Jak ewoluują interfejsy SCADA?

Wiktor Susfał Wdrożenia i Publikacje, Wizualizacja SCADA Tagi: , , , , ,
Jak ewoluują interfejsy SCADA

Istnieje wiele sposobów, na jakie interfejsy SCADA mogą prezentować dane. Jest ich mianowicie tyle, ile dróg postrzegania i interpretowania świata zna człowiek.

Autorem niniejszego artykułu jest Melissa Topp -starszy dyrektor ds. globalnego marketingu w firmie ICONICS, współtwórca pakietu HMI/SCADA – GENESIS64.

W miarę jak zbliżamy się do roku 2020, roku przełomowego dla wielu prognostyków, trendy w wizualizacji danych nadal się zmieniają. Obecnie istnieją trzy rosnące trendy w wizualizacji danych, a są to mianowicie:

  • zwiększony nacisk na połączenia z chmurami obliczeniowymi,
  • stosowanie technologii przewidywania usterek, jak również mechanizmów wspomagających ich naprawianie;
  • różnicowanie interfejsów użytkownika (personalizacja).

Nowoczesne interfejsy SCADA w chmurze

Wiele organizacji zdało sobie już sprawę z wartości jaką niesie ze sobą wdrażanie rozwiązań opartych na chmurze. Wśród tych korzyści są:

  • zwiększona skalowalność (ze względu na rozwijające się platformy chmurowe, takie jak Microsoft Azure),
  • stopniowe wycofywanie przestarzałego sprzętu z hal produkcyjnych,
  • elastyczna łączność dzięki możliwości korzystania z otwartych standardów, takich jak OPC UA, BACnet, SNMP, Modbus, usług internetowych i/lub klasycznego tunelowania OPC,
  • a także możliwość zapewnienia bezpiecznej komunikacji poprzez połączenie komunikacji AMQP, MQTT, REST i WebSockets z TLS oraz certyfikatami x.509.

Zwłaszcza w przypadku wizualizacji danych, przeniesienie aplikacji do chmury może zapewnić „udźwignięcie” wszystkich algorytmów intensywnie przetwarzających dane. Często, takie moce obliczeniowe nie są dostępne na miejscu. Z wykorzystaniem chmury, użytkownicy mogą jednak wizualizować większe ilości danych z wielu źródeł, aby przyspieszyć np. podejmowanie decyzji.

Dodatkowe zintegrowane narzędzia, takie jak te nastawione na inteligencję biznesową (BI), pomagają zapewnić spójny obraz całego systemu danych organizacji. Takie systemy mogą przecież być zróżnicowane, składać się z wielu komponentów i wykorzystywać własne rodzaje kontenerów dla danych czy interfejsy dostępu do informacji. Narzędzia analityczne/BI pomagają natomiast w korelacji wielu zbiorów danych, pozwalając jednocześnie na generowanie własnych zapytań.

Dzięki tym narzędziom, zebrane dane mogą być następnie wizualizowane w znormalizowany sposób, zapewniając użytkownikom końcowym przejrzysty obraz mogący być bazą do dalszych porównań.

Przykłady scenariuszy aplikacji

Istnieje wiele aplikacji powiązanych z konkretnymi branżami dla których wizualizacja danych w chmurze znajduje zastosowanie.

Jednym ze scenariuszy może być globalne przedsiębiorstwo produkcyjne. Wiele rozproszonych geograficznie zakładów, wchodzących w jego skład, dostarcza swoje dane do scentralizowanego narzędzia wizualizacji. Wszystko dzieje się zgodnie z założeniami przemysłowego internetu przedmiotów (IIoT).

Interfejsy Graficzne SCADA dla rozproszonych aktywów źródło: www.iconics.com
Interfejsy Graficzne SCADA dla rozproszonych aktywów źródło: www.iconics.com

Innym scenariuszem może być natomiast wizualizacja działań firmy w zakresie zarządzania energią. Interfejsy SCADA mogą obejmować wizualizację kosztów, wskaźników zużycia i emisji dwutlenku węgla. Wszystko zarówno dla pojedynczego budynku, jak i całego kampusu. Każda organizacja zbierająca duże ilości danych z wielu źródeł w wielu lokalizacjach może skorzystać z najnowszych narzędzi do wizualizacji opartych na chmurze.

Konserwacja oraz eksploatacja

„Predictive maintenance” to rozwijająca się gałąź przetwarzania i prezentacji danych. Ma ona na celu umożliwienie organizacjom przejścia od dotychczasowego modelu „break-fix” na bardziej efektywny i ekonomiczny model.

Niektóre powiązane programy wykorzystują technologię wykrywania i diagnostyki usterek (FDD). Co więcej, jest to forma analizy szczególnie cenna dla zespołów operacyjnych i serwisowych.

Technologia FDD zawiera standardową bibliotekę reguł dla usterek. Te z kolei można dostosować do przewidywania awarii sprzętu i doradzania personelowi w zakresie działań zapobiegawczych. Tego typu informacje (objawy, przyczyny i zalecane działania) mogły wcześniej istnieć tylko w niektórych organizacjach. Ponadto mogła być to głównie wiedza wynikające z doświadczenia personelu wyższego szczebla. W wielu przypadkach wiedza taka jest „niepisana” lub po prostu przechowywana w formie papierowej – nie nadającej się do szybkiej interakcji.

Wykrywanie oraz diagnostyka usterek w systemach SCADA źródło ICONICS
Wykrywanie oraz diagnostyka usterek w systemach SCADA – źródło: iconics.com

Narzędzia typu FDD wykorzystują zaawansowany silnik reguł, który oblicza prawdopodobieństwo usterki i związane z nią koszty. Wbudowane przykładowe reguły oszczędzają czas poświęcany na konfigurację systemu. Co więcej, narzędzia te łatwo integrują się z wieloma systemami danych organizacji, w tym z:

  • popularnym systemem automatyki budynkowej (BAS),
  • programami kontroli nadzorczej i akwizycji danych (SCADA),
  • sterownikami programowalnymi (PLC) i innymi używanymi do monitorowania stanu urządzeń.

Za pomocą narzędzi FDD można w kreatywny i intuicyjny sposób wizualizować alerty, aby pomóc pracownikom obsługi technicznej w ich codziennych zadaniach. Użytkownicy mogą również tworzyć raporty i wykresy, które pomagają w rozwiązywaniu problemów związanych z niewydolnością sprzętu.

Nowy produkt w dziedzinie konserwacji i napraw terenowych

Dodatkowym polem działalności firmy, które bezpośrednio ma związek z predykcją usterek, są naprawy oraz konserwacja infrastruktury w terenie. Właśnie dla takich potrzeb przedsiębiorstw, ICONICS wprowadził nowe rozwiązanie – Connected Field Service (CFS).

Posiada ono zaawansowane możliwości, które pomagają usprawnić przeprowadzanie działań poprzez inteligentne planowanie i niezawodne powiadomienia. Ponadto, to dedykowane oprogramowanie może być powiązane z tymi samymi alarmami i usterkami, które są rozpoznawane przez system FDD.

CFS zapewnia również wbudowany interfejs sterowania dla operatora lub dyspozytora. Oferuje on przegląd wszystkich aktualnych alarmów i informuje o tym, kto na nie odpowiada.

Connected Field Service inteligentne powiadomienia i przewidywanie usterek w systemie SCADA źródło ICONICS
Connected Field Service inteligentne powiadomienia i przewidywanie usterek w systemie SCADA – źródło: www.iconics.com

CFS wykorzystuje inteligentne algorytmy i konfigurowalny system punktacji ważonej w celu określenia, który pracownik terenowy jest najlepszy do wykonania danego zadania konserwacyjnego. Następnie, CFS wysyła powiadomienie do urządzenia przenośnego tego pracownika, aby ten podjął natychmiastowe działania. W pełni konfigurowalny algorytm powiadamiania może korzystać z takich czynników, jak:

  • harmonogramy pracowników,
  • ich bieżąca lokalizacja GPS.

Powiadomienia mogą być dostarczane pocztą elektroniczną, SMS-em lub poprzez zintegrowaną aplikację z mobilnym interfejsem HMI (w trybie push). Po otrzymaniu powiadomienia, technik może odpowiedzieć na wiadomość lub skorzystać z aplikacji mobilnej, aby:

  • przyjąć odpowiedzialność,
  • odrzucić powiadomienie,
  • zgłosić się jako „zajęty”.

W ostatnim przypadku aplikacja przekazuje powiadomienie kolejnemu wybranemu wykwalifikowanemu pracownikowi.

Przydatnym aspektem oprogramowania CFS jest również jego integracja z popularnymi systemami:

  • planowania działań przedsiębiorstwa (ERP),
  • zarządzania relacjami z klientami (CRM),
  • zarządzania utrzymaniem ruchu (CMMS)
  • usługami katalogowymi, takimi jak Microsoft Dynamics 365.

Pozwala to na pobieranie informacji takich, jak dane kontaktowe pracowników lub planowanie działań w oparciu o informacje na temat dostępności kadry.

Patrząc w przyszłość wizualizacji

Niniejszy artykuł poruszył kilka z rosnących trendów w zakresie wizualizacji danych, w tym:

  • zwiększoną integrację IIoT,
  • pętlę ze sprzężeniem zwrotnym od operatorów w aplikacjach konserwacji prognostycznej i usługach terenowych.

Jak będzie wyglądać przyszłość wizualizacji danych? Może ona obejmować nowe, bardziej zaawansowane metody łączności – uzupełniające IIoT. Może ona polegać również na zintegrowaniu sztucznej inteligencji (AI) lub robotów współpracujących – w zakresie konserwacji prognostycznej i usług w terenie. Pociągnie to za sobą rozbudowę interfejsów użytkownika, ponieważ forma i użyteczność podłączonych urządzeń, a także oprogramowanie, które jest ich podstawą, na pewno ulegną zmianie.

Jeśli masz pytania, skontaktuj się z nami pod adresem: iconics@elmark.com.pl .