Dołącz do czytelników
Brak wyników

SCADA na miarę Industry 4.0

Artykuł | 22 grudnia 2020 | NR 4
0 53

Systemy SCADA (z ang. Supervisory Control And Data Acquisition) są stosowane w środowisku przemysłowym od ponad 20 lat.  Przez ten czas oblicze informatyki, automatyki oraz podejście do zarządzania danymi procesowymi uległy diametralnej zmianie. Stojąc u progu czwartej rewolucji przemysłowej, warto mieć świadomość, jakie wymagania powinna spełniać SCADA, aby mogła sprostać najnowszym wymaganiom.

 

Rozwój systemów klasy SCADA

W czasach drugiej rewolucji przemysłowej praca większości urządzeń była bardzo ściśle uzależniona od ręcznego sterowania przez operatora. Pracownik był zobowiązany do kontroli wskaźników, manometrów oraz innych (najczęściej czysto analogowych) urządzeń pomiarowych.

Trzecia rewolucja przemysłowa w latach 70. XX w. przyniosła nową jakość w sterowaniu procesami – sterowniki programowalne. Początkowo obsługa maszyn wyposażonych w sterowniki PLC nie różniła się znacząco pod względem kontroli parametrów technologicznych. Z czasem możliwe stało się zbieranie z urządzeń danych o wielkościach analogowych.

Monitoring wartości analogowych odbywał się początkowo jedynie przy wykorzystaniu paneli operatorskich w formie tekstowej. Przejrzystość takiego rozwiązania przy skomplikowanych i dużych rozmiarowo maszynach i liniach technologicznych oraz konieczności monitorowania dużej liczby złożonych parametrów wraz z ich limitami była bardzo ograniczona.

Rozwiązaniem omawianego problemu były systemy komputerowe podłączane do sieci przemysłowej w celu wizualizacji oraz monitorowania pracy. W przejrzystej formie możliwe stało się wyświetlanie stanu pracy maszyny, wartości mierzone mogły być pokazywane na wizualizacji bezpośrednio przy opomiarowanych elementach. Dodatkowo można było wprowadzić jasne dla operatora symbole kolorystyczno-graficzne zwracające bezpośrednio jego uwagę na punkty, w których występują problemy.

Posiadając dane przekazywane do systemu komputerowego, możliwe jest oczywiście ich gromadzenie. Z tego punktu pozostaje już tylko krok do podstaw standardu Przemysłu 4.0 – analizy dużej ilości danych zwanej Big Data.

 

Czwarta rewolucja przemysłowa

Bardzo popularnym w ostatnim czasie hasłem jest Industry 4.0 – Przemysł 4.0, nazywany także „rewolucją cyfrową”. Główne założenie Industry 4.0 stanowi digitalizacja przemysłu w każdej warstwie – od prowadzenia symulacji produkcyjnych, projektowania wyrobu, poprzez monitorowanie i planowanie produkcji, aż do warstwy zarządzania biznesowego.

Za podstawowe elementy Przemysłu 4.0 uważa się Internet Rzeczy (IoT), duże zbiory danych (Big Data), integralność systemów, roboty autonomiczne, cyberbezpieczeństwo, rozszerzoną rzeczywistość, produkcję z elementów drukowanych warstwowo, symulacje, obliczenia w chmurze, przewidywanie uszkodzeń (predictive maintenance) oraz monitoring mediów.

Oczywiście nie każdy z tych elementów bezpośrednio wiąże się z systemami klasy SCADA. Aby w pełni korzystać ze zdobyczy cyfryzacji, konieczne jest posiadanie świadomości, co Industry 4.0 powinno zmienić w podejściu do systemów klasy SCADA. Kolejne części artykułu omawiają elementy standardu Przemysłu 4.0 odnoszące się do systemów SCADA.

 

Internet Rzeczy (Internet of Things – IoT)

Podłączenie systemów SCADA do maszyn i urządzeń odbywało się zazwyczaj z wykorzystaniem sieci znanych typowo ze standardów automatyki – Profibus, Profinet itp. Przemysł 4.0 zakłada szerokie wprowadzenie Internetu Rzeczy, czyli podłączanie wszystkich urządzeń bezpośrednio do sieci LAN i prowadzenie komunikacji pomiędzy urządzeniami z wykorzystaniem standardów czysto informatycznych.

Większość nowych sterowników czy paneli operatorskich jest obecnie wyposażona w złącza ethernetowe. Dzięki podłączeniu wszystkich urządzeń do sieci zakładowej możliwe jest obserwowanie ekranów SCADA z dowolnego miejsca w firmie czy nawet na świecie.

Przy połączeniu tego typu należy pamiętać o odpowiednim, rozsądnym doborze możliwości sterowania maszyną z pozycji ekranów SCADA – generalnie ruchy, które mogą stanowić zagrożenie dla ludzi, maszyn lub urządzeń, powinny być dostępne tylko z miejsc, w których możliwa jest wizualna kontrola spełnienia warunków bezpieczeństwa ruchu.

Podłączając maszynę lub urządzenie do internetu, warto opracować swoisty standard zbieranych informacji. Podejście takie ułatwia w sposób znaczący zbieranie, porównywanie oraz głębszą analizę danych. Prowadzi to bezpośrednio do kolejnego filaru Industy 4.0 – dużych zbiorów danych.

 

Duże zbiory danych (Big Data)

Zbieranie informacji w systemach klasy S...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy