„zenon” SCADA rendszer öblösüveg-gyártó berendezésekben

Az üveggyártásban (is) elsődleges követelmény a magas termelékenység, amely csak a gyártóberendezésben keletkező adatok folyamatos ellenőrzésével és elemzésével  lehetséges. Ugyanakkor nagyfokú flexibilitás is szükséges, mivel a gyártási receptúrák gyakran változnak. Ezek a követelmények csak olyan hatékony szoftvermegoldásokkal teljesíthetők, mint a Sklostroj üveggyártó gépeiben használt „zenon” SCADA rendszer.

A gépgyártó Sklostroj cég üveggyárak részére épít öblösüveg-gyártó gépeket, berendezéseket. A gyártóállomások forró üvegmasszát öntenek formába nyomással. Az üvegek gyártása során nagymennyiségű adat keletkezik, amelyet szoftveresen kell kiértékelni, előkészíteni és felhasználóbarát módon megjeleníteni. Nagy kihívást jelent az az igény, hogy a nagymértékű adatfeldolgozás ellenére egyrészt stabilan is fusson a rendszer, másrészt pedig a gépkezelőt is intuitív módon vezesse a menüben. Minden üvegnek egyéni receptúrája van, amely szabadon bármikor lehívható egy központi archívumból. Ezeket az igényeket a Sklostroj-gépekben 2014 óta egyetlen rendszer, a COPA-DATA „zenon” SCADA szoftvere biztosítja.

A Sklostroj úgynevezett IS (individual section) gépeket épít. A berendezések egymáshoz sorolt egyedi szekciókból állnak, amelyek egymástól függetlenül működnek és nagynyomású üvegolvadékot öntenek formába, majd le is hűtik. Ezekkel a gépegységekkel szinte minden kívánt méretben és formában gyárthatók öblösüveg-termékek.
Az automatizált termelésben szinte állandóan adatot kell gyűjteni például nyomásról, hőmérsékletről vagy más fontos gyártási paraméterekről. Az adatokat a gyártási rendszerfelügyelet dolgozza fel, és azok helyes kiértékelése nagymértékben segíti az üzem hatékonyságának növelését. Minden ilyen adat egy adatpontnak felel meg. A Sklostroj gépek szekciónként és átfutásonként kb. 23 850 adatpontot gyűjtenek. Ez egy átlagos, 12 szekcióból álló gép esetében kb. 286 000 adatpontot jelent.
Günter Zodel a Sklostroj Kempten GmbH fejlesztési vezetője szerint: „Mivel a hatalmas adatmennyiséggel a régi vizualizációs rendszer már nem tudott megküzdeni, és mivel már amúgy is egy intuitívabb és modernebb kezelőfelületet szerettünk volna, a radikális váltás mellett döntöttünk. Teljesen új HMI felületet akartunk találni.” A teljes rendszerváltás ellenére gyorsan kellett a projektet lebonyolítani. „Ezért olyan partnert kerestünk, akinek nagy tapasztalata van a projektgyakorlatban” – teszi hozzá Zodel – „A SCADA rendszer szoftverét a COPA-DATA fejlesztette ki számunkra, a gépekre pedig a KROPF Solutions illesztette a rendszert.”

Nagy adatmennyiség stabil feldolgozása

A projekt három megoldandó feladattal szembesítette a Sklostrojt: először is minden terméknek saját receptje van, és előállításukat tekintve minden termék nagyon egyedi. Ez az alapanyag-összetételre, nyomásra és a gyártási időre vonatkozik; az egyes állomásokon és minden terméknél más-más beállításra van szükség. Ehhez receptúrás és időzítő rendszermodul is kell. Ezenfelül a recepteket egy központi archívumban kell tárolni, és a kezelőnek a gépnél hozzá kell tudnia férni a receptekhez.
A második kihívást a gyors üzemi termelés közben keletkező nagy adatmennyiség gyűjtése és feldolgozása jelenti.
A gépek központi vezérléssel működnek, amelyek összefoglalják a gép minden funkcióját pl. a különböző pneumatikus és proporcionális szelepeket, a szervókat, léptetőmotorokat, betolókat stb. Itt rengeteg adatot kell gyűjteni, kiértékelni és a felhasználó-felületen felhasználóbarát módon megjeleníteni.
A harmadik megoldandó feladat egy nagyon könnyen áttekinthető és főleg stabil HMI rendszer megvalósítása volt. Ilyen sok információnak ilyen rövid időn belül történő megjelenítése igencsak feszegeti a SCADA rendszerek teljesítőképességeinek határait. A Sklostroj olyan kezelőfelületet keresett, amely a műszaki és a küllemi igényeknek is egyaránt meg tudott felelni.

Erős partner a megvalósításban

A Sklostroj választása a megjelenítő szoftver esetében a zenonra esett. A rendszer a nagy adatmennyiség ellenére is stabilan működik és főleg intuitív módon kezelhető. Így nincsen szükség a végfelhasználó hosszadalmas betanítására, mert a kezelőfelület önmagáért beszél. „Ezt fogja elsőként észlelni a gép vásárlója és eszerint ítéli meg a gép felhasználóbarátságának mértékét” – nyilatkozta Günter Zodel a döntés okáról. – „A projekt során a rendszerváltás mellett egy másik célt is követtünk. Berendezéseink elértek az adatfeldolgozási kapacitás végső határára, de a mechanikai rész még nincs kiaknázva. Amennyiben a szoftver sok új lehetőségnek nyit teret, miért is ne fejleszthetnénk tovább a hardvert is? Ez végül sikerült is” – tette hozzá Zodel.
A SCADA rendszer integrátoraként a Magyarországon is képviselt KROPF Solutions tevékenykedett a Sklostroj üzemében. Adrian Olschowka, a KROPF Solutions IT-szakágvezetője így nyilatkozott: „A zenon annyira nyílt rendszer, hogy rugalmasan és hajlékonyan alkalmazható már meglévő infrastruktúrákra is. Ezt a szoftvert szinte minden környezetre rá tudjuk fejleszteni. Mivel a zenonnal kétszer annyi adatot lehet feldolgozni, mint a korábbi rendszerrel, a Sklostroj megduplázhatta az öblösüveg-formázó gépeinek kapacitását.”

Offline és online géphasználat – mobil és WIFI eléréssel is

A projekt első fázisában még a korábbi 12 szekciós géptípusra telepítették a zenon szoftvert. A megjelenítő rendszer az adatok gyűjtését, feldolgozását és archiválását tette lehetővé. A zenon egyik moduljában, az ún. Recipe Group Manager-ben hozzák létre a különböző üvegtermékek receptúráit. A receptúrákat a zenon saját közös archív szerverén tárolják, ahonnan a gépekre központilag lehívhatók. Ez a megoldás biztosítja azt, hogy minden üvegtermék öntése helyes időtartammal, nyomással és hőmérséklettel történjen a berendezésben. Ha valamennyi idő eltelte után egy bizonyos terméket újra kell gyártani, a receptet bármikor újra le lehet tölteni az archívumból. Így a termelés bármikor rugalmasan átállítható egy másik termékre. Az adatátvitel akár offline módon, adattároló médium vagy laptop segítségével is megtörténhet, tehát a gyártás független marad a helyi wifi vagy mobil hálózat minőségétől. A berendezések VPN kapcsolaton távolról is elérhetőek.

Terhelhetőbb rendszer által megduplázott gyártókapacitás

Most, hogy megtalálták azt a stabil rendszert, amely megbirkózik a nagy adatpontmennyiséggel, a projekt második fázisában le tudták tesztelni, hogy meddig feszíthető a stabil rendszerműködés határa a berendezéseken. Az eredmény: a formaöntőgépek dupla akkorák lehetnek, és így megszülethetett egy 24 szekciós tandem-berendezés, amely akár 600 000 adatpontot is képes kezelni.
2014 óta már minden Sklostroj berendezést zenon rendszerrel szállítanak ki. A rendszer stabil és intuitív kezelői használatot tesz lehetővé. A gyűjtött adatokat jól áttekinthető ábrákon jelenítik meg. Különböző nézeteket lehet kiválasztani, például az adatok a valós időhöz közeli megjelenítésben vagy trendformában is megtekinthetők. A zenon webkliensével (zenon Web Server Pro Light) wifi-elérésen keresztül tableten vagy laptopon is be lehet avatkozni a gyártásba. Egy központi felhasználó kezelési plugin segítségével a felhasználókat különböző jogokkal lehet felruházni. Ilyen módon a felhasználók csak a számukra releváns funkciókat és információkat tudják lehívni. A felhasználói felületet nyolc különböző nyelvre lehet átállítani, és a mértékegységek is az egyéni igényekhez igazíthatók. A hozzáférés vagy külön zenonos jelszóval, vagy magával az operációs rendszeri belépéssel biztosított.

Fordította: Allwinger Judit

KROPF Solutions

Prozesstechnik Kropf Hungária Kft.
9011 Győrszentiván, Ezerjó út 3/A.
Tel.: +36 30 646 0616
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.kropf-solutions.hu

Még több KROPF