Регистрация

Статьи

 Аренда помещений [215]   Бизнес и финансы [358]   Быт и домашнее хозяйство [86]   Гостиницы [23]   Здоровье [108]   Инвестирование [16]   Культура и искусство [55]   Недвижимость [1025]   Отдых и путешествия [130]   Приусадебное хозяйство [11]   Промышленность [135]   Прочее [969]   Добавить статью 

Промышленный Интернет вещей и система управления PlantStuxure PES повышают эффективность производства

    Интернет вещей так же сильно изменит облик промышленности, как ранее «всемирная паутина» изменила жизнь человека. С развитием промышленного Интернета вещей (Industrial Internet of Things — IIoT) связывают переход к новому укладу производства — «Индустрии 4.0». Предприятия, освоившие эту технологическую концепцию, получат такие преимущества, как существенное увеличение производительности, максимально эффективное использование ресурсов, сырья и оборудования, смогут минимизировать простои и издержки. Таким образом, соответствие требованиям IIoT в ближайшем будущем станет условием конкурентоспособности производств.

    В этом убеждены эксперты компании Schneider Electric — одного из лидеров мирового рынка систем автоматизации. Недавно производитель выпустил новую версию своей известной системы управления PlantStruxure PES, полностью соответствующую логике развития нового индустриального уклада.

    Новая промышленная революция?

    В отличие от некоторых производителей программного обеспечения и оборудования, Schneider Electric понимает переход к промышленному Интернету вещей не как революцию, а как эволюцию систем автоматизации. Компания не призывает пользователей заменять имеющиеся АСУ ТП на новые. Напротив, старается максимально использовать возможности действующих систем и оборудования, чтобы сохранить многомиллионные инвестиции клиентов.

    Для Schneider Electric переход к «Индустрии 4.0» заключается в новом видении функций оборудования и создании его новой ценности за счет объединения отдельных устройств в единую сеть с целью получить максимальное количество информации для большого круга пользователей.

    В последнее время ключевое значение для пользователей систем автоматизации имеет наличие открытых протоколов коммуникации, стандартизация элементов системы и доступ к устройствам на глобальном уровне. Именно в этом компания видит основные положения концепции промышленного Интернета вещей и этому следует в своей стратегии создания новых решений.

    По сути Schneider Electric стал одним из пионеров в переходе к трендам нового индустриального уклада. Еще в конце 90-х гг. прошлого века компания реализовала концепцию «прозрачного производства». Все начиналось с внедрения динамических QR-кодов для диагностики оборудования, позднее появились программируемые логические контроллеры (ПЛК) со встраиваемыми веб-серверами. Последняя разработка — открытые архитектуры на базе протокола Ethernet.

    Главное преимущество технологий IIoT в том, что они позволяют создавать гибкие и эффективные производственные линии, получать максимально быструю отдачу от инвестиций и радикально повышать конкурентоспособность бизнеса.

    Технологические предпосылки

    В последнее время в системах автоматизации стала теряться ценность отдельных продуктов и единиц оборудования. Можно провести аналогию со смартфонами: сегодня никто не беспокоится о способности телефона совершать звонки, пользователям важнее возможность интеграции их аппарата с компьютером и планшетом, иной дополнительный функционал, позволяющий быстро и удобно получать различную информацию. Примерно то же самое происходит на рынке АСУ ТП. Технологии достигли такого уровня, когда большинство производителей поставляют устройства, качественно выполняющие свои непосредственные функции. В связи с этим на первый план выходят возможности интеграции различных устройств и получения максимального объема информации с применением минимума оборудования.

    Таким образом, появилась функция открытых систем, которая позволяет поддерживать различные протоколы передачи информации. Как правило, решения IIoT базируются на Ethernet технологиях, обеспечивающих открытость и предоставление информации от широкого спектра оборудования в единую сеть, а также возможность простого эффективного обмена между АСУ ТП и различными IT –системами, такими как ERP, MES, CRM и т.д.

    Еще одной предпосылкой возникновения индустриального Интернета стало развитие беспроводных технологий, обеспечивающих мобильность и гибкость систем управления. Также очень важно применение облачных технологий на этапе разработки систем автоматизации. Они обеспечивают сокращение затрат на проектирование, внедрение и наладку систем за счет возможности быстрого и простого доступа ко всей возможной информации об устройствах.

    Системы автоматизации эпохи IIoT

    Новый индустриальный уклад выдвигает свои требования к системам автоматизации. Это открытая архитектура, легкость интеграции с полевыми устройствами и управления ими, доступность информации о параметрах использования активов и техническом обслуживании оборудования.

    Компания Schneider Electric определяет концепцию нового промышленного производства как системы автоматизации, в которой все составляющие части интегрируются друг с другом и выступают как части единого целого, предоставляют пользователю большой объем информации и отличаются широкими коммуникационными возможностями.

    Один из признаков систем автоматизации нового поколения — интеллектуальное управление производством, то есть возможность плотной интеграции технологического оборудования и получение широкого объема информации о технологическом процессе из любой точки.

    Управление активами подразумевает применение интеллектуальных полевых устройств, зачастую работающих с использованием беспроводных технологий. Такие датчики в реальном времени предоставляют не только текущие показатели технологических процессов, но и диагностическую информацию в удобном для пользователей виде.

    Система автоматизации эпохи IIoT немыслима без инновационных интерфейсов оператора, в частности, без доступа через мобильные устройства. Оператору должна требоваться минимальная компетенция для эффективного управления техпроцессами, выявления причин сбоев и их устранения. Оперативно реагируя на сбои и отклонения показателей процессов от заданных параметров, система повышает производительность и общую эффективность производства, помогает экономить средства на обслуживание и ремонты, снижает время простоев оборудования.

    По мнению Schneider Electric, все современные решения, соответствующие концепции IIoT, должны обеспечивать не только управление технологией, но и управление энергоэффективностью. Полная картина эффективности производства получится только при наличии информации об энергопотреблении различных агрегатов и производственных участков и возможности корректировать этот показатель в режиме реального времени.

    Новая версия PlantStruxure PES

    В соответствии с требованиями «Индустрии 4.0» компания Schneider Electric разработала систему управления PlantStruxure PES. Недавно на рынок вышла ее очередная версия — V4.2.

    Решение обладает открытой архитектурой с возможностью подключения различных устройств, не привязано к определенному типу или линейке оборудования, оставляя пользователю полную свободу выбора. Программное обеспечение может даже применяться совместно с существующим оборудованием заказчика..

    PlantStruxure PES обеспечивает интеграцию и управление полевыми устройствами. Система объектно-ориентирована и имеет встроенную функцию управления активами. Это значит, что выбирая какой-либо технологический элемент, оператор получает полную информацию о его характеристиках, возможных режимах работы и о том, как себя вести в той или иной критической ситуации. В один клик оператор может увидеть данные о сроках техобслуживания, времени и причинах сбоев, периоде беспрерывной работы и т.д.

    Вся эта информация становится доступной оператору благодаря уникальной концепции кросс-ссылок. Знания, содержащиеся в системе, позволяют даже начинающим сотрудникам быстро принимать корректные решения, что очень важно при современном дефиците кадров. PES предоставляет возможность создавать связи между технологическими объектами и их характеристиками; прежде это могли делать только опытные операторы.

    В свежую версию PlantStruxure PES интегрирован новый контроллер Modicon M580 с функцией горячего резервирования. Горячее резервирование предполагает, что в случае выходит из строя одного контроллера в работу включается резервный — без останова техпроцесса. Это гарантирует непрерывность производства и позволяет улучшать показатели бизнеса в целом. Использование контроллера М580 существенно расширяет возможности использования Ethernet в промышленной среде и позволяет создавать открытые архитектуры нового уровня.

    Также в новой версии системы реализован самый высокий уровень кибербезопасности из доступных на рынке решений. Благодаря этому PlantStruxure PES V4.2 обеспечивает бесперебойную работу систем заказчика.

    С учетом всех перечисленных характеристик, очевидно, что новая система типична для производств эпохи промышленного Интернета вещей.

    Датчики и контроллеры в системах IIoT

    Современные датчики и контроллеры — это не просто измерительные и логические устройства, а комплексные элементы системы управления, участвующие в формировании обширного объема информации.

    В рамках PlantStruxure PES V4.2 «умные» датчики передают не только измеренные сигналы, но и информацию о статусе оборудования и диагностические сообщения. С помощью сервисов навигации PES можно увидеть тренды, причины остановов, посмотреть статусы смежных объектов. К примеру, увидеть, какая пускорегулирующая аппаратура работает с насосом или какие устройства стоят на входе и на выходе конвейера, посмотреть их статусы и настройки работы.

    Также система предоставляет доступ к полной документации — схемам, инструкциям, регламентам. Обслуживающий персонал может, кликнув мышкой, посмотреть всю цепочку контроля конкретного агрегата: какие датчики и исполнительные механизмы участвуют в его управлении, каким модулям контроллера он подчиняется, а также все настроенные алгоритмы.

    Если произошел какой-то сбой, к примеру, не включился насос или конвейер, то можно проверить параметры агрегата и смежных элементов, посмотреть, все ли соответствует инструкции, проверить настройки. Такая полнота информации в удобной для пользователя форме позволяет быстро выявлять и устранять любые отклонения от нормального протекания производственного процесса.

    Безопасность современных систем

    Одно из важных достоинств АСУ ТП эпохи промышленного Интернета вещей — возможность обеспечить значительно более высокий уровень безопасности производств и надежности их функционирования.

    В частности, PES позволяет сравнивать текущие показатели датчиков с эталонными, на ранних стадиях замечать малейшие отклонения и тем самым предупреждать серьезные сбои. Такая система позволяет планировать сроки будущего техобслуживания и предупредительных ремонтов.

    В соответствии с современными требованиями PlantStruxure PES имеет продвинутую систему аварийных и тревожных сообщений с функциями индивидуальной настройки параметров сигнализации, сортировки и группировки угрозы по различным признакам. Интеллект системы сводит к минимуму риск ошибки операторов. А наличие доступа через мобильные устройства увеличивает скорость реагирования на различные внештатные ситуации, независимо от местонахождения ответственного сотрудника.

    В современном мире никто не застрахован от кибератак, поэтому на первый план выходят задачи кибербезопасности. Один из столпов современных требований — доступность, целостность и конфиденциальность информации.

    В организации кибербезопасности Schneider Electric придерживается следующих принципов. Во-первых, это введение внутренних процедур безопасности, гарантирующих возможность восстановления утраченной информации в кратчайшие сроки. Во-вторых, различные технологические процедуры, например, сегментация сетей. Еще одна важная мера — защита периметра системы: применение фаерволов, аутентификация, авторизация.

    PlantStruxure PES V4.2 позволяет разграничивать роли и территории ответственности пользователей и фиксирует каждое их действие. Schneider Electric имеет соглашения с различными производителями решений в области кибербезопасности и встраивает эти решения в свои программные продукты. Это обеспечивает максимальный уровень защиты из доступных на рынке.

    Экономить уже на стадии внедрения

    При разработке PlantStruxure PES V4.2 основной задачей было обеспечить простоту разработки и обслуживания АСУ ТП. Разрабатывая систему автоматизации с применением PES, инженер ничего не программирует, он только настраивает систему, конфигурируя ее элементы. Это возможно благодаря наличию встроенных библиотек элементов, включающих настройки логики управления, связь со смежными объектами, аварийные и тревожные сигналы, визуализацию.

    PlantStruxure PES V4.2 предусматривает возможность параллельной работы инженеров над различными частями проекта. При этом постоянно происходит синхронизация действий всех пользователей, проверка их корректности и совместимости работы элементов системы. Это значительно снижает вероятность ошибок и сокращает время ввода системы в эксплуатацию.

    Таким образом, применение PES обеспечивает значительное сокращение затрат на инжиниринг — в среднем на 30 %.

    Функционал: необходимый и достаточный

    Решения, соответствующие концепции IIoT, разрабатываются как для простых, так и для сложных непрерывных техпроцессов. Главная проблема — найти баланс, при котором система автоматизации не будет избыточна по своему функционалу и стоимости, но в то же время будет удовлетворять всем требования заказчика.

    Как правило, для сложных непрерывных процессов применяются распределенные системы управления (РСУ), а для простых дискретных — ПЛК-системы. Однако есть производства, находящиеся в промежуточном положении. Для них классическая РСУ — избыточна, а связка «контроллер плюс SCADA-система» — недостаточна, так как необходима интеграция элементов и централизованное управление. В таких случаях особенно эффективно применять PlantStruxure PES V4.2.

    В первую очередь речь идет о таких отраслях, как водоснабжение, водоотведение, добыча полезных ископаемых и пищевая промышленность. Для этих сегментов в PES V4.2 существуют уже готовые библиотеки технологических элементов с преднастроенными контурами управления. Благодаря этому построение и запуск систем требует минимального вмешательства специалистов, как со стороны разработчиков, так и со стороны заказчиков.

    Также PlantStruxure PES проявила себя как эффективное решение в энергетике и сфере добычи нефти и газа; для управления вспомогательными процессами химической и нефтеперерабатывающей промышленности и металлургии.

    Внедрить стандарт будущего уже сегодня

    Эксперты сходятся во мнении, что сегодня самый подходящий момент для внедрения систем, соответствующих концепции промышленного Интернета вещей. Мы видим, как быстро развиваются информационные технологии и мобильные устройства, предоставляя человеку все больше и больше возможностей в повседневной жизни. Совершенно необходимо использовать эти возможности и для повышения производительности промышленных предприятий.

    Внедряя IIoT, пользователи получают не просто имидж высокотехнологичного бизнеса, но и рост эффективности технологических операций и работы персонала, гарантии безопасности и надежности производственных процессов.

    В будущем индустриальный Интернет будет обычным стандартом для организации производства. И чем раньше компания начнет соответствовать требованиям нового индустриального уклада, тем больше конкурентных преимуществ она получит и тем быстрее сможет сделать качественный рывок вперед.

    Автор: Наталья Нильсен, директор по развитию бизнеса департамента «Промышленная автоматизация» компании Schneider Electric в России и СНГ.

     

    Источник: Schneider Electric / Опубликовано: 25.12.2017

Разместить новость ...         Разместить статью ...

Постоянная ссылка на этот материал: http://e-kom.ru/static/2/feed-37459.html