Print

Systémová integrace mobilního řízení a monitorování: Otázky a odpovědi

-- 14.07.17

Spolehlivé funkce bezdrátového připojení usnadňují zavádění mobilního monitorování a řízení. Odborníci vysvětlují, proč a jak je mobilita přínosná pro automatizační a řídicí aplikace. 

Do automatizačních, řídicích a dalších systémů na základní výrobní úrovni se začínají integrovat funkce pro mobilní monitorování a řízení. Panel odborníků odpovídal na otázky o bezdrátové automatizaci a řízení. Těmito odborníky jsou: 

  • Daniel E. Capano, CWSP, CWNA, GROL, ze společnosti Diversified Technical Services ze  Stamfordu, stát Connecticut. Daniel Capano je rovněž člen redakčního poradního týmu časopisu Control Engineering;  
  • Robert Jardel, řídící technik, a John G. Neil, vedoucí montáže a servisu společnosti Garvey; 
  • Travis Cox, ředitel divize rozvoje obchodu společnosti Inductive Automation;  
  • Barbora Plamínková, marketingová ředitelka společnosti mySCADA Technologies, jejíž software myMobile získal ocenění Engineers’ Choice Award 2017 v kategorii software – mobilní aplikace pro řízení, automatizaci a přístrojovou techniku. 

Uveďte alespoň jeden příklad aplikace, kde se mobilní technologie (mobilní průmyslové počítače, tablety, chytré telefony) využívají nebo se zvažuje jejich využití pro monitorování nebo řízení?

Capano: Stamfordský úřad pro kontrolu znečištění vody (SWPCA) ve státě Connecticut zvažuje použití tabletů k usnadnění mobilního monitorování operací závodu. Bude to samozřejmě probíhat bezdrátově a po rozšíření bezdrátové infrastruktury, k níž dojde po modernizaci systému SCADA. 

Jardel: Společnost Garvey využívá mobilní technologie v celém závodě. Téměř před rokem mě povolali, abych pomohl se zaváděním řízení přímo v závodě Garvey. Kromě nutnosti poskytovat podporu zákazníkům společnosti Garvey bylo nutno věnovat pozornost i dalším záležitostem. 

Dříve museli montéři a technici při testování výkonu produktů shromažďovat data ručně. Tyto informace se pak předávaly z ruky do ruky a procházely mnoha odděleními, přičemž někdy byly tyto údaje urgentní, což proces dále komplikovalo. Zaměstnanci společnosti Garvey museli chodit k hlavnímu panelu a zpět, aby upravovali rychlosti frekvenčních měničů, a pak se museli vrátit ke stroji, aby monitorovali produkt. Pokud rychlost měniče nevyhovovala, museli se vrátit zpět k panelu. Řešení bylo jednoduché: přeprogramovat programovatelný automat (PLC) a dát zaměstnancům Apple iPad.

Nyní mohou zaměstnanci měnit rychlosti přímo za chodu, když stojí vedle stroje. To, co museli dříve dělat dva lidé, nyní může provádět jeden technik za desetinu času. Kromě usnadnění používání je přínosné také to, že když se nakonec vyladí správné rychlosti, jediným stisknutím tlačítka jsou tyto informace zpřístupněny každému v síti společnosti Garvey, včetně techniků, pracovníků připravujících návrhy a obchodníků. 

Neil: Díky tomuto opakovatelnému a uživatelsky přívětivému systému, který je zaveden ve společnosti Garvey, je ihned po ruce dokumentace potřebná ke zvýšení přesnosti konstrukčního řešení strojů. 

Cox: Nejlepším příkladem mobility je aplikace, která poskytuje služby golfovým hřištím, sportovním stadionům, rekreačním střediskům, veřejným parkům a dalším; aplikace je schopna monitorovat a řídit jejich zavlažovací systémy a čerpací stanice. V tomto případě jsou všechna data vzdálená a poblíž řídicího prvku PLC není přítomna žádná osoba. Řídicí prvky PLC komunikují po mobilní síti s centralizovaným systémem a jediný přístup, který operátoři mají, je přes mobilní telefon. Díky této aplikaci mohou monitorovat aktuální stav, alarmy, sledovat trendy historických dat a další informace. Pozorujeme, že spousta zákazníků využívá mobilní technologie k monitorování vzdálených zařízení a k poskytování služeb. 

Další příklad souvisí s odstraňováním problémů na provozní úrovni. Zaznamenali jsme, že zákazníci využívají své chytré telefony nejen k získávání důležitých informací o stroji, ale mohou také komunikovat s ostatními a sdílet videozáznam procesu. 

Obvykle tyto aplikace pracují s daty z monitorování, a už ne tolik s řízením (důvodem jsou velké obavy o zabezpečení). 

Plamínková: Software pro mobilitu lze používat mnoha způsoby. Vizualizace vodní elektrárny (viz fotografie) dává možnost řídit výrobu odkudkoli, a tím ušetřit peníze. (Nikdo tam nemusí být osobně. Pokud k něčemu dojde, systém automaticky zasílá SMS/e-mail na mobilní tablet a operátor, vedoucí nebo majitel okamžitě ví, že se něco děje). Šetří se tím také čas, protože nepotřebujete běžné řídicí prvky. Vlastník této vodní elektrárny dříve jezdil na místo, aby kontroloval, zda elektrárna funguje správně. 

Jaké jsou (nebo byly) dosažené nebo očekávané přínosy? 

Capano: Má se za to, že používání mobilních zařízení přinese úspory díky eliminaci ušlého času nejméně o polovinu. Schopnost najít data o provozu a údržbě na interním serveru přímo z provozu a následně vyhledat díl ve skladových zásobách může být jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout. Očekává se také, že operátoři budou schopni monitorovat a nakonec i řídit procesy v závodě v reálném čase, což umožní rychlejší reakci na anomálie nebo na nouzové situace prakticky odkudkoli. Zabezpečení a řízení přístupu budou přístupné z mobilního zařízení. 

Jardel: Na tomto projektu mobility jsme s Johnem Neilem pracovali den za dnem. Jak si asi dokážete představit, jeho prezentování vyššímu vedení a obchodníkům nešlo napoprvé úplně hladce. Proč? Obvyklé důvody: „Proč to měnit, když to funguje?“ nebo „Vždycky jsme to dělali takhle“ a „Kolikže to bude stát!?“ Nakonec bylo všechno schváleno a během několika minut se do toho technici společnosti Garvey zapojili. Během pár dnů se zúčastnil i zbytek technických pracovníků a během několika týdnů se již prodejní tým snažil nabízet toto řešení jako součást standardního balíku. 

Neil: V dlouhodobém horizontu očekáváme, že používání mobilitního systému zvýší efektivitu každodenních operací našich zákazníků, stejně jako opakovatelnost a přesnost linek balicích strojů. 

Cox: Největším přínosem je mentalita „přines si vlastní zařízení“ (Bring Your Own Device – BYOD). Každý má chytrý telefon a chce mít přístup k datům. Umožňuje to také lidem, kteří data potřebují, aby si je rychle zobrazili. 

Plamínková: Jak již bylo uvedeno, nejdůležitějšími přínosy jsou úspory času a peněz a možnost řídit výrobu odkudkoli, což přináší cenné výhody. Příklad: Když je solární elektrárna přetížená, automaticky se vypne. Pokud k tomu došlo dříve, elektrárna nic neprodukovala, dokud někdo nepřišel na místo a zkontroloval situaci. K tomuto zdržení by s mobilitním softwarem nikdy nedošlo, protože systém upozorňuje, pokud dojde k poruše. 

Měly by se tyto prvky integrovat do stávajících automatizačních a řídicích systémů, nebo by se měla data či informace přenášet jiným způsobem a proč? 

Capano: Tato zařízení by se mohla integrovat do stávajícího systému pomocí nové nebo stávající bezdrátové infrastruktury založené na otevřených standardech, jde-li o použití uvnitř závodu. Pokud hovoříme o dosahu mimo závod, jedinou možností je mobilní síť, ačkoli jakékoli spojení Wi-Fi by umožňovalo připojení VPN zpět do závodu. 

Jardel: Jak již bylo uvedeno, schopnosti mobilního použití přinášejí rozhodně plynulost do každého procesu, který zahrnuje operátora. Ovládací panel se vždy nenachází v uživatelsky nejpřívětivějším místě a tato technologie je proto mimořádně praktická. Návratnost investice (ROI) u takového řešení je v rozmezí týdnů až měsíců. Pro konečného uživatele to v zásadě znamená náklady na webové rozhraní HMI a určitý čas potřebný pro technické zprovoznění. (Tento odhad vychází z použití modernějších řídicích systémů, starší systémy by vyžadovaly více práce.) 

Cox: Z bezpečnostních důvodů by tyto prvky měly sdělovat informace prostřednictvím middlewaru (jako je protokol MQTT). Neměly by hovořit přímo s automatizačními nebo řídicími systémy, zejména pokud chceme tato data získávat odkudkoli (nejen přímo na provozní úrovni). 

Plamínková: Tato aplikace je již integrovaná v oblasti automatizace průmyslu a domácností. Je možné monitorovat a řídit výrobu, zobrazovat trendy a přizpůsobovat se jim, abyste si udržovali náskok před konkurencí.

Do jaké míry by mělo být mobilní monitorování a řízení integrováno s ostatními systémy a jakým způsobem? 

Capano: Mobilní monitorování a řízení by mělo být implementováno nad rámec tradičního řídicího systému, ne jako náhrada. Médiem pro integraci je samozřejmě bezdrátové připojení. 

Jardel: Zabezpečení je vždy důležitou otázkou, nicméně vzdálené monitorování na těchto úrovních představuje pro konečného uživatele jen malé riziko. Lze implementovat bezpečnostní úrovně přístupu, které určité informace omezí pouze pro management. Většina softwaru pro rozhraní HMI nabízí přepínače, které mohou jedním kliknutím tato nastavení nakonfigurovat. Navíc lze přístup omezit na lokální síť, čímž se dále sníží riziko zabezpečení.

Mobilní monitorování je přínosné také pro údržbu. Operátoři mohou mít přístup ke svým zařízením v reálném čase. Každý vlastník firmy ví, že když stroj běží, vydělává peníze. Pokud neběží, o peníze přichází. Představte si, že pokud by operátor dostal upozornění na svůj mobilní telefon o tom, že senzor č. 100 nekomunikuje, zašel by k němu, zjistil by, že byl poškozen vysokozdvižným vozíkem, a během pár minut by senzor vyměnil a stroje by znovu běžely. 

Cox: Sběr a monitorování dat je ideální aplikací pro mobilitní řešení. Riziko je nižší, protože informace je určena pouze ke čtení. Schopnost vidět svá data přináší obrovské výhody. Nicméně s řízením je spojena spousta obav o zabezpečení, zejména když se využívá cloud. Firmy musejí rovněž poskytnout infrastrukturu, aby mobilitu umožnily. 

Plamínková: Mobilní telefony a tablety v každodenním životě používáme zcela běžně. Domníváme se, že řízení elektráren a výrobních linek nebo čehokoli jiného by mělo být součástí každodenního života pro všechny, kteří chtějí trávit méně času v kanceláři nebo v závodech a stále potřebují obecný přehled o stavu technologie. 

Jaká další doporučení k systémové integraci mobilního monitorování a řízení byste dali našim předplatitelům? 

Capano: Pečlivě se věnujte přípravě. Používejte pouze zařízení a systémy na bázi otevřeného standardu. Vyhněte se specializovaným systémům, ledaže byste instalovali napříč celým podnikem kompletní řešení dodavatele. Jinak se držte otevřených standardů, neboť vám to umožní budoucí rozšiřování a výrazně sníží náklady. Specializovaná řešení znamenají zvýšené náklady a složitost. 

Jardel: Každému řídícímu technikovi uvažujícímu o implementaci této technologie bych řekl, ať do toho skočí rovnýma nohama. Jsme součástí generace, která chce informace okamžitě. Protože tuto mentalitu bude mít příští vlna manažerů, musíme být připraveni plnit jejich potřeby. Tato technologie bude v nadcházejících letech pravidlem, nikoli výjimkou. Pokud obchodní zástupci věnují čas tomu, aby si nastudovali přínosy vzdáleného monitorování a řízení a jsou ve frontové linii, mohou na toto téma hovořit zasvěceným způsobem a konečný uživatel se může snáze odhodlat k používání mobilitních technologií v závodě. Většina zákazníků ani neví o tom, že tyto technologie existují, natož že by je mohli potenciálně využívat ve svých závodech. 

Cox: Nejlepší radou, kterou mohu dát, je „dávejte zabezpečení na první místo“. Zajistěte, abyste se nevystavovali riziku při snaze dostat data k více lidem. Používejte middleware, jako je protokol MQTT, jenž využívá zabezpečení transportní vrstvy (TLS) a seznamy s kontrolou přístupu. Ověřte si, že jsou data zasílána a ve většině případů jsou určena jen ke čtení. Vyhněte se tomu, aby zařízení hovořila s provozní úrovní přímo. 

Plamínková: Nebojte se používat tento moderní způsob monitorování a řízení. Technologie (aplikace a podobně) jsou pro to připraveny, takže je využijte a buďte jedním z jejich průkopníků. 

Mark T. Hoske, obsahový ředitel, Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

MSV 2017 - Mezinárodní strojírenský veletrh
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště Brno
MSV Tour
2017-10-09 - 2017-10-13
Místo: Výstaviště, Brno
DeburringEXPO
2017-10-10 - 2017-10-12
Místo: Exhibition Centre Karlsruhe, Rheinstetten, Germany
Energie pro budoucnost XXII
2017-10-10 - 2017-10-10
Místo: Výstaviště Brno, sál P4

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 737 489 292

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Ano, proto se je snažíme minimalizovat
Ne, jsou na odpovídající úrovni
Nejsou vysoké, ale rychle rostou

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2017 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI