POWRÓT

SEMESTR V

Przetwarzanie i analiza obrazów w systemach przemysłowych - wykład


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Struktura systemu nadzoru technicznego
Strategie utrzymania ruchu
Systemy SCADA


 

Struktura systemu nadzoru technicznego

     
   

   Rozwój techniki komputerowej spowodował coraz powszechniejsze stosowanie komputerów w wielu dziedzinach. Jednym z przykładów jest zastosowanie technologii komputerowych do wizualizacji zautomatyzowanych procesów. Do takiego postępowania zmusza wielu inwestorów konieczność efektywnywnego zarządzania przedsiebiorstwem produkcyjnym i posiadanie aktualnych i wiarygodnych danych w czasie rzeczywistym, opisujacych proces produkcyjny, stan urządzeń oraz wydajność poszczególnych rejonów produkcyjnych. Jednym z popularnych sposobów prezentacji modeli środowiska automatyki przemysłowej jest hierarchiczna, czterowarstwowa struktura, w której każda warstwa reprezentuje inny poziom zarżądzania przedsiebiorstwem.
Najczęściej sposoby prezentacji modeli środowiska mają postać graficzną.

Hierarchiczna struktura współczesnych systemów przemysłowch

  • poziom I - sterowanie produkcją w czasie rzeczywistym,
  • poziom II - wizualizacja, gromadzenie danych z procesów produkcyjnych,
  • poziom III - zarządzanie wykonywaniem MES (ang. Manufakturing Resources Planning) - jest odpowiedzialny za wymiane danych pomiedzy systemami poziomów I i II a systemami klasy ERP (ang. Enterprice Resorce Planing),
  • poziom IV - zarządzanie zasobami produkcyjnymi MRP (zarzadzanie zasobami przedsiębiorstwa, zamówienia, zakupy, funanse, ksiegowość, kosztorysy, prognozowanie i planowanie działalności przedsiebiorstwa),


Hierarchiczna budowa współczesnych systemów przemysłowych

Korzysci z wdrozenia systemów wizualizacyjnych

Możliwości

  • Monitorowanie i sterowanie
  • Nadzoruje przebieg produkcji: urządzenia, zasoby i środki.
  • Zapewnia zdalne sterowanie procesem.
  • Umożliwia raportowanie z dowolnego miejsca.
  • Daje możliwość zdalnego dostępu do danych i ekranów synoptycznych oraz podglądu kluczowych wskaźników (OEE, KPI, SPC).
  • Pozwala na wizualizację procesu.
  • Umożliwia szybsze reagowanie na zmiany warunków oraz zmieniające się potrzeby rynku.
  • Zmniejsza zużycie materiałów, zwiększa efektywność, wydajność i poprawia jakość.

Bezpieczeństwo

  • Daje możliwość szybkiej reakcji na problemy dzięki rozbudowanemu alarmowaniu.
  • Zapewnia zdalny odczyt historii alarmów i zdarzeń.
  • Korzysta z wydajnych i bezpiecznych technologii dostępu zdalnego do aplikacji SCADA.
  • Zapewnia stuprocentową integralność danych.
  • Zwiększa bezpieczeństwo dzięki zaawansowanej redundancji.

Technologia

  • Architektura klient/serwer z możliwością rozbudowania systemu SCADA do 200 stacji klienckich.
  • Wbudowany język VBA umożliwiający szybkie tworzenie jak i rozbudowę aplikacji.
  • Obsługa kontrolek .NET znacznie rozszerzająca możliwości klasycznego systemu SCADA.
  • Wykorzystanie standardu OPC na poziomie serwera , jak i klienta.
  • Bogata biblioteka driverów komunikacyjnych do różnego typu urządzeń automatyki przemysłowej.
  • Funkcje podpisu elektronicznego do zabezpieczenia prawidłowości prowadzenia procesu produkcji.
  • Prosta integracja z innymi rozwiązaniami platformy oprogramowania GE oraz systemami typu MES i ERP.

Korzyści

  • Pozwala podejmować właściwe decyzje w oparciu o analizę.
  • Daje zdalny dostęp do aplikacji dzięki rozwiązaniom mobilnym.
  • Umożliwia szybsze wdrożenie rozwiązań dzięki nowym funkcjom i szablonom.
  • Zmniejsza złożoność systemu dzięki łatwej integracji z rozwiązaniami firm trzecich.
  • Obniża koszty wdrożenia dzięki rozwiązaniom webowym.
  • Zwiększa skalowalność systemów.

Do góry


 

Strategie utrzymania ruchu.

     
   

Zastosowanie przemysłowych systemów wizyjnych
Przemysłowy system wizyjny przetwarza "to, co widzi", czyli cechy fizyczne obiektów. Może więc analizować geometrię obiektów, ich położenie, stan powierzchni (barwa, chropowatość lub połysk, wady, nadruk) itp. cechy. Najpopularniejsze zadania realizowane przez przemysłowe systemy wizyjne to:

  • identyfikacja obiektu (np. przez porównanie z wzorcem lub przez analizę cech
  • pomiary wymiarów geometrycznych;
  • czytanie kodów;
  • kontrola tekstów (OCR, OCV);
  • kontrola jakości nadruku;
  • kontrola obecności (w tym i zliczanie obiektów) lub kontrola pozycji;
  • kontrola stanu powierzchni;
  • ocena barwy;
  • sortowanie wyrobów (np. owoców).

   Według szacunków stowarzyszeń branżowych ok. 18% systemów wizyjnych na świecie zainstalowanych jest w branży motoryzacyjnej. Systemy wizyjne służą tam głównie kontroli poprawności montażu podzespołów. Efektem ekonomicznym jest zabezpieczenie się przed ewentualnymi kosztami serwisowymi lub przed dużymi odszkodowaniami w przypadku wyprodukowania wadliwych detali lub podzespołów. Drugą z branż konsumujących systemy wizyjne w dużych ilościach jest przemysł szklarski.
Kolejny strategiczny rynek systemów wizyjnych to "prowadzenie robotów". "Ślepy" robot wymaga jednoznacznego zdefiniowania pozycji, informacji o otoczeniu, informacji o pojawieniu się i pozycji obiektu, który robot ma przetwarzać. Wyposażenie robota w system wizyjny, sprzężony z jego układem sterującym, umożliwia robotowi pracę w niezdefiniowanym środowisku. W przypadku robota mobilnego możliwe staje się przemieszczanie w nieznanym otoczeniu.
   W branży farmaceutycznej i spożywczej systemy wizyjne służą głównie do kontroli spełnienia wymagań przepisowych: oznakowania daty produkcji lub kodu wyrobu i kontroli etykiet. Drugim ważnym zadaniem jest kontrola poprawności zapakowania (np. zamknięcia kapsla na butelce piwa). Sama kontrola półwyrobu lub wyrobu jest mniej popularna.
   Branża elektroniczna kontroluje poprawność montażu płytek i modułów elektronicznych. To ok. 10% rynku wizyjnego.

Do góry


 

System SCADA. Nowe technologie w utrzymaniu ruchu

     
   

   Większość systemów automatyki dzisiaj działa we współpracy z ludźmi. Interakcje pomiędzy człowiekiem a maszyną są nieodzowne w obecnych systemach sterowania. Operatorzy w swojej codziennej pracy mają możliwość wpływania na wiele parametrów produkcyjnych. W celu ułatwienia ich pracy producenci maszyn i systemów automatyki swoje produkty wyposażają w specjalne interfejsy człowiek-maszyna (z ang. HMI, Human Machine Interface). Interfejsy te najczęściej przybierają formę ekranów, za pośrednictwem których do systemu można wprowadzać informacje, ale też pobierać i wyświetlać dane o produkcji.

Czym jest SCADA

   SCADA to skrót od Supervisory Control And Data Acquisition co możemy dosłownie przetłumaczyć jako nadzór i akwizycja danych. W rzeczywistości SCADA to system informatyczny nadzorujący przebieg procesu technologicznego, jest nadrzędny w stosunku do warstwy sprzętowej (sterowniki, moduły I/O) i realizuje następujące zadania:

  • Wymiana danych w czasie rzeczywistym ze sterownikiem PLC lub modułem I/O.
  • Przetwarzanie informacji w czasie rzeczywistym.
  • Wyświetlanie informacji na ekranie w postaci czytelnej dla człowieka.
  • Utrzymywanie bazy danych w czasie rzeczywistym z informacjami technologicznymi.
  • Zarządzanie alarmami oraz sygnalizacja alarmów.
  • Przygotowanie i generowanie raportów o postępach procesu technologicznego.
  • Archiwizacja informacji technologicznych.

Jak powstaje system SCADA?

   Z punktu widzenia operatora i klienta zamawiającego system wizualizacji, SCADA jest monitorami wyświetlającymi dane procesowe. To co dzieje się poza monitorami jest już obsługiwane przez dział techniki, utrzymanie ruchu bądź przez zatrudnionego automatyka, w zależności od specyfiki i wielkości zakładu. W związku z tym, bardzo ważnym jest aby lokalny dział techniczny był w stanie odpowiednio reagować na zaistniałe sytuacje z każdym elementem systemu SCADA. Ma na to wpływ Integrator Systemów, który wdraża system SCADA w firmie. Powinien on przeszkolić pracowników z każdej części systemu. Operatorów z użytkowania, techników z serwisowania a nawet z wdrażania zmian w odebranym systemie wizualizacji. Z tym ostatnim są częste problemy, gdyż interfejsy SCADA potrafią być niezwykle skomplikowane. Może okazać się, że niezbędne będzie wysłanie techników utrzymania ruchu na dodatkowe płatne szkolenie specjalistyczne.
   Jak wyżej wspomniano SCADA to ogromny system, który integruje wiele elementów w obrębie maszyn, jak i całego zakładu produkcyjnego. Stworzenie takiego systemu nie może być i nie jest proste. Cały proces integrowania wymaga współpracy specjalistów z różnych dziedzin. SCADA sprzęga dane pochodzące ze sterowników i modułów I/O z danymi wyświetlanymi na wizualizacjach.

Do góry


 

 (C) 2011 - 2020 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved