Procesní vážení. Integrace procesních váhových dat Průmyslové vážení Bílá kniha



Podobné dokumenty
dat však může být obtížná, zejména ve výrobních provozech využívajících starší technologie.

Kontrolní váhy Kontrolní váhy řady C Globální řešení Přizpůsobená Vašim potřebám Nadčasová investice

Sada se stupněm krytí IP20 TI-BL20-E-EN-4

Sada pro Profinet IO se stupněm krytí IP20 TI-BL20-E-PN-4

Seznámení s Quidy. vstupní a výstupní moduly řízené z PC. 2. srpna 2007 w w w. p a p o u c h. c o m

Přenos signálů, výstupy snímačů

BL67 elektronický modul RS485/422 rozhraní BL67-1RS485/422

sada pro Profibus-DPV1 se stupněm krytí IP20 TI-BL20-DPV1-2

Váhové terminály. Jeden terminál. Mnoho řešení. Kvalitnější procesy. Vyšší produktivita.

Dávkování materiálu. Pokročilé řízení dávkování

Nová i řada....beyond your expectations... preciamolen.com

Economy sada pro jednoduchou komunikaci po Profibus-DP, stupeň krytí IP20 TI-BL20-E-DPV1-S-2

Počítačové sítě pro V3.x Teoretická průprava II. Ing. František Kovařík

Novinky u zařízení pro sériovou komunikaci. Michal Kahánek

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

On-line datový list FLOWSIC200 PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ

Rozšiřující modul pro BACnet přes Ethernet / IP a pro dálkový přístup

Základní řada vah. NewClassic ML Přesné výsledky Kompaktní a přenosné Cenově dostupné. Chytrá volba Švýcarská přesnost

Řídicí bloky CPX-CEC

KOMPONENTA PANELVIEW

Sada EtherCAT se stupněm krytí IP20 TI-BL20-E-EC-S-8

TCP-Wedge ZDARMA. Přidává podporu TCP/IP: Sběr dat z adres portu IP na libovolné síti TCP/IP - ethernet / internet.

Sériová komunikace a průmyslové sběrnice. Michal Kahánek

I/O a SCADA systémy. iologik I/O Servery. iologik iologik 2000

Témata profilové maturitní zkoušky

VYHODNOCOVACÍ JEDNOTKA A VELMI RYCHLÝ PŘEVODNÍK

Sada pro jednoduchou komunikaci po Ethernet Modbus/TCP / EtherNet/IP / PROFINET, stupeň krytí IP20 TI-BL20-E-EN-S-2

Přednáška 3. Opakovače,směrovače, mosty a síťové brány

Váhové terminály. Jeden terminál. Mnoho řešení. Kvalitnější procesy. Vyšší produktivita.

Systémy pro měření, diagnostiku a testování prototypů II. Odůvodnění vymezení technických podmínek podle 156 odst. 1 písm. c) ZVZ

Rozšiřující modul pro BACnet přes Ethernet / IP a grafické Webové funkce

OVLÁDACÍ A MONITOROVACÍ SYSTÉM ID 6.2 typ

Potraviny a nápoje. Řešení pro vyšší bezpečnost potravin, kvalitu a produktivitu výroby

Rozšiřující modul pro BACnet přes Ethernet / IP a grafické Webové funkce

Přepínaný Ethernet. Virtuální sítě.

XL-ITB-103EZ IP set-top box. Uživatelský návod

Programovatelná sada pro Ethernet Modbus/TCP se stupněm krytí IP67 TI-BL67-PG-EN-8

Uživatelský modul. DF1 Ethernet

Průmyslová komunikace. Vladimír Ševčík Siemens

On-line datový list FLOWSIC200 FLOWSIC200 / FLOWSIC200 PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ RYCHLOSTI PROUDĚNÍ

Komunikační zařízení. s rozhraním ethernet. Řešení založená na technologii Ethernet. Rozšiřte svoji průmyslovou síť.

Průmyslový internet věcí stojí na rychlých, spolehlivých a bezpečných přenosech dat POWERLINK a opensafety

Process Device Manager SIMATIC PDM V9.0

Sada pro Profinet IO se stupněm krytí IP20 TI-BL20-E-PN-S-4

On-line datový list FLOWSIC30 FLOWSIC30 / FLOWSIC30 PLYNOMĚR

Převodníky tlaku. Převodník pro pevné připevnění šroubovým spojem ATM

POKUD JSOU PRACOVNÍCI SPOJENI DO SÍTĚ MOHOU SDÍLET: Data Zprávy Grafiku Tiskárny Faxové přístroje Modemy Další hardwarové zdroje

Restrukturalizace průmyslové sítě zvyšuje dostupnost a flexibilitu

PROFINET Komunikační síť, s investicí do budoucnosti

VM15 SÉRIE VENTILOVÝCH TERMINÁLŮ Ventilové bloky 2 x 3/2, 5/2 a 5/3 s vestavěným šroubením push-in - Ø 6 mm, 8 mm, 10 mm

3.17 Využívané síťové protokoly

SAFELINE Metal Detection

FOTOELEKTRICKÝ IZOLÁTOR SÉRIOVÉHO ROZHRANÍ RS-232

Řídicí bloky CPX-CM-HPP

CAT5 systém videovrátných

Počítačové sítě Teoretická průprava II. Ing. František Kovařík

Maturitní okruhy pro 1.KŠPA Kladno, s.r.o. Počítačové sítě a komunikace

Modul se montuje naklapnutím na standardní DIN lištu. Příklady zapojení: viz domat Aplikační a projekční příručka.

On-line datový list MAC800 ANALYZÁTOROVÉ SYSTÉMY DLE SPECIFIKACE ZÁKAZNÍKA

Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Automatizace Téma: Datová komunikace. Osnova přednášky

Návod k montáži. ) AS-i. Kontrolér e. (Controller e AC1303 / AC1304

Převodník hodnot vibrací na proudovou smyčku 4-20 ma. Ref: BZ

7. Aplikační vrstva. Aplikační vrstva. Počítačové sítě I. 1 (5) KST/IPS1. Studijní cíl. Představíme si funkci aplikační vrstvy a jednotlivé protokoly.

Energie a média v průmyslu elektrická energie plyn teplo voda tlakový vzduch technické plyny a kapaliny ropné produkty, kapalná a pevná paliva

Možná zapojení. Zapojení Bod Bod se službou IPTV

CAT5 systém videovrátných

Zařízení pro kontrolu výrobků

Programovatelné automaty SIMATIC S7 a S5

Moduly pro odměřování CPX-CMIX

IPZ laboratoře. Analýza komunikace na sběrnici USB L305. Cvičící: Straka Martin, Šimek Václav, Kaštil Jan. Cvičení 2

Multiplexory sériových rozhraní na optický kabel ELO E246, ELO E247, ELO E248, ELO E249, ELO E24A, ELO E24B. Uživatelský manuál

On-line datový list MEAC SYSTÉMY CEMS

DOMINUS Millennium MU4-N

Průvodce GMDP. Spolehlivé výsledky bodu tání, skápnutí a měknutí

Váš start do průmyslové revoluce: IO-Link řešení pro průmyslovou automatizaci

SIMATIC S IT. Micro Automation. Promoters Meeting October Představení CP IT SPIDER CONTROL TELESERVIS. TESTOVACÍ server.

HiPath HG 1500 Multimediální komunikace ve společnostech střední velikosti

Laboratorní software. LabX Výkon na Váš stůl

Identifikátor materiálu: ICT-3-03

Vážení v automobilovém průmyslu

FA 510 / FA 515 Nové senzory rosného bodu se sofistikovaným servisním konceptem

K čemu slouží počítačové sítě

Chcete jednodušší a efektivnější automatizaci u-remote maximalizuje váš výkon Let s connect.

Wi-Fi aplikace v důlním prostředí. Robert Sztabla

Typické zapojení LAN-RING systému. Switche podporují všechny známe topologie: bod-bod, sběrnice, mesh, kruh, hvězda M FC 200M

sada pro Profibus-DPV1 se stupněm krytí IP67 TI-BL67-DPV1-6

XI/ON - modulární systém vstupů/výstupů

Od analogových ke sdíleným MKDS systémům. Production of intrinsically safe equipment

Příloha č. 3 TECHNICKÉ PARAMETRY PRO DODÁVKU TECHNOLOGIE: UNIVERZÁLNÍ MĚŘICÍ ÚSTŘEDNA

Novinky a komunikace v ŘS Simatic

Programovatelná sada pro Profibus-DP se stupněm krytí IP67 TI-BL67-PG-DP-2

EWS/EWSi. Instalační manuál Verze 1.2

Modbus TCP. integrovaný ethernet přepínač umožňuje liniovou topologii 2x konektor M12, 4pinový, kódování D pro připojení na ethernet

CA AppLogic platforma typu cloud pro podnikové aplikace

ROFINET. Road Map, Products PRODUKTY

P2P komunikace I/O modulů řady E1200 I/O moduly s komunikací přes mobilní telefonní sítě

Systémy pro sběr a přenos dat

PERTINAX6 NÁSTROJ PRO PROGRAMOVÁNÍ ŘÍDICÍCH STANIC ZAT

WAGO Úspora elektrické energie při osvětlení průmyslových budov

BKD/ BKF 7000 tyristorové DC měniče od 5 do 1100 kw

Transkript:

Procesní vážení Integrace procesních váhových dat Průmyslové vážení Bílá kniha Účinný přenos procesních dat z vážení do systémů MES nebo ERP na vyšších úrovních může pomoci zprůhlednit výrobní procesy. Vyšší transparentnost procesů pak může znamenat zlepšení využití provozních prostředků, snížení provozních nákladů a usnadnění zajišťování shody s certifikačními normami a průmyslovými předpisy. Identifikace a realizace účinného systému shromažďování a integrace dat může být obtížná, zejména v provozech vybavených staršími přístroji. Tato bílá kniha se zabývá otázkami integrace vážení do výrobních procesů a poskytuje cenné informace o hlediscích, která je třeba brát v úvahu při definici provozních omezení a cílů v oblasti zpracování dat. Při zohlednění uvedených otázek se výrazně zvyšuje pravděpodobnost, že investice do váhových a komunikačních řešení přinese kýžený výsledek v podobě plnění stanovených cílů a měřitelné návratnosti. Obsah 1 Stanovení požadavků souvisejících s integrací dat 2 Posouzení záměru integrace dat 3 Posuzování řešení pro integraci dat 4 Doporučení osvědčených postupů 5 Řešení problémů s komunikací 6 Shrnutí 7 Další zdroje

1 Stanovení požadavků souvisejících s integrací dat Mezi výzvy, které výrobci řeší při integraci váhových dat do automatizovaného systému ERP/MES, se řadí: Rychlost schopnost poskytovat filtrovaná váhová data do automatizačních systémů vyšší úrovně v rámci aplikací s vysokou důležitostí času (například vysoce přesné plnění), která umožní včasné přizpůsobování výroby. Flexibilita schopnost poskytovat informace, které ovlivňují přesnost vážení, využití materiálů a rychlost výroby a kterými jsou například ID výrobku, cílová hmotnost, tára, provozní stav váhy, hlášení obsluze nebo informace o chybách. Náklady možnost využívat řešení integrující data z vyššího počtu vah do jediného automatizovaného systému. Omezení přístrojů možnost počítat s přístroji nebo s jejich výměnou za nové ovladače umožňující automatizaci. Nepříznivé podmínky vysokotlaké oplachování; výbušné/korozivní prostředí; silné vibrace; elektromagnetické rušení a/nebo extrémní teploty. Odborné posouzení podmínek, za kterých má váhový systém fungovat bez ztráty přesnosti nebo komunikačních možností se systémy na vyšší úrovni, pomáhá stanovit provozní meze systému. Poté lze při zohlednění cílů integrace dat přikročit k výběru nejvhodnějších váhových přístrojů a řešení datové komunikace. 2 Posouzení záměrů integrace dat Před výběrem váhového terminálu nebo komunikačního systému je třeba posoudit cíle integrace dat. V rámci tohoto posouzení je třeba zodpovědět zejména tyto otázky: Jaký typ informací bude přenášen mezi váhovým terminálem a automatizačním systémem? Kdo nebo co tato data potřebuje a proč? Co spouští přenos dat a jak často budou data přenášena? Jaké jsou současné požadavky na formát dat? Lze tyto požadavky přehodnotit? Jaké bude komunikační médium? Je toto médium použitelné? Hned několik těchto otázek má strategickou povahu: jaký druh informací je požadován, kdo tyto informace vyžaduje a kam budou odesílány? Jakmile budou tyto otázky zodpovězeny, lze se blíže zaměřit na ostatní řešení s cílem zvýšit celkový výkon systému. Tento postup zvyšuje pravděpodobnost dosažení měřitelné a dokonce rychlé návratnosti investic do celkové integrace procesů. 2 METTLER TOLEDO Bílá kniha Integrace procesních váhových dat

3 Posuzování řešení pro integraci dat Zvažujete-li řízení pomocí PLC, typ sběrnice může ovlivnit specifikaci váhového zařízení. Výběr síťové sběrnice PLC je založen na faktorech, jakými jsou například typ sběrnice dodavatele automatizačních technologií, požadovaný počet uzlů, typy přístrojů, objem síťových dat, požadovaná rychlost datových přenosů a rozpočet projektu. Dodavatel automatizačního vybavení Vám pomůže porovnat přínosy i nevýhody různých typů sítí. Výběr správného váhového terminálu Vám poskytne možnosti, jakými jsou například: Nahrávání cílové hmotnosti a tolerancí do váhového terminálu Získávání/shromažďování kalibračních dat a/nebo kalibrace pomocí programu PLC Statistika ze sledování váhy Jestliže nevyžadujete integraci dat v rámci PLC, můžete zvážit datovou komunikaci prostřednictvím sériové linky nebo ethernetu a TCP/IP. Ethernetové systémy TCP/IP využívají bezdrátovou komunikaci snáze než systémy PLC. Rozhraní OPC dokáží integrovat váhová data prostřednictvím OPC serveru do ostatních aplikací podporujících OPC. OPC poskytuje standardizovaný datový formát, který snižuje náklady na integraci a podporu, zjednodušuje celý systém a zrychluje vývoj projektů průmyslové automatizace. S ohledem na sortiment výrobků METTLER TOLEDO níže uvádíme všeobecné porovnání systémů PLC a TCP/IP. Požadovaný typ terminálu a rozhraní bude záviset na cílech vážení, jakými jsou celková přesnost systému a rychlost plnění, a na zvolené síťové sběrnici PLC. Terminál METTLER TOLEDO IND131 velikosti DIN Způsob komunikace Základní váhová data pomocí sériového rozhraní nebo ethernetového rozhraní TCP/IP Požadavky/omezení Standardní formát dat terminálu s předdefinovanými, omezenými datovými sadami Tisková šablona uložená ve váhovém terminálu a odesílaná do externího hardwaru OPC server odesílá formát váhových dat Základní váhová data prostřednictvím analogového signálu 4 20 ma nebo 0 10 V DC Omezený objem a/nebo rychlost komunikace U některých funkcí, například nulování nebo tiskových příkazů, vyžaduje oddělenou komunikaci mezi řídicím systémem a váhovým terminálem Váhová data přes sběrnici PLC fieldbus, např. EtherNet/IP, Profibus DP K integraci dat vyžaduje PLC hardware/program Možnosti rozhraní PLC omezují velikost datového paketu / zprávy 3 METTLER TOLEDO Bílá kniha Integrace procesních váhových dat

4 Doporučení osvědčených postupů Osvědčené postupy pro integraci váhových terminálů do systémů na vyšší úrovni se obvykle řídí doporučeními dodavatele automatizačního vybavení. Ačkoli popis osvědčených postupů u všech typů automatizačních sítí není primární náplní této bílé knihy, uvádíme zde alespoň několik příkladů osvědčených postupů pro realizaci ethernetových sítí, například EtherNet/IP, Modbus TCP nebo ProfiNet. Průmyslová vs. kancelářská síť Při návrhu průmyslové sítě je třeba zohledňovat jiná hlediska než v případě kancelářských sítí. Síťový provoz generovaných při programování, konfiguraci a diagnostice EtherNet/IP přístrojů a provoz generovaný v důsledku výměny dat bez vysoké časové důležitosti, je obvykle velmi nízký a v zásadě i sporadický. Ve výrobním procesu však síťový provoz při výměně dat s vysokou časovou důležitostí obsahuje především unicastové a multicastové datové pakety UDP/IP. Multicastový IP provoz v síti typu EtherNet/IP je trvalý, vysokorychlostní provoz s krátkými datovými pakety. Optimalizace průmyslové sítě EtherNet/IP Společnost Rockwell Automation poskytuje k optimalizaci výkonu sítě EtherNet/IP níže uvedená doporučení. Je-li to jen trochu možné, volte unicastovou EtherNet/IP komunikaci. Unicastový vstup a výstup pro účely sítě EtherNet/IP umožňuje přímou komunikaci mezi dvěma zařízeními v síti. Tento typ komunikace je účinnější, jestliže vstupní a výstupní data není třeba sdílet mezi vyšším počtem přístrojů. Další informace o unicastové a multicastové komunikaci jsou uvedeny v publikaci ODVA č. 70, Doporučená funkce přístrojů EtherNet/IP. Odkaz na publikaci naleznete na konci tohoto dokumentu. Minimalizujte vytížení přístrojů v důsledku nežádoucího multicastového IP provozu. V závislosti na konfiguraci podsítě a možnostech připojení přístrojů lze tohoto cíle dosáhnout pomocí správy ethernetových přepínačů podporujících virtuální sítě LAN (sítě VLAN) a směrování multicastové IP komunikace. Je-li podsíť typu EtherNet/IP připojena k podnikové síti, je třeba toto trvalé šíření multicastových paketů blokovat. Zatímco průběžný tok informací z podsítě může být vhodný z hlediska optimalizace vážení, může též způsobit bouři multicastových paketů, která může výrazně degradovat celkový výkon podnikové sítě. 4,000 3,500 Minimalizujte vytížení přepínačů v důsledku nežádoucího multicastového IP provozu. Používejte plně duplexní a řízené průmyslové síťové přepínače, které podporují protokol IGMP (Internet Group Multicast Protocol), zrcadlení portů, nastavení sítě VLAN, statistické informace SNMP, blokování OP adres, automatické obnovování konfigurace, kontrolu nadměrného vysílání a multicastové komunikace dle jednotlivých portů, protokol Spanning Tree (STP) a hierarchizaci rámců. 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Počet dodávek ethernetových zařízení (v tisících jednotek) 2008 ARC Advisory Group Oblíbenost ethernetových přístrojů je na vzestupu díky jejich vyšší rychlosti, větší šířce pásma, využití společných součástí a snadné instalaci. 4 METTLER TOLEDO Bílá kniha Integrace procesních váhových dat

Minimalizujte vytížení sítě v důsledku nežádoucího provozu z multicastového IP provozu / Získejte možnost blokovat multicastový IP provoz v rámci podsítě EtherNet/IP od zdroje do rozsáhlejší podnikové sítě. Při návrhu průmyslových sítí se obvykle upřednostňují konektory na síťové kabely se stupněm krytí IP67 a rozšířenou teplotní snášenlivostí až 80 C. V prostředích s vysokou úrovní šumů je třeba používat kabeláž s průmyslovým stíněním CAT6 nebo CAT6a. V některých případech může elektrické rušení 5 Řešení problémů s komunikací Postup při řešení problémů s datovou komunikací u váhového terminálu a automatizačního systému závisí na použité komunikační metodě. U sériových připojení nebo u ethernetových připojení TCP/IP může jednoduché připojení s využitím počítačové aplikace, například aplikace HyperTerminal, pomoci ověřit přenos základních váhových dat prostřednictvím komunikačního portu terminálu. Řešení problémů se sítěmi Ethernet se obvykle rozděluje do několika základních oblastí: síťová média (kabeláž, konektory, síťové karty) nastavení softwaru / konfigurace sítě výkon sítě. minimalizovat uzemnění stínění. Správné uzemnění je důležité i z hlediska prevence vzniku smyček, které mohou způsobovat oslabení komunikace nebo rušení signálu. Použití vzorového PLC kódu dodavatele nebo jiného integračního nástroje, například automatizačních doplňkových profilů Rockwell (Rockwell Automation Add-on-Profiles, AOP) a doplňkových instrukcí (Addon-Instructions, AOI) může usnadnit integraci přístrojů do automatizační sítě a pomoci minimalizovat chyby v programování. Při odstraňování potíží se síťovými médii se používá řada technických nástrojů, například TDR (Timedomain Reflectometer), ruční síťové analyzátory a analyzátory výkonu sítě. U aplikací založených na PLC někteří dodavatelé poskytují počítačový simulační software, který pomáhá zobrazit a ověřit data odesílaná z PLC portu váhového terminálu. Diody umístěné na komunikačním PCB poskytují základní informace o provozním stavu. Přemostění PLC aplikačního programu a přímý zápis výstupních příkazů a datových slov může rovněž výrazně přispět k odstranění potíží. K řešení problémů potíží s váhovými terminály lze také využít vzdálený přístup ke konfiguračnímu souboru. Váhové terminály METTLER TOLEDO IND560 5 METTLER TOLEDO Bílá kniha Integrace procesních váhových dat

6 Shrnutí Účinný přenos procesních dat do systémů MES nebo ERP na vyšší úrovni, společně s upgradem na inteligentní váhový můstek/systém může: Zefektivnit kontrolní mechanismy výrobního procesu Zvýšit využitelnost surovin a polotovarů Snížit provozní náklady Dosáhnout měřitelné návratnosti investice Jednoznačná identifikace cíle buď interní, nebo pomocí externího odborníka na vážení může pomoci zajistit skutečnou návratnost investice do hardwaru a softwaru v podobě zamýšlených zlepšení procesů. Mezi hlediska, která se doporučuje zvážit při návrhu upgradu systému, se řadí: Rychlost procesu (například vysokorychlostní plnění), která ovlivňuje i rychlost výměny dat Možnosti připojení existujícího vybavení Rozpočtové možnosti Nepříznivé provozní podmínky, například vysokotlaké oplachování, působení korozivních chemických látek, prostředí s nebezpečím výbuchu nebo extrémní teploty Samotná data kdo a co tato data potřebuje, proč a v jakém formátu? Vyžaduje se připojení PLC, nebo bude stačit sériové nebo ethernetové připojení TCP/IP do PC? Řešení problémů se sítěmi Ethernet vyžaduje znalost síťových médií, konfigurace a signálů. Někteří dodavatelé poskytují počítačový simulační software, který pomáhá ověřit data odesílaná z PLC portu váhového terminálu. Samotní dodavatelé Vám pak mohou pomoci s porovnáním různých váhových můstků a řešení systémové komunikace. 7 Další zdroje Podrobné informace o komunikačních možnostech, datových formátech a specifických požadavcích sítě se sběrnicí fieldbus pro váhové terminály METTLER TOLEDO jsou k dispozici na našem webu na adrese www.mt.com. Níže uvedené odkazy obsahují všeobecné a dodavatelské informace, které Vám mohou pomoci optimalizovat automatizované procesy související s vážením. Terminály METTLER TOLEDO www.mt.com/terminals Integrované architektonické nástroje Rockwell pro automatizaci www.rockwellautomation.com/solutions/integratedarchitecture/resources4.html#termination Integrovaný architektonický software Rockwell www.rockwellautomation.com/en/e-tools/configuration.html Knihovna ODVA DeviceNet www.odva.org/default.aspx? tabid=73 Knihovna ODVA EtherNet/IP www.odva.org/default.aspx? tabid=76 Profibus/ProfiNet www.profibus.com Síťový analyzátor Wire Shark www.wireshark.org Fluke Networks www.flukenetworks.com Kepware OPC www.kepware.com Mettler-Toledo, s.r.o. Třebohostická 2283/2 100 00 Praha Tel.: +420 226 808 150 Fax: +420 226 808 170 www.mt.com/terminals Další informace Technické změny vyhrazeny 01/2012 Mettler-Toledo s.r.o.