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

Czy roboty mogą być zagrożeniem dla pracowników?
Ponad 50 podatności w oprogramowaniu robotów wykorzystywanych przy pracy z ludźmi może prowadzić do fizycznego zagrożenia życia i zdrowia, a najprostszy atak możliwy jest dzięki wykorzystaniu... więcej »
Układy sterowania oparte na komputerach PC: rozbudowa architektur układów sterowania w fabrykach - od sieci brzegowych do platformy IIoT
Urządzenia brzegowe sieci ułatwiają przetwarzanie danych na poziomie fabryki, zwiększając bezpieczeństwo komunikacji i możliwości wykorzystania standardów Przemysłowego Internetu Rzeczy... więcej »
Chiny liderem automatyzacji? Państwo Środka pobiło kolejny rekord
Chiny w błyskawicznym tempie stały się globalnym liderem automatyzacji. Nad Żółtą Rzeką kupuje się dziś najwięcej na świecie robotów industrialnych. Na tym jednak nie kończy się apetyt Państwa... więcej »
mapp Crane - zaawansowana kontrola rotacji
Nowy pakiet kompensuje niepożądane kołysanie i zapobiega rotacji ładunku.  B&R wprowadza nową funkcję dla sterowania dźwigami – komponent mapp Crane. Suwnice, które przenoszą podwieszane... więcej »
Raport: Prawidłowa praca maszyn - Zasilacze i systemy bezpieczeństwa gwarantowanego
Zakłócenia w pracy maszyn i urządzeń spowodowane przerwami w zasilaniu lub niedostateczną jakością energii są zawsze zjawiskiem niepożądanym, grożącym bardzo poważnymi konsekwencjami.... więcej »
Przemysł 4.0 optymalizuje bezpieczeństwo pracy
Działania związane z realizacją koncepcji Przemysłu 4.0 obejmują poza technologiami także interakcje z ludźmi i bezpieczeństwo pracy, jak wyjaśnił przedstawiciel firmy Bosch Rexroth w artykule... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Konferencja Automotive
2017-09-05 - 2017-09-06
Miejsce: Kraków
PROCESS AUTOMATION
2017-09-07 - 2017-09-08
Miejsce: Kraków
ENERGETAB 2017
2017-09-12 - 2017-09-14
Miejsce: Bielsko Biała
Robotech Robotics Technology Conference
2017-09-19 - 2017-09-19
Miejsce: Wrocław
Europejski Kongres Lean Manufacturing
2017-09-28 - 2017-09-29
Miejsce: Katowice
Targi 4INSULATION
2017-10-11 - 2017-10-12
Miejsce: Kraków

Katalog

Comau Poland Sp. z o.o.
Comau Poland Sp. z o.o.
Turyńska 100
43-100 Tychy
tel. +48 502 185 687

ASTOR Sp. z o.o.
ASTOR Sp. z o.o.
Smoleńsk 29
31-112 Kraków
tel. 12 428 63 00

ABB Sp. z o.o.
ABB Sp. z o.o.
Żegańska 1
04-713 Warszawa
tel. 32 79 09 222

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