamiast cyklicznego zapisywania każdego punktu danych.

Przykładowo, informacje dotyczące zmieniającego się powoli w czasie poziomu surowca w zbiorniku zwykle nie wymagają tak częstego zapisu, jak dane dotyczące ciśnienia w rurze, którego wartość potrafi gwałtownie skoczyć lub spaść, co potencjalnie może spowodować wyłączenie sprzętu. Takie więc skonfigurowanie programu archiwizującego, aby odczytywał poziom w zbiorniku co 30 sekund, zredukuje ilość zbieranych danych w porównaniu do konfiguracji z odczytem co 3 sekundy, jednak bez zbytniej utraty istotnych informacji dotyczących sytuacji w danej chwili. Zastosowanie takiej kompresji danych, aby dokonanie zapisu wymagało co najmniej 1% zmiany wielkości monitorowanej, w jeszcze większym stopniu zredukuje wymaganą przestrzeń zapisu danych.

Jednocześnie zbieranie danych co 30 sekund w przypadku odczytu ciśnienia zmniejsza wartość otrzymywanych informacji dla rozwiązywania problemów, ponieważ w tym okresie może wystąpić przejściowa, nagła zmiana ciśnienia, która nie zostanie zarejestrowana – na linii trendu nie pojawi się żaden skok ciśnienia, co utrudni zlokalizowanie przyczyny problemu. Natomiast odczyt danych dotyczących ciśnienia co sekundę pozwoli przechwycić skoki ciśnienia przy zakresie kompresji 0,5%, mającym na celu ignorowanie pomijalnych zmian w normalnych warunkach działania sprzętu, co redukuje wymagania dotyczące organizacji procesu zapisu i przechowywania danych.

Zastosowanie kompresji danych nie jest wymagane, a program może być skonfigurowany tak, aby zapis każdego punktu danych miał miejsce co sekundę. Jednak doprowadzi to

do gromadzenia dużych ilości danych w bazie i będzie wymagało dodatkowej przestrzeni na twardym dysku. To może spowodować pogorszenie działania sprzętu podczas wykorzystywania narzędzi analitycznych, które muszą odzyskiwać i wyświetlać nieskompresowane dane.

Zamiana danych w użyteczne informacje

Programy archiwizujące świetnie sprawdzają się w automatycznym zbieraniu danych z procesu technologicznego i przechowywaniu ich, aby były dostępne do przyszłego wykorzystania. Jednak programy te mają ograniczone możliwości podczas pracy z danymi generowanymi poza systemem sterowania, takimi jak dane testowe kontroli jakości. Ale gromadzone dane mogą być łączone z innymi bazami danych i systemami w celu skorelowania warunków procesowych z danymi zbieranymi ręcznie. Łączenie wielu źródeł danych dostarcza dodatkowego kontekstu, umożliwiając łatwe rozumienie złożonych interakcji, np. pomiędzy warunkami realizacji procesu produkcji a jakością produktu.

Takie podejście może być zrealizowane przy wykorzystaniu systemu LIMS (Laboratory Information System – system informatyczny zarządzania informacjami laboratoryjnymi), przeznaczonego do zbierania danych z laboratorium kontroli jakości i przechowywania ich w bazie danych, zwykle za pomocą interfejsu internetowego. Wyświetlanie danych z bazy LIMS obok historycznych danych procesowych może pokazać – na jednej linii trendu lub w raporcie – wpływ warunków realizacji procesu produkcji na jakość produktu w dowolnej chwili, co można wykorzystać do znalezienia idealnych punktów nastaw sterowania procesem i osiągnąć bardziej jednolitą jakość produktu.

Same systemy informatyczne mogą dostarczyć użytecznych informacji i wglądu w kondycję realizowanego procesu technologicznego. Dane zebrane przez program archiwizujący mogą być wykorzystane przez operatorów, personel utrzymania ruchu i technologów do podejmowania lepszych decyzji oraz zapisywania wszelkich opinii na temat parametrów operacyjnych.

Analiza danych: jak dobrać właściwe narzędzia?

Jeżeli dane pochodzące z systemu sterowania procesem są obrabiane z wykorzystaniem właściwych narzędzi, mogą się okazać niezwykle wartościowe. Obecnie dostępnych jest wiele popularnych narzędzi do analizy, które można wykorzystać do szczegółowego zrozumienia procesu produkcyjnego.


Podobne artykuły

Przeczytaj także

Nowa, skalowalna platforma analityczna dla zastosowań przemysłowego IoT
Powszechne korzystanie z rozwiązań sieciowych i mocy obliczeniowej w przedsiębiorstwach przemysłowych spowodowało, że dostępność danych zrewolucjonizowała sposób rozwiązywania problemów i... więcej »
Siemens Advanced Machine Engineering usprawni proces budowania maszyn
Siemens Advanced Machine Engineering pozwala konstruktorom maszyn na wdrożenie procesu projektowania modułowego, co niesie korzyści w postaci zwiększonej elastyczności projektu oraz możliwości... więcej »
Podstawy projektowania efektywnego systemu zarządzania alarmami
Aby wdrożyć i utrzymywać efektywny system zarządzania alarmami, użytkownicy końcowi muszą już w fazie projektowania rozumieć wymagania, jakie stawia się tego typu rozwiązaniom, oraz zdawać... więcej »
Targi branżowych specjalistów – podsumowanie EUROTOOL®
Co stanowi o sile Międzynarodowych Targów Obrabiarek, Narzędzi i Urządzeń do Obróbki Materiałów EUROTOOL®? Międzynarodowy skład Wystawców, nowoczesna przestrzeń wystawiennicza, branżowi Zwiedzający,... więcej »
Raport: Czy ufamy chmurze?
Sieciowe infrastruktury akwizycji i przetwarzania danych bazujące na tzw. chmurze stanowią jedną z głównych sił napędowych cyfrowych technologii wchodzących w skład czwartej rewolucji... więcej »
Rozbudowany system sterowania pomaga Grupie Azoty zwiększyć produkcję poliamidu
Grupa Azoty uruchomiła nową wytwórnię poliamidu 6 (PA6) – tworzywa konstrukcyjnego wykorzystywanego m.in. w branży motoryzacyjnej. Inwestycja pozwoli zwiększyć jego produkcję o 80 tys. ton rocznie... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

INDUSTRYmeeting 2018
2018-02-20 - 2018-02-21
Miejsce: Sosnowiec
Technovation Forum
2018-03-14 - 2018-03-15
Miejsce: Bydgoszcz
AUTOMATICON Międzynarodowe Targi Automatyki i Pomiarów
2018-03-20 - 2018-03-23
Miejsce: Warszawa
PRZEMYSŁ 4.0
2018-04-10 - 2018-04-10
Miejsce: Warszawa
Hannover Messe
2018-04-23 - 2018-04-27
Miejsce: Niemcy

Katalog

UNILIFT Sp. z o.o. sp.k.
UNILIFT Sp. z o.o. sp.k.
Ołowiana 16
85-461 Bydgoszcz
tel. +48 52 581 05 15

Indusoft Polska Sp. z o.o.
Indusoft Polska Sp. z o.o.
St. Kunickiego 10A/II
54-514 WROCŁAW
tel. 071-7890881

zobacz wszystkie




SONDA


tak
nie
nie wiem


Wydania specjalne


Profesjonalne Tłumaczenia Techniczne
O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2017 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce