»нтеграци€ MES с оборудованием. јвтоматизаци€ учета в ѕј÷

»сточник: The DairyNews
¬недрени€ MES на заводах по производству цельномолочной и кисломолочной продукции отличаетс€ от внедрени€ у сыроделов. ѕроизводство цельномолочной продукции более механизировано и участие человека в процессе минимально. –уководители оснащенных современным оборудованием предпри€тий ожидают, что учет будет строитьс€ автоматически, путем загрузки информации с этого оборудовани€ и привод€т такие аргументы в пользу автоматического учета:
Ќиколай “ерацов
Ќиколай “ерацов
консультант-методолог MES-систем молочного направлени€ компании " онстанта".
  • ƒостоверность. ћеньше ошибок и преднамеренных искажений, чем при ручном вводе.

  • ќперативность. »нформаци€ фиксируетс€ в момент совершени€ операций, а не после, в результате возможно выстраивать систему предупреждений и уведомлений дл€ оперативной реакции на отклонени€.

  • ѕолнота. –учной перенос информации с оборудовани€ слишком трудоемкий. „асть полезной дл€ анализа информации не переноситс€.

  • —нижение затрат на учет. –учной ввод информации либо приводит к по€влению на производстве людей, которые основную часть времени занимаютс€ учетом, либо отнимает врем€ у людей, которые выполн€ют производственные операции.

Ќесмотр€ на наши призывы осторожно и осмысленно подходить к задачам получени€ информации с оборудовани€, вопросы о том, каким образом такие задачи могут быть решены, задаютс€ все чаще. ¬ этой статье € написал о распространенных задачах съема информации с оборудовани€, встречающихс€ у переработчиков молока, и способах решени€. „тобы стать€ не получилась слишком длинной, в ней рассказываетс€ только про решение задач съема информации в приемно-аппаратном цехе (ѕј÷), о съеме информации с фасовочных линий € напишу отдельную статью позднее.


 онцептуальна€ схема интеграции

ƒл€ лучшего понимани€ вариантов решени€ и терминологии ниже приведена схема и по€снени€ к ней:

https://blog.standart1c.ru/wp-content/uploads/2021/07/shema-2-1024x691.png
  • ѕЋ  (PLC, программируемый логический контроллер) Ц устройство, к которому подключаетс€ приборы учета и оборудование. Ёто основной Ђмозгї производственного процесса, через который происходит оперативное управление. ѕЋ  обрабатывает импульсы с подключенных приборов и передает на приборы команды в виде импульсов.

  • OPC-сервер (Open Platform Communications) Ц класс программ, предназначенных дл€ сбора информации с оборудовани€, приборов учета и ѕЋ , и передачи этой информации в унифицированном виде (в соответствии с протоколом OPC) в системы верхнего уровн€ (SCADA, MES, ERP).

  • SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition Ч диспетчерское управление и сбор данных) Ц класс программ, предназначенных дл€ управлени€ оборудованием и производственным процессом в режиме реального времени. SCADA может получать информацию с ѕЋ  напр€мую или через OPC-сервер.

 ак видно на схеме, возможны 2 варианта получени€ данных с оборудовани€ и расходомеров в ѕј÷.


ѕолучение информации из SCADA

ѕри наличии SCADA и при условии, что необходима информаци€ с приборов поступает в SCADA, проще всего реализовать обмен между SCADA и MES. Ћьвиную долю времени в таких задачах занимает согласование формата обмена между разработчиками MES и SCADA:

  • –азработчики SCADA вы€сн€ют, какую информацию они будут передавать. Ќе всегда эта информаци€ есть у них в нужном виде, поэтому часто возникает задача доработки SCADA дл€ ее подготовки.

  • –азработчики MES вы€сн€ют, какую информацию они получат и как они будут ее обрабатывать.

  • —тороны договариваютс€ о способе передачи информации.

ѕосле нескольких таких согласований с компани€ми-разработчиками SCADA, мы пришли к выводу, что удобный дл€ всех способ обмена Ц это использование промежуточной SQL-базы, в которую SCADA записывает информацию, а MES читает. ѕри этом, по нашему опыту, необходимую информацию можно структурировать в 3-4 таблицы. ƒл€ сокращени€ сроков таких работ мы подготовили стандартный набор таблиц дл€ обмена, и включили в свою MES-систему типовой функционал дл€ загрузки информации из этих таблиц.


ѕолучение информации с приборов через OPC-сервер

Ётот способ удобно использовать дл€ расходомеров, не подключенных к SCADA. „аще всего такую схему примен€ют дл€ подключени€ расходомеров на лини€х приемки молока.

Ђќбв€зкаї расходомера дл€ подключени€ к MES может выполн€тьс€ силами сотрудников  »ѕиј предпри€ти€. Ѕольшинство производителей имеют собственные OPC-сервера, к которым можно самосто€тельно подключить их расходомеры. ƒл€ того, чтобы получить информацию из OPC-сервера в MES, в MES должен быть модуль, который может взаимодействовать в OPC-сервером. —уществует несколько стандартов OPC, в своем модуле мы используем OPC-UA и OPC-DA, как наиболее попул€рные.  ≈сли сервер использует один из них, интеграци€ работает Ђиз коробкиї, и задача сводитс€ к настройке нормативно-справочной информации. ѕри этом не важно, OPC-сервер какого производител€ используетс€.

»нформаци€ с расходомера может потребовать дополнительной обработки на OPC-сервере перед передачей в MES. “ак, например, если расходомер стоит на трубе, котора€ соедин€ет одну группу танков с другой, требуетс€ дополнительна€ обработка информации о положении клапанов, чтобы определить, между какими танками было передано количество, зафиксированного расходомером. ƒл€ решени€ таких задач привлекаютс€ специалисты по программированию OPC-серверов.

»нформаци€ о танках может быть указана оператором и на стороне MES, но это потребует частого отвлечени€ оператора, чего обычно стараютс€ избежать. ѕри более простой задаче, например, при получении значени€ с расходомеров на линии приемки, оператору удобно указывать информацию в MES, поскольку он все равно в этот момент сфокусирован на процессе приемки, работает с интерфейсом в MES и ожидает получени€ цифры с расходомера. ¬ таких случа€х информаци€ может загружатьс€ без предварительной обработки на стороне OPC-сервера.


ќбработка загруженной информации

 ѕосле загрузки в MES информаци€ с оборудовани€ имеет такой вид:

 Ђ1600 кг передано из танка 1 в танк 2ї

„тобы преобразовать ее в учетные документы выпуска, расхода материалов и перемещени€, прив€зать к номенклатуре и партии, требуетс€ дополнительна€ обработка.  онечно, эту информацию может вручную обрабатывать человек, но это требует больших трудозатрат и снижает оперативность, поэтому ручной обработки стараютс€ избегать.

ћеханизмы автоматической обработки загруженной информации должны быть реализованы таким образом, чтобы изменение производственных процессов или состава измерительных приборов не требовало перепрограммировани€. ƒл€ этого в нашей MES-системе разработан модуль обработки, который содержит варианты обработки загруженной информации и позвол€ет без программировани€ настраивать создание учетных документов на основании информации, загруженной с оборудовани€ и приборов учета. ”прощенно модуль интеграции с оборудованием на стороне MES можно представить следующим образом:

https://blog.standart1c.ru/wp-content/uploads/2021/07/shema-1-1024x696.png

“ака€ схема позвол€ет не измен€ть основную часть модул€ даже при реализации интеграции другими средствами, не через SCADA и OPC. ¬ результате в MES загружаетс€ готовый учетный документ. “ам, где информации дл€ автоматического учета недостаточно, система задает оператору конкретный вопрос, вроде такого:

Ђ¬ танке 2 было смешано 500 кг Ђѕастеризованное молокої и 100 кг Ђќбезжиренное молоко. ѕодтвердите выпуск 600 кг Ђ—месь, нормализованна€ 3,0%ї или, выберите другую номенклатуру выпуска.ї

ѕосле ответа оператора в системе автоматически создаетс€ учетный документ.


«аключение

 ак € уже упоминал выше, больше всего времени при решении задач интеграции с оборудованием уходит не на программирование и настройку непосредственно, а на согласование деталей интеграции между сторонами. Ќесмотр€ на наличие наработок и дл€ интеграции через SCADA, и дл€ интеграции через OPC, задачи интеграции с оборудованием все еще остаютс€ слабо управл€емыми дл€ вас, как дл€ заказчиков.

ћы стремимс€ к тому, чтобы повысить качество и управл€емость этой услуги дл€ вас, поэтому стараемс€ исключить из этих работ третью сторону, либо минимизировать ее участие, и выполн€ть дл€ вас такие задачи Ђпод ключї. ƒл€ этого мы наращиваем свои знани€ в программировании контроллеров, OPC-серверов и SCADA-систем, а также в части учетного оборудовани€. ћы особенно заинтересованы в работах по пр€мому съему информации с расходомеров, контролю влажности и температуры в производственных помещени€х, автоматическому подсчету штук в процессе производства или фасовки. ≈сли у вас есть подобные задачи и люди, готовые поучаствовать в проработке вариантов оборудовани€ Ц обращайтесь, мы с радостью поучаствуем в проработке концепта решени€.


јвтор: Ќиколай “ерацов Ц консультант-методолог MES-систем молочного направлени€ компании Ђ онстантаї.




ћнение редакции может не совпадать с мнением автора
19.07.2021
Ќа прошлой неделе The DairyNews публиковало свежие данные доклада ‘јќ о развитии молочного рынка производство молока. »з доклада следует, что производство молока в мире будет расти примерно на 1,7% в год вплоть до 2030 года.
„итать полностью
 алендарь