Дигитализацията на едно производство невинаги започва заедно с машините. Често оборудването се доставя на различни етапи, автоматизацията се надгражда според текущите задачи и възможности, а с годините в предприятието се оформя техническа среда с контролери, интерфейси и системи за управление от няколко поколения. Всяка машина разполага със собствена информация за работния процес, но общият поглед върху производството остава труден. Платформата dataFRUIT на утвърдената българска компания Давид Холдинг е разработена за събиране, обработка и представяне на данни от индустриално електромеханично оборудване. Сред водещите ѝ характеристики се открояват бързото внедряване и възможността за адаптиране спрямо наличните средства и системи за автоматизация.

Как обаче информацията от различни машини може да достигне до обща среда, без дигитализацията да остане ограничена в рамките на отделна линия или контролер? С екипа на Давид Холдинг разглеждаме възможностите на dataFRUIT и предимствата на платформата за съвременното индустриално производство.

Общ информационен слой за наличната автоматика

Свързването на разнородно оборудване зависи от комуникационните възможности на всяка машина. DataFRUIT разполага с конфигурирана операционна среда за изграждане на инфраструктурна свързаност върху TCP/IP Stack и среда за интеграция с индустриални PLC, като контролери на Siemens и Schneider Electric, както и двупосочна комуникация чрез Siemens S7, OPC UA, Modbus и MQTT. Различните поддържани протоколи дават основа за работа с различни източници на производствени данни. Конкретната конфигурация зависи от контролера, интерфейсите и начина, по който съответното оборудване предоставя информация. След установяването на комуникация избраните работни стойности могат да бъдат пренесени от нивото на машинното управление към средата за наблюдение и анализ.

Ролята на платформата е да подреди данните, идващи от отделните съоръжения, така че да бъдат разглеждани в контекста на общия процес. PLC контролерите запазват задачите си по управлението, докато dataFRUIT осигурява среда за достъп, визуализация, съхранение и обработка на информацията. Към комуникационните възможности разработчикът включва сигурност и криптиране на данните. „Когато в едно предприятие работят контролери и машини с различни комуникационни възможности, първата задача е да се изгради надеждна връзка с наличната автоматика. Поддръжката на утвърдени индустриални протоколи създава основа данните от отделните съоръжения да бъдат включени в обща среда“, обясниха от Давид Холдинг.

DataFRUIT е насочена към производствени поточни линии, оборудване за обработка и формоване на метали, предприятия от хранително-вкусовата промишленост и др. Сред областите на приложение е и енергетиката – водноелектрически и топлоелектрически централи, соларни и вятърни паркове, централи за биомаса и подстанции. Решението е ориентирано към три основни групи потребители – производители, интегратори и оператори на електромеханично оборудване.

От машинните стойности до персоналното работно пространство

Свързването с наличната автоматика е началната стъпка. След нея данните от машините следва да бъдат организирани във вид, който подпомага ежедневната работа на оператори, инженери и технически ръководители. DataFRUIT осигурява денонощен достъп през стандартен уеб браузър, потребителска оторизация и персонално работно пространство. Интерфейсът е съвместим с мобилни устройства, а показателите за състоянието и работните параметри на оборудването са групирани според тяхното предназначение. Така специалистите могат да следят информацията от свързаните съоръжения в обща среда, вместо да проверяват поотделно различни контролери и системи за управление.

Групирането има съществено значение, когато е необходимо наблюдение на по-голям брой стойности. Температура, налягане, мощност, режими на работа и състояния на отделни механизми придобиват реална практическа стойност, когато връзките между тях се виждат ясно. „Отделният машинен сигнал показва моментно състояние, докато съпоставянето с останалите параметри помага за проследяване на поведението на целия процес“, добавиха от компанията.

Персоналното работно пространство дава възможност информацията да бъде подредена според ролята и задачите на конкретния потребител. Платформата поддържа индивидуална среда с оторизиран достъп, а включените справки за производителността поставят текущите показатели в по-широк контекст и подпомагат проследяването на работата на оборудването. Достъпът през стандартен уеб браузър пък премахва обвързването с конкретно работно място. Съвместимостта с мобилни устройства дава възможност параметрите да се преглеждат и извън контролната зала, включително при наблюдение на оборудване, разположено на отдалечен обект, а потребителската оторизация определя до каква информация има достъп всеки специалист в рамките на персоналното си работно пространство.

Оповестяването е свързано с архив на събитията

Текущото наблюдение показва състоянието на съоръжението в реално време, но инженерният анализ често изисква връщане към развитието на процеса. Затова dataFRUIT съчетава логика за оповестяване с архивиране на възникналите събития и свързаните с тях машинни данни. Платформата използва предварително конфигуриран логически модел за обекти от типа „събитие/процес“, като видовете събития, основните им параметри и реакцията на системата могат да бъдат определени според спецификата на наблюдаваното оборудване. При изпълнение на зададените условия потребителят получава известие, а регистрираният случай се записва в архива. Така сигналът не приключва с оповестяването. Записът остава част от историята на процеса и може да бъде съпоставен с предходни прояви на сходно поведение. „Групирането на събитията подпомага проследяването на повтарящи се отклонения и очертаването на тенденции, които трудно биха се забелязали при разглеждане на отделен случай“, обясниха от компанията.

Връзката между възникналото събитие и стойностите, които са го предшествали, е съществена за анализа. Архивът обединява регистрираните случаи с историческите данни от съоръжението и насочва вниманието към периода, в който е настъпила промяната. Платформата поддържа различни подходи за съхранение на историческите стойности, като времевата резолюция може да бъде зададена поотделно за всеки наблюдаван параметър. Така честотата на записване се съобразява с динамиката на конкретната величина. Историческите данни се представят графично, а потребителят може динамично да избира разглеждания период. При регистрирано събитие се зарежда конкретният набор от стойности, свързан със съответния процес или тенденция. По този начин анализът може да бъде сведен до времевия отрязък около промяната, без да се налага преглед на дълги масиви от несвързани записи.

„Инженерни рецепти“ и проследяване на отклонения в процесите

Граничните стойности са един от основните ориентири при наблюдението на машини, но промяната в работата на оборудването невинаги започва с преминаването на зададен интервал. Температурата може постепенно да се повишава, времето за установяване на нормален режим да се удължи, а хидравлична помпа да се включва по-често от обичайното. „Поотделно параметрите все още могат да остават в допустимите граници, докато тяхното развитие във времето вече показва отклонение от оптималното поведение“, разясниха от компанията. За проследяването на подобни зависимости в dataFRUIT са включени визуални средства за създаване на т.нар. „инженерни рецепти“. Те описват логически връзки и последователности между няколко наблюдавани величини, като анализът стъпва върху натрупаните исторически данни. Вместо вниманието да се насочва към единична стойност, инженерната рецепта проследява как отделните параметри се изменят един спрямо друг и в какъв ред възникват промените.

Сред примерите, посочени от разработчика, са постепенно покачване на температурата без достигане на критична граница, промяна във времето за движение по инерция при спиране и учестено включване на хидравлични помпи. Разглеждат се още случаи на по-ниска мощност при определена позиция на работен орган, както и понижена мощност при запазени стойности на дебита и налягането – съотношение, което може да насочи към промяна в коефициента на полезно действие. „Инженерните рецепти описват логическите връзки и последователности между наблюдаваните стойности. Прилагането им се основава на натрупаните исторически данни за работата на съоръжението“, поясниха от Давид Холдинг. Практическата стойност на подобен подход е в обвързването на наблюдението със спецификите на конкретната машина. Натрупаните стойности се използват за проверка на предварително зададени зависимости, а регистрираните последователности насочват инженерния екип към процеси, които изискват по-задълбочен технически анализ.

С това се затваря и технологичната логика на dataFRUIT. Информацията, извлечена от различните машини и контролери, преминава от текущо наблюдение към архив на събитията, исторически справки и анализ на предварително зададени зависимости. Отделните стойности постепенно се подреждат в картина на производствения процес, в която могат да бъдат проследени както моментното състояние на оборудването, така и промените, натрупвани по време на неговата работа. Именно този общ поглед е това, което често липсва в предприятията, в които оборудването е внедрявано и надграждано през различни периоди. „Пътят към дигитализацията невинаги започва с подмяна на оборудването. Понякога първата стъпка е по-доброто използване на данните, които наличните машини вече могат да предоставят“, допълниха още от Давид Холдинг.

Тази статия на ДигиталнаИндустрия.bg е по материали на Инженер.bg.

Повече информация за Давид Холдинг, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg!

Източник на снимковия материал: Давид Холдинг, ©Engineer.BG via Canva.com