Новые технологии открывают новые возможности и проблемы для компаний. Одной из таких возможностей являются интеллектуальные фабрики, где машины, системы хранения и ресурсы объединены в сеть. Данные и показатели играют ключевую роль в этом. На фабрике, где все должны общаться со всеми и всем, именно они должны функционировать как общий язык вещей и людей. Ключевые цифры представляют операционную систему компании и, следовательно, наиболее важные инструменты для корпоративного управления.
Заметка
Тема «Внедрение OPC UA на производственных предприятиях» взята из книги «Практическое руководство OPC UA». Книга специалистов помогает с вводом и внедрением OPC UA и предоставляет практическую помощь, а также варианты модернизации, средства реализации и пользовательские отчеты.
Больше информации
Чем полезен OPC UA?
Тем не менее, исследование, проведенное Уве Тростом и компанией Porsche, показывает, что в немецкой промышленности многое предстоит наверстать. Около 40% опрошенных компаний говорят, что качество данных в компании является недостаточным или плохим. Кроме того, тема ключевых фигур практически не имеет отношения к повседневной работе на заводе, поэтому 60% опрошенных в опросе менеджеров недовольны показателями, а почти половина из них не имеет системы показателей в компании.
Это усугубляет другие проблемы: В связи с возрастающей автоматизацией производства одной из важнейших задач человека является мониторинг растений и процессов. Автоматическая система обычно имеет проблему, если ситуация особенно сложна. В таких ситуациях, однако, люди просто перегружены, потому что у них нет точной информации о текущей ситуации и из-за их работы в качестве супервизора, они потеряли способность понимать сложную, автоматизированную систему из-за отсутствия прозрачности. Это означает, что люди больше не могут выполнять свои надзорные действия по мере необходимости. Современные коммуникационные архитектуры, такие как OPC UA, могут предложить новые возможности в отношении сбора, обработки и визуализации данных,чтобы преодолеть эту основную дилемму в области автоматизации.
До введения коммуникационной архитектуры
Важным требованием перед внедрением новой архитектуры связи является знание текущего требования. Задачами информационной системы являются сбор, обработка, транспортировка и хранение технической и организационной информации. Системы, используемые для поддержки производственных операций, называются связанными с производством ИТ. Они интегрируют производственные процессы внутри производства в бизнес-процессы более высокого уровня в компании. Пирамида автоматизации используется для классификации информационных систем хороший вариант, который структурирует промышленное производство на трех разных уровнях. Подробную категоризацию можно найти, например, в архитектурном образе DIN SPEC 91 329.
Эта схема подходит для классификации внутренних и внешних систем и текущих и будущих информационных связей.
Что такое протокол связи
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Протокол связи, как правило, представляет собой «поведенческое соглашение, которое предписывает хронологические последовательности взаимодействий между поставщиками услуг и определяет форматы (синтаксис и семантику) сообщений, которыми необходимо обмениваться». Архитектура которого описывается так называемыми эталонными моделями, то есть спецификацией.
Наиболее известными представителями архитектуры протокола являются протокол передачи без установления соединения по протоколу Интернет (IP) и транспортный протокол управления передачей (TCP), ориентированный на установление соединения, а также протокол передачи дейтаграмм пользователя (UDP) без установления соединения, которые вместе образуют архитектуру протокола TCP / IP.
Текущие коммуникационные интерфейсы внутри производства разрабатываются по-разному. Стандарт связи для автоматизации на базе компьютера - OLE для управления процессами (OPC), который формирует стандарт для обмена данными о работе и процессах между системами автоматизации и уровнем управления процессом в технологии автоматизации. Данные процесса из системы автоматизации становятся доступными для пользовательской программы стандартизированным способом. С помощью клиента OPC, реализованного производителями приложений, теперь можно получить доступ к данным процесса сервера OPC, а также использовать службы сервера OPC. Спецификация описывает данные процесса, события и тревоги.
Спецификация OPC Unified Architecture (UA) - это стандарт для межмашинной и ПК-коммуникационной связи, который не зависит от поставщика и платформы. Большое отличие от предшественника заключается в том, что OPC UA не только передает данные процесса, но и может их описывать семантически., Кроме того, с помощью объектной модели производственные данные, аварийные сигналы, события и исторические данные могут быть интегрированы в один сервер OPC UA. Кроме того, могут быть реализованы любые типы объектов и переменных и связи между ними. Эта семантика отображается в адресном пространстве сервером. Эта так называемая информационная модель предлагает возможность представления данных о растениях с использованием объектно-ориентированных парадигм моделирования, причем типы данных описываются моделью типов. Соответствующие узлы затем представляют объекты, с которыми связаны функциональные возможности OPC UA.
Таким образом, протокол OPC-UA можно рассматривать как важную и гибкую связь между уровнем сбора данных и уровнем MES
Получение данных
Существует много способов сбора полевых данных. Усилие ввода уменьшается в зависимости от степени автоматизации сбора данных, тогда как точность данных обычно увеличивается. Однако полностью автоматизированный сбор данных влечет за собой дополнительные усилия по установке. Это всегда необходимо учитывать для целей интеграции. Тем более важно иметь детальное представление об использовании и предполагаемом использовании полученных машинных данных.
OPC UA
Подсказка к книге: Что нужно знать о OPC UA
Как реализовать новый протокол связи
Внедрение классических систем автоматизации, используемых сегодня для новых концепций, будет успешным только в том случае, если конечный пользователь будет выбран там, где он находится сегодня. С одной стороны, это означает, что новое решение должно соответствовать определенным минимальным требованиям:
- Новая архитектура и стратегия миграции должны иметь такую же доступность и надежность, что и текущая система автоматизации.
- Миграция не должна создавать каких-либо повышенных рисков для персонала, системы или процесса.
- После миграции система должна иметь такие же или даже улучшенные рабочие характеристики, увеличенный срок службы оборудования, адекватную обработку аварийных сигналов и предоставление информации для группы пользователей по всей системе управления производством.
- Ожидается, что использование сервис-ориентированных архитектур позволит динамически изменять и реконфигурировать во время работы.
С другой стороны, концепции для постепенного перехода (миграции) должны быть разработаны, и интеграция существующих технологий должна быть возможной. Миграция - более или менее длительный процесс. Во время этого процесса может быть несколько уровней интеграции, в том числе с различными технологиями.
Использование вводного процесса рекомендуется для миграции новых информационных моделей.
Выбор правильной команды проекта
Проект внедрения информационных систем обычно включает в себя большое количество разных людей и должностей. Важным фактором успеха является состав команды проекта. Сотрудники из планирования, обслуживания, корпоративных ИТ и последующего оператора должны сотрудничать в процессе внедрения, чтобы играть активную роль в дальнейшей реализации. Чем больше ответственных сотрудников вовлечены в процесс, тем лучше информация о процессе доступна и может использоваться в проекте. На последующем этапе выбора, интеграции и ввода в эксплуатацию проекта поставщики программного обеспечения и систем также должны быть вовлечены в проект.
Знание - конкурентное преимущество
Будьте в курсе: с нашей новостной рассылкой, редакция электротехники AUTOMATISUNG информирует вас по понедельникам, вторникам и четвергам о темах, новостях и тенденциях в отрасли.
Подпишись сейчас!
Описание
Для описания текущего состояния в отношении информационных систем подходят существующая документация заводов и машин и систем более высокого уровня, таких как Система управления производством (MES) и Планирование ресурсов предприятия (ERP). Информация о протоколе связи и используемых в настоящее время интерфейсах должна быть собрана и присвоена соответствующим уровням. Другими источниками информации являются среднесрочная и долгосрочная предпринимательская ИТ-стратегия и существующая сеть поставщиков. Кроме того, вы должны проверить существующие правила оборудования на ранней стадии.
В дополнение к техническим граничным условиям, организационные и экономические аспекты также должны быть приняты во внимание. Для этой цели существующие показатели или системы показателей следует рассматривать в соответствии с существующими определениями модели данных и их ограничениями.
Сформулировать цель
Для внедрения новой информационной системы, в дополнение к всеобъемлющей цели, она также требует детализации и подразделения. Для этого можно разработать конкретные вопросы и ответить на них подходящим методом, например, World Cafe. Полученные ответы могут быть соответствующим образом обобщены в темах и обсуждены во всей команде проекта. Другим способом детализации цели является разработка пользовательских историй. Пользовательская история обычно состоит из трех элементов:
- краткие имена,
- краткое описание запроса,
- несколько критериев приемлемости, которые выражают и документируют детали и помогают выяснить, действительно ли история закончена.
В идеале, пользовательские истории разрабатываются вместе с поставщиком. Это увеличивает взаимопонимание желаемого решения. В этих историях роли могут быть определены и уточнены. Дизайн пользовательских историй приводит к детальному анализу требований.
Критерии оценки
Важным инструментом поддержки решений является оценка возможных вариантов или альтернатив решения путем сравнения критериев, связанных с решением. Основные критерии для принятия решения представлены ниже, не претендуя на полноту. Пользователь должен взвесить и расширить критерии по своему усмотрению.
Основные измерения: концепция (Kt), интерфейсы (Sch), производительность (Prod), будущая безопасность (Zs) и стоимость (K) решения. Целью является объективная оценка, основанная на качественной и количественной информации отдельных решений из внешних и собственных решений. Если доступны результаты приложения, которые являются основанием для принятия решения, необходимо соответствующим образом доверять результатам. Однако это не означает, что правильность и достоверность в смысле принятия решений не должны подвергаться критическому сомнению.
Как это происходит
В статье показано, какие граничные условия должны преобладать при внедрении информационной системы, и была представлена процедурная модель. «Практическое руководство OPC UA», из которого взята эта статья, помогает в дальнейшем внедрении OPC UA.
Заметка
Тема «Внедрение OPC UA на производственных предприятиях» взята из книги «Практическое руководство OPC UA». Книга специалистов помогает с вводом и внедрением OPC UA и предоставляет практическую помощь, а также варианты модернизации, средства реализации и пользовательские отчеты.
Больше информации
OPC UA
Подсказка к книге: Что нужно знать о OPC UA
* M. Sc. Кристоф Бергер, Фраунгофер IGCV, Аугсбург