System SCADA + komputer przemysłowy – jak stworzyć najlepszy zestaw?

Z tego artykułu dowiesz się:

  • jakie zastosowania ma SCADA,
  • dlaczego do systemów SCADA warto wybrać komputer przemysłowy zamiast standardowego PC,
  • jak dobrać system SCADA do aplikacji,
  • jakie są minimalne wymagania sprzętowe do instalacji małego systemu SCADA,
  • jakie parametry powinien mieć dobry komputer przemysłowy współpracujący z systemem SCADA.

Systemy SCADA w zakładach przemysłowych

W większości zakładów przemysłowych do nadzoru procesów wykorzystywane są systemy SCADA. Jest to oprogramowanie, które pełni nadrzędną rolę nad urządzeniami wykonawczymi i ma za zadanie alarmowanie, zbieranie i historyzację danych oraz zarządzanie nimi.  Ułatwia operatorom monitorowanie procesów produkcyjnych i umożliwia prognozowanie.

Czytaj więcej o tym, co to jest SCADA »

Oprogramowanie SCADA i jego rodzaje oraz wersje różnią się głównie liczbą zmiennych oraz funkcjonalnością.

Czytaj więcej o tym w artykule „Jak dobrać wizualizację na miarę potrzeb?” »

 Jako automatyk powinieneś wiedzieć, ile korzyści fabryce może dać nawet mały system SCADA.

3 główne powody, dla których automatyk powinien wykorzystywać systemy SCADA w zakładach przemysłowych:

  • Ty, mistrz zmiany i kierownik macie na bieżąco informacje o stanie procesu produkcyjnego,
  • jesteście natychmiast informowani o zaistnieniu sytuacji alarmowej i Ty jako automatyk możesz szybko zareagować i poznać przyczynę awarii,
  • możecie zobaczyć stan aktualnej wartości kluczowej zmiennej procesowej w kontekście wartości historycznych oraz progowych

Żeby taki system, oprogramowanie dobrze działało  w zakładzie przemysłowym, należy odpowiednio dobrać sprzęt do wizualizacji danych gromadzonych i przetwarzanych przez system SCADA oraz do sterowania procesem za pomocą ekranu dotykowego. Jaki sprzęt najczęściej wykorzystują zakłady przemysłowe?

W niektórych przypadkach nadal jest to standardowy komputer PC z monitorem, ale coraz częściej wybierane są specjalistyczne komputery przemysłowe.

Dlaczego warto wybrać komputer przemysłowy?

1.Masz pewność, że sprzęt jest niezawodny w warunkach przemysłowych.

Każda awaria w zakładach przemysłowych przynosi straty i powoduje opóźnienia produkcji. Szczególnie ważną rolę ma system SCADA, który jest odpowiedzialny za monitorowanie i ostrzeganie o sytuacjach krytycznych. Z tego powodu każda awaria sprzętu, na którym jest uruchomiony system SCADA, negatywnie wpływa na jego działanie.

W tego powodu tak ważne jest dobranie sprzętu odpowiedniego do warunków, w których pracuje. W porównaniu do zwykłego komputera PC, komputer przemysłowy IPC jest bezawaryjny, ponieważ ma bardziej wytrzymałą obudowę, system pasywnego chłodzenia i dużo większą odporność na zapylenie, wodę oraz wilgotność.

2. Wybierasz rozwiązanie sprawdzone w pracy z oprogramowaniem przemysłowym

Komputer do systemu SCADA powinien mieć odpowiednie podzespoły, które zapewnią wydajną pracę z oprogramowaniem przemysłowym. Komputery przemysłowe projektowane są z uwzględnieniem potrzeb systemów SCADA, dlatego zastosowanie dysku SSD, możliwość wykorzystania dwóch dysków, czy aktualizacji pamięci są ważnymi elementami, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze tych urządzeń.

3. Możesz zamontować komputer w dowolnym miejscu oraz wybrać ekran odpowiedni do zastosowania

Komputery przemysłowe najczęściej są przystosowane zarówno do montażu panelowego, jak również do montażu w standardzie VESA. Komputery typu BOX można również zamontować w szafach sterowniczych. Taka elastyczność montażu pozwala na swobodne wprowadzenie komputera na stanowisko produkcyjne, bez konieczności jego reorganizacji.

Możliwość wyboru ekranu pojemnościowego lub rezystancyjnego również jest dużą zaletą w komputerach przemysłowych. W sytuacji, gdy operator na stanowisku pracuje w rękawicach, świetnie sprawdzi się ekran rezystancyjny.

Jak stworzyć najlepszy zestaw: system SCADA + komputer przemysłowy?

Poniżej pokażemy zobaczysz, jakie cechy, funkcjonalności i zastosowanie ma właściwie dobrany zestaw komputer przemysłowy IPC + system SCADA, na przykładzie AVEVA Edge oraz Astraada PC Standard.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej o tym, jakie czynniki warto wziąć pod uwagę przy wyborze komputera przemysłowego do systemu SCADA, przejdź do artykułu:

 Jak dobrać komputer przemysłowy po system SCADA? >>

1.Wybór systemu HMI/SCADA

Zanim zdecydujesz, jakie oprogramowanie oraz sprzęt wybrać, zastanów się, jakie potrzeby ma Twoja aplikacja i w jakim zastosowaniu ma działać Twój zestaw IPC + SCADA.

Po rozpoznaniu potrzeb, w pierwszej kolejności powinieneś/powinnaś wybrać system HMI/SCADA z odpowiednią liczbą zmiennych oraz funkcjonalnościami, jakich potrzebujesz.

Systemy HMI/SCADA mają różne funkcjonalności, w zależności od zastosowań. Na przykładzie najpopularniejszych systemów SCADA na świecie – firmy AVEVA, można podzielić oprogramowanie na następujące zastosowania:

  • Proste systemy HMI/SCADA do małych i średnich systemów – oprogramowanie, które idealnie sprawdzi się przy maszynach, jako alternatywa dla paneli HMI lub jako wizualizacja przy stanowiskach operatorskich.
  • Systemy SCADA do wizualizacji procesów produkcyjnych – takie systemy uwzględniają większą ilość zmiennych produkcyjnych i mają większe możliwości komunikacyjne i projektowe.
  • Systemy SCADA do dużych aplikacji z wieloma zmiennymi – takie oprogramowanie ma dużo większe możliwości projektowe i komunikacyjne. Najbardziej zaawansowane systemy SCADA znajdują zastosowanie dla całych zakładów przemysłowych.
Porównanie cech różnych technologii wizualizacji danych przemysłowych, źródło: ASTOR

Przykładowy system SCADA dla małych aplikacji

AVEVA Edge jako prosty system HMI/SCADA jest przeznaczonych do małych i średnich aplikacji. Takie oprogramowanie warto wybrać do wizualizacji pracy maszyn lub innych stanowisk operatorskich.

To oprogramowanie ma zestaw funkcji, które pozwolą łatwo budować intuicyjne aplikacje wizualizacyjne:

1. Nielimitowany i bezpłatny dostęp do ponad 200 driverów komunikacyjnych.

2. Automatyczny import zmiennych ze sterowników PLC

3. 3 rodzaje dostępu zdalnego do aplikacji

4. Alarmy i raporty PDF

5. Biblioteka Industrial Graphics

Przeczytaj więcej o funkcjonalności programu AVEVA Edge »

Źródło: ASTOR

Po upewnieniu się, że wybrany przez Ciebie system SCADA odpowiada potrzebom Twojej aplikacji, możesz przejść do wyboru komputera przemysłowego. Pierwszym krokiem będzie sprawdzenie minimalnych wymagań sprzętowych wybranego przez Ciebie systemu SCADA.

Minimalne wymagania sprzętowe potrzebne do instalacji oprogramowania SCADA na przykładzie AVEVA Edge 2020:

Aby zainstalować i uruchomić pełne oprogramowanie AVEVA Edge 2020 na swoim komputerze, sprawdź, czy komputer jest wyposażony w:

– jeden z następujących systemów operacyjnych:

  • Windows:
    • Windows 10, version 1803 lub nowszy (w tym wersje LTSC/LTSB)
    • Windows 8.1
  • Windows Server:
    • Windows Server 2019
    • Windows Server 2016
    • Windows Server 2012 R2
  • Windows Embedded Standard:
    • Windows 10 IoT Enterprise (tylko wersje LTSC/LTSB)
    • Windows Embedded 8.1 Industry Pro

– zainstalowany .NET Framework 3.5 oraz .NET Framework 4.7.2 (lub nowszy),

– przeglądarkę Internet Explorer 11,

– minimum 2 GB dostępnej pamięci masowej (dysk twardy),

– minimum 1 GB dostępnej pamięci (RAM),

– kartę sieciową Ethernet lub Wi-Fi.

Ważnym aspektem, o którym warto pomyśleć przy wyborze systemu SCADA jest skalowalność systemu. Każdy zakład produkcyjny powinien brać pod uwagę wzrost produkcji oraz związaną z tym potrzebę większej ilości zmiennych i funkcjonalności .

Gdy wybierasz system SCADA upewnij się, że masz możliwość późniejszej rozbudowy go o większą ilość zmiennych, a aplikacja, którą zbudujesz będzie skalowalna. Dzięki temu zapewnisz rozwój aplikacji w przyszłości oraz ograniczysz przyszłe koszty.

2. Wybór komputera przemysłowego

Po wyborze systemu HMI/SCADA, znasz już minimalne wymagania sprzętowe i możesz przejść do wyboru komputera przemysłowego, który nie tylko spełni te wymagania, ale również inne, związane z zastosowaniem – dotyczące jakości i wytrzymałości.

Komputery przemysłowe mają różną budowę, która sprawdzi się w różnych zastosowaniach.

Komputery przemysłowe mogą występować w postaci komputerów płytkowych (do zastosowania jako część maszyny), komputerów typu box, które mogą być zabudowane w szafach oraz komputerów panelowych, które odróżnia od boxa dołączony monitor.

Do prostego systemu SCADA, takiego jak AVEVA Edge, będzie pasował np. komputer Astraada PC Standard, ze względu nazastosowane tam podzespoły i zainstalowany system operacyjny.

Astraada PC Standard to komputery panelowe z ekranem rezystancyjnym, dlatego najlepsze zastosowanie tych komputerów to stanowiska operatorów oraz jako wizualizacja pracy maszyn. Mogą być wykorzystane do monitorowania parametrów maszyn lub kontroli i sterowania prostym procesem produkcyjnym.

Komputery przemysłowe IPC marki Astraada PC, źródło: ASTOR

Komputer Astraada PC w wersji Standard posiada:

  • dotykowy ekran rezystancyjny o przekątnej od 12″ do 21,5″ i rozdzielczości 1024×768 px. Przy systemach SCADA ekran rezystancyjny ułatwia obsługę monitora operatorowi, który pracuje w rękawicach.
  • procesor Intel Celeron J1900,
  • 4 GB pamięci RAM, która znacząco przewyższa minimalne wymagania sprzętowe AVEVA Edge i pozwala na swobodną i wydajną pracę z systemem SCADA/HMI,
  • dysk SSD 128 GB,
  • system operacyjny Windows 10 IOT, który spełnia wymagania instalacyjne oprogramowania AVEVA Edge (istnieje również możliwość zamówienia komputera z systemem Windows 7, Windows 8, Windows 10 lub Linux),
  • 2 porty szeregowe RS-232 ,
  • 2 niezależne porty Ethernet Gigabit,
  • port do przesyłania obrazu VGA,
  • cztery porty USB, port DVI, VGA,PS2 oraz złącze mini PCIe (duża ilość portów umożliwia podłączenie odpowiedniej ilości urządzeń oraz dodatkowych monitorów),
  • solidną aluminiową konstrukcję i nowoczesny design,
  • temperaturowy zakres pracy od -10 do +50°C,
  • front ekranu posiada stopień ochrony IP65.
Opis portów komunikacyjnych komputera Astraada PC Standard, źródło: ASTOR

Dowiedz się więcej o komputerach Astraada PC Standard »

Dlaczego komputer przemysłowy Astraada PC Standard i system HMI/SCADA AVEVA Edge to najlepszy zestaw do prostych aplikacji?

Komputer Astraada PC Standard nie tylko spełnia minimalne wymagania sprzętowe systemu SCADA AVEVA Egde, ale rozwiązania zastosowane w tym komputerze pozwalają na zastosowanie go w aplikacjach, w których najczęściej wykorzystywane są proste systemy SCADA.

Możliwości komunikacyjne, duża wytrzymałość i zastosowane podzespoły komputera w połączeniu z dużymi funkcjonalnościami systemu SCADA/HMI AVEVA Edge powodują, że jest to najlepszy zestaw do zastosowania na stanowisku operatorskim i jest znacznie lepszą alternatywą dla tradycyjnego panelu HMI.


Zestaw IPC + SCADA/HMI

Zestaw zawiera:
→ Oprogramowanie wizualizacyjne AVEVA
 Edge 2020 Embedded HMI Runtime 1500 zmiennych.

→ Panelowy komputer przemysłowy
 pojemnościowy Astraada PC Standard 21,5”

9 090 PLN  5 990 PLN


Podsumowanie

Wybierając system SCADA oraz komputer przemysłowy przede wszystkim rozpoznaj, jakie potrzeby mają spełnić oraz w jakim zastosowaniu będą pracować. Od tego będzie zależeć ilość zmiennych wybranego systemu SCADA oraz zastosowane podzespoły w komputerze przemysłowym.

W kolejnym artykule dowiesz się,  jak zainstalować oprogramowanie AVEVA Edge na komputerze przemysłowym Astraada PC.

Czy ten artykuł był dla Ciebie przydatny?

Średnia ocena artykułu: 0 / 5. Ilość ocen: 0

Ten artykuł nie był jeszcze oceniony.

Ewelina Niziołek
Ewelina NiziołekAbsolwentka Politechniki Krakowskiej, studiów inżynierskich kierunku Automatyka i Robotyka o specjalności Automatyzacja systemów wytwarzania oraz studiów magisterskich Politechniki Krakowskiej, specjalności Technologie informacyjne w systemach produkcyjnych.

Opublikuj

Twój adres email nie zostanie opublikowany.

Czytaj więcej