Page 47 - Control Engineering Polska I kw. 2023

racyjnymi wyższego poziomu w celu dokładniejszego przetwa- rzania generowanych danych (rys.1).
Dążenie do wyższego poziomu pozyskiwania danych w sie- ci z wielu zróżnicowanych źródeł1 jest częściowo spowodowane rosnącą liczbą posiadających większe możliwości źródeł danych oraz rozszerzoną elastycznością wykorzystywania tych danych, szczególnie w chmurze obliczeniowej. Dostarczanie właściwych danych właściwym użytkownikom jest ważne i pożądane dla układów i systemów sterowania każdej wielkości – nawet obsłu- gujących pojedyncze maszyny – czy lokalnych systemów moni- toringu. Przykładami popularnych użytkowników danych2 oraz aplikacji Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) są:
• urządzeniaisystemydowizualizacjazdalnej/mobilnej, • urządzeniaisystemydoalarmowania/powiadamiania, • oprogramowaniedoarchiwizacjidanych,
• oprogramowaniedoanalitykidanych,
• SystemyRealizacjiProdukcji(MES),
• SystemyPlanowaniaZasobówPrzedsiębiorstwa(ERP). Funkcjonalności wymagane do wdrażania tych aplikacji
były i są ulepszane. Coraz więcej sterowników PLC i PAC obsłu- guje nowsze protokoły komunikacyjne, a niektóre z tych urzą- dzeń są tak rozbudowane, że deweloperzy oprogramowania mogą tworzyć i zachowywać struktury danych, jednocześnie utrzymując lub rozwijając ich kontekst. Nowoczesne protokoły eldbus – w tym EtherNet/IP, Pro net oraz IO-Link – potra ą dostarczać ustrukturyzowane dane z urządzeń i oprzyrządowa- nia do sterowników PLC/PAC. Podczas gdy starsze sterowniki mogły odrzucać ten typ struktury, nowsze platformy potra ą ją zachować lub stworzyć. Jest to ważne, ponieważ systemy ERP, MES oraz inne aplikacje IIoT wyższego poziomu często działają najlepiej, gdy wykorzystują dane ustrukturyzowane.
Przezwyciężanie przeszkód w postaci danych nieustrukturyzowanych w układach sterowania opartych na PLC Nieustrukturyzowane i niekontekstowe dane – głównie in- dywidualne, „surowe” liczby bez jakiegokolwiek skalowania, jednostek inżynierskich czy innych kontekstowych informacji opisowych – długo były normą w przemyśle i nadal są wykorzy- stywane przez wiele lokalnych interfejsów HMI oraz systemów SCADA. To klasyczne podejście się sprawdza, jednak wymaga znacznego wysiłku w postaci zarządzania danymi od początku do końca, aby prawidłowo mapować i wykorzystywać te dane, płynące ze źródeł do sterowników PLC/PAC, interfejsów HMI oraz systemów SCADA i dalej.
W danych ustrukturyzowanych osadzone są użyteczne in- formacje o zasobach zakładu przemysłowego i przypisywanych jest im wiele odpowiednich znaczników (tagów) danych. Jest tak, gdy dane pochodzą z jednego przyrządu (czujnika) obiek- towego lub gdy jest to zorganizowane jako część schematu ste- rowania opartego na urządzeniach PLC/PAC.
Przykładem jest tu wtryskarka z napędem głównym, na- pędem cięcia oraz regulatorem temperatury grzania PID. Tutaj hierarchia danych ustrukturyzowanych obejmuje parametry sterowania i monitorowania napędu o zmiennej prędkości (VSD) oraz wartości temperatury oraz innych wielkości po-
Rys. 2. Nowoczesne sterowniki PLC, takie jak BRX firmy AutomationDirect, są zaprojektowane od początku do końca tak, aby użytkownicy mogli konfigurować definicje danych ustrukturyzowanych.
Źródło: AutomationDirect
chodnych, takich jak status, zużycie energii i awarie (rys.2). Deweloperzy uważają, że wykorzystywanie danych ustruk- turyzowanych jest bardzo efektywną metodą modelowania układów sterowania zasobami przemysłowymi za pomocą
urządzeń PLC/PAC. Przynosi ona wiele korzyści:
• Dane ustrukturyzowane mogą być wykorzystywane w szerokim zakresie: od sterowników PLC/PAC do inter- fejsów HMI, systemów SCADA, programów do archiwi-
zacji, systemów MES, ERP oraz innych.
• Deweloperzy mogą tworzyć hierarchie logiczne, modelu-
jące zasoby oraz ich role w zakładzie produkcyjnym.
• Użytkownicyprzekonująsię,żełatwiejjestpracowaćze strukturami standaryzowanymi, ponieważ mogą one
być powiązane z możliwymi do odczytania przez człowieka nazwami zasobów.
• Umożliwianie dostępu do da- nych aplikacjom wyższego po- ziomu, a nawet użytkownikom zewnętrznym, jest uproszczo- ne dzięki uniwersalnym mo- delom zasobów, ponieważ nie jest konieczne inwestowanie czasu na pozyskiwanie danych inżynierii wstecznej, jako że dane te są przesyłane przez wiele poziomów architektury systemu sterowania.
Oczywiście stopień organizacji informacji, oferowany przez dane ustrukturyzowane i de nicje za- sobów, jest nieco skomplikowany, uwzględniając też rozważania na temat dostępu do danych w dalszej kolejności. Jednak te oraz inne pro- blemy można ograniczyć za pomocą
Więcej
INFORMACJI
SŁOWA KLUCZOWE:
zarządzanie danymi, przemysłowy system sterowania
CELE DYDAKTYCZNE
Dowiedzenie się, dlaczego programowalne sterowniki logiczne (PLC) i programowalne sterowniki automatyki muszą obecnie spełniać więcej funkcji niż tylko elementy automatyki przemysłowej.
Zrozumienie, że projektanci systemów sterowania powinni tak dobierać sterowniki PLC i PAC, aby miały one funkcję bezpiecznej obsługi danych.
Dowiedzenie się, dlaczego dane ustrukturyzowane są efektywne w modelowaniu zasobów przemysłowych, sterowanych lub monitorowanych przez urządzenia PLC i PAC.
MATERIAŁY ONLINE
https://controlengineering.pl/tag/plc-pac/
CONTROL ENGINEERING POLSKA – www.controlengineering.pl
I kwartał 2023 45