Како се ваге интегришу са СЦАДА-ом у портовима и рударству

На заузетој лучкој капији или месту отпреме рудника, вага чини више од приказивања тежине возила. Постаје део ширег оперативног система који укључује идентификацију возила, праћење материјала, контролу саобраћаја, извештавање о производњи и праћење опреме.

 

Мосна вага се може повезати са системом надзора и прикупљања података, познатим као СЦАДА, преко индикатора вагања, ПЛЦ-а, индустријског пролаза или локалног сервера за вагање. СЦАДА систем прима вредности тежине и статус опреме у реалном времену, док наменски софтвер за мерење вагања управља трансакцијама, картама, евиденцијом возила и контролним траговима.

 

Најбољи дизајн интеграције зависи од тога шта локација треба да контролише, који подаци се морају размењивати и да ли вага мора да настави са радом када мрежа није доступна.

Шта је Веигхбридге СЦАДА интеграција?

Интеграција СЦАДА вага је повезивање камионске ваге и пратеће опреме са системом за праћење и контролу -широко или терминално{1}}.

Типична интегрисана вага може да обезбеди СЦАДА са:

Жива тежина возила

Бруто, тара и нето тежина

Стабилан{0}}статус тежине

Статус нуле и преоптерећења

Присуство и положај возила

Статус баријере

Статус{0}}семафора

РФИД или подаци о регистарским таблицама

Вагање статуса трансакције

Комуникација и аларми уређаја

СЦАДА затим може да прикаже ове информације на екрану оператера, генерише аларме, складишти процесне податке или координира мосну вагу са другим системима.

Ово не значи увек да СЦАДА треба да замени софтвер за мерење. У већини пројеката, ова два система имају различите одговорности.

СЦАДА надгледа процес и опрему. Софтвер за вагање управља комерцијалном или оперативном трансакцијом вагања.

Типична архитектура вага{0}}за{1}}СЦАДА

Конвенционална аналогна вага користи неколико ћелија за оптерећење инсталираних испод платформе ваге. Њихови сигнали се комбинују у разводној кутији и преносе на индикатор вагања. У дигиталној камионској ваги, мерне ћелије могу дигитално да комуницирају са индикатором или контролором вагања.

Индикатор претвара сигнале мерне ћелије у корисну вредност тежине. Та вредност се затим може пренети на ПЛЦ, мрежни пролаз, индустријски рачунар или локални сервер.

Уобичајена путања података је:

Ћелије за оптерећење → Разводна кутија → Индикатор за вагање → ПЛЦ или Индустриал Гатеваи → СЦАДА

За потпунији систем вагања без надзора, архитектура такође може укључивати:

Локални рачунар за мерење

Камера за препознавање регистарских таблица

РФИД читач

Сензори{0}}положаја возила

Баријерне капије

Семафори

ЛЕД дисплеј

Уређај за гласовно навођење

Надзорне камере

Централна база података или историчар

ЕРП, МЕС, ТОС или систем управљања производњом

Ваге би нормално требало да задржи локални оперативни слој. Ако главни СЦАДА сервер или мрежа локације постану недоступни, локални систем може наставити да снима одобрене трансакције и синхронизује ускладиштене податке након што се комуникација успостави.

Три уобичајене методе интеграције

1. Директна веза између индикатора и СЦАДА

У основној апликацији, индикатор вагања шаље тренутну тежину директно у ПЛЦ или СЦАДА систем.

У зависности од опреме, веза може користити:

РС232

РС485

Етхернет

Модбус РТУ

Модбус ТЦП

Аналогни излаз као што је 4–20 мА

Дигитални улазни и излазни сигнали

Овај метод је прикладан када је СЦАДА-и потребна само тренутна тежина и неколико статусних сигнала.

Релативно је једноставан, али можда неће пружити потпуне информације о трансакцији као што су број возила, материјал, купац, број карте, оператер или историја ревизије.

 

2. Интеграција преко локалног софтвера за вагање

У овом аранжману, индикатор вагања шаље податке локалном индустријском рачунару који користи наменски софтвер за вагање.

Софтвер управља процесом вагања и размењује одабране информације са СЦАДА-ом или другим системима управљања преко АПИ-ја, интерфејса базе података или индустријског комуникационог пролаза.

Овај метод је бољи када сајт захтева:

Бруто и тара вагање

Аутоматско израчунавање{0}}нето тежине

Евиденција возила и возача

Информације о материјалу и добављачима

Штампање улазница

Доказ камере

Корисничке дозволе

Одобрење трансакције

Ревизијски трагови

Историјски извештаји

Локални софтвер за вагање постаје систем евиденције трансакција, док СЦАДА прима информације потребне за оперативни надзор.

 

3. Хибридна интеграција

Велике луке и рудници често користе хибридну архитектуру.

Тежина и статус опреме{0}}у реалном времену се шаљу у СЦАДА преко ПЛЦ-а или индустријског мрежног пролаза. Комплетни записи трансакција се одвојено размењују између софтвера за мерење и оперативног система терминала, ЕРП, МЕС или производне базе података.

Овај аранжман одваја брзе оперативне сигнале од пословних записа. Такође смањује ризик од прекида рада СЦАДА који зауставља све активности мерења.

Комуникациони протоколи који се користе у пројектима Веигхбридге

Избор протокола треба да се заснива на постојећем систему контроле, потребном обиму података, политици сајбер безбедности и удаљености између уређаја.

Модбус РТУ и Модбус ТЦП

Модбус се широко користи за пренос вредности тежине и статуса опреме између индикатора, ПЛЦ-а и СЦАДА система.

Модбус РТУ нормално ради преко РС485 серијске везе. Модбус ТЦП користи индустријски Етхернет. Оба захтевају документовану мапу регистра тако да интегратор система зна где да прочита вредности тежине, статусне битове и алармне кодове.

Мапа регистра треба да садржи:

Адреса регистрације

Тип података

Редослед бајтова

Децимална позиција

Инжењерска јединица

Дозвола за читање или писање

Учесталост ажурирања

Неважеће{0}}понашање података

Вредност која је исправно приказана на индикатору вагања и даље може бити погрешно протумачена од стране СЦАДА ако редослед бајтова, знак, децимални положај или мерна јединица нису исправно конфигурисани.

ОПЦ УА

ОПЦ УА се често бира за индустријске системе више{0}}произвођача јер подржава структурирану размену података, интероперабилност и безбедносне контроле.

За вагу није нужно потребан изворни ОПЦ УА излаз. ПЛЦ, едге гатеваи или локални сервер за мерење могу прикупити информације о тежини и изложити их СЦАДА-и преко ОПЦ УА сервера.

ОПЦ УА је користан када су пројекту потребне јасно именоване тачке података као што су:

Сцале01.ЛивеВеигхт

Сцале01.ВеигхтСтабле

Сцале01.ВехицлеПресент

Сцале01.БарриерОпен

Сцале01.ТрансацтионИД

Сцале01.ЦоммуницатионАларм

Смислени називи ознака олакшавају пуштање у рад и будуће одржавање од листе необјашњивих нумеричких регистара.

МКТТ и АПИ-ји

МКТТ или веб АПИ-ји се могу користити када се информације о мерењу морају пренети на платформе у облаку, контролне табле или пословне апликације.

МКТТ користи модел објављивања-и-претплате и користан је за дистрибуцију изабраних података на више овлашћених система. РЕСТ АПИ-ји се обично користе за упите о трансакцијама, главну{3}}размену података и интеграцију система{4}}на{5}}систем.

Ови интерфејси не би требало да се третирају као замена за поуздан локални контролни слој. Портови и рудници и даље морају да буду у стању да подносе привремене кварове на Интернету или{1}}широком подручју.

Како функционише интегрисани циклус вагања

Типичан аутоматски циклус вагања може пратити ове кораке:

Сензор открива камион који се приближава.

Систем чита РФИД ознаку или регистарску таблицу возила.

СЦАДА или софтвер за вагање проверава да ли је возило овлашћено.

Улазна баријера се отвара и семафор води возача.

Сензори положаја потврђују да је цело возило на ваги.

Индикатор вагања шаље сигнал за живу тежину и стабилну{0}}тежину.

Када је тежина стабилна, систем бележи одобрену вредност.

Камере чувају слике повезане са трансакцијом.

Софтвер за вагање креира запис трансакције.

Излазна баријера се отвара након што се обаве потребне провере.

Након другог вагања, софтвер израчунава нето тежину.

Коначни запис се шаље у СЦАДА, ЕРП, МЕС, ТОС или други овлашћени систем.

Тачан редослед варира у зависности од локације. Лука може идентификовати камион, контејнер и налог за терет. Рудник може да евидентира камион, квалитет материјала, место утовара, одредиште и смену.

Које податке треба разменити?

Уобичајена грешка интеграције је фокусирање само на вредност тежине. Корисна трансакција обично захтева и податке мерења и оперативни контекст.

Пре него што програмирање почне, власник, добављач вага, интегратор СЦАДА и добављач софтвера треба да одобре заједничку листу{0}}тачака података.

Порт Веигхбридге Интегратион

Луке морају брзо да померају возила уз задржавање контроле над теретом, приступом и документацијом.

Интегрисана портна вага може повезати резултате вагања са:

Записници о терминима на улазу

Бројеви контејнера

Царго ордерс

Референце царине или терминала

Дворишне локације

Овлашћење за улазак и излазак

Терминални оперативни системи

Наплата и логистичка евиденција

СЦАДА може показати да ли је вага доступна, заузета, преоптерећена или ван мреже. Оператери могу да виде редове и аларме опреме без посете капији.

Локални систем вагања може потврдити идентитет возила, ухватити доказе и попунити комерцијални запис о вагању. Коначна трансакција се затим може пренети на терминал или пословни систем.

Пошто окружења у луци могу укључивати со, влагу и густ саобраћај, планирање интеграције такође треба да узме у обзир заштиту од корозије, постављање каблова, заштиту од пренапона, дренажу и сигуран приступ одржавању.

Интеграција рударских вага

Рударске операције користе мостове за праћење руде, отпадних стена, концентрата, горива и других расутих материјала који се крећу између јама, области обраде, залиха и отпремних места.

Рударска вага повезана са СЦАДА-ом може помоћи монитору контролне собе:

Кретања материјала по сменама

Активност камиона

Доступност скале

Догађаји преоптерећења

Грешке у комуникацији

Статус утовара и отпреме

Подаци о производњи према извору и дестинацији

Подаци вага се такође могу упоредити са записима утоваривача, укупним износом ваге или проценама залиха. Међутим, ови мерни системи функционишу другачије и не треба очекивати да се аутоматски подударају. Разлике у временским периодима, влази, губитку материјала и методама мерења морају се узети у обзир током усаглашавања.

Локације за рударење често имају велике удаљености, прашину, вибрације, изложеност муњама и нестабилне мрежне услове. Индустријска мрежна опрема, заштићене кабловске трасе, заштита од пренапона и локално баферовање података су стога важни делови дизајна.

СЦАДА не замењује законске метролошке захтеве

Повезивање вага са СЦАДА-ом само по себи не чини систем погодним за легалну-за- употребу у трговини.

Вага, индикатор, инсталација и калибрација и даље морају да испуњавају применљиве захтеве земље и пројекта одредишта. Када трговинске трансакције зависе од измерене вредности, одобрена тежина треба да потиче од овлашћене ваге и да буде заштићена од неовлашћених промена.

СЦАДА може приказати или ускладиштити одобрени резултат, али неограничено даљинско уписивање у запис вагања треба избегавати.

Калибрацију и тестирање комуникације такође треба третирати као засебне задатке. Успешна Модбус или ОПЦ УА веза потврђује пренос података; не потврђује тачност мерења.

Сајбер безбедност и контрола приступа

Повезана вага постаје део оперативне технолошке мреже локације. Приступ стога треба да буде ограничен на оно што апликација захтева.

Препоручене контроле укључују:

Раздвајање мреже ваге од јавних и канцеларијских мрежа

Коришћење заштитних зидова или контролисаних индустријских капија

Дозвољава само потребне портове и протоколе

Примена корисничких дозвола{0}}заснованих на улогама

Коришћење СЦАДА ознака{0}}само за читање где је то могуће

Шифровање удаљених веза

Конфигурација снимања и промене трансакција

Одржавање синхронизованог системског времена

Прављење резервне копије локалних података и конфигурације

Контролисање удаљеног приступа добављача

Ажурирање одобрених уређаја према процедури управљаног одржавања

ЦИСА смернице за индустријске контролне системе наглашавају заштиту мреже и контролисан приступ за оперативна технолошка окружења. Прецизне контроле треба да прате политику сајбер безбедности власника луке или рудника.

Важна питања пре интеграције

Пре него што одабере метод комуникације са вагом, пројектни тим треба да потврди:

Који индикатор или контролор мерења ће се користити?

Који су комуникациони интерфејси доступни?

Која СЦАДА платформа и верзија су инсталиране?

Да ли СЦАДА захтева Модбус ТЦП, ОПЦ УА или неки други протокол?

Које тачке података су потребне?

Да ли је СЦАДА дозвољено да шаље команде систему за мерење?

Који систем поседује званичну евиденцију трансакција?

Да ли се вагање мора наставити током нестанка мреже?

Колико дуго треба чувати локалне податке?

Да ли су укључене камере, РФИД, баријере или семафори?

Да ли је потребна интеграција са ЕРП, МЕС или ТОС?

Која правила о сајбер безбедности и законској метрологији важе?

Ко ће вршити калибрацију и верификацију на терену?

Који су критеријуми прихватања ФАТ и САТ?

Јасни одговори у овој фази спречавају већину кашњења интеграције.

Испитивање и пуштање у рад

СЦАДА интерфејс за вагу треба тестирати пре отпреме где је то практично и поново проверити на лицу места.

Фабричко тестирање може укључивати:

Комуникациона веза

Регистрација или верификација ознаке

Позитивне и негативне вредности тежине

Децимала и потврда јединице

Стабилан{0}}сигнал тежине

Статус нуле и преоптерећења

Симулација аларма

Понашање{0}}у губитку комуникације

Локално складиштење података

Понашање{0}}опоравка напајања

Тестирање прихватања на локацији треба да потврди комплетан процес возила у стварним условима рада.

Такође је важно тестирати абнормалне ситуације. На пример: Шта се дешава ако возило крене пре него што се тежина стабилизује? Шта се дешава ако је камера ван мреже? Може ли се трансакција наставити ако СЦАДА сервер није доступан? Како се спречавају дуплирани записи након синхронизације?

Ови тестови често откривају више од нормалне демонстрације вагања.

Планирање поузданог СЦАДА пројекта за вагу

Поуздана интеграција почиње јасном поделом одговорности.

Добављач мосних вага треба да дефинише доступне сигнале, интерфејс индикатора и логику вагања. СЦАДА интегратор треба да дефинише потребне ознаке, комуникациони стандард и контролно{1}}понашање просторије. Власник сајта треба да дефинише процес трансакције, захтеве за сајбер безбедност и критеријуме прихватања.

За прелиминарни предлог интеграције наведите:

Капацитет вага и величина платформе

Број вага

Модел индикатора и комуникациони порт

СЦАДА бренд и верзија

Потребан комуникациони протокол

Листа потребних података{0}}

Процес вагања возила

Постојећи мрежни дијаграм

Потребни периферни уређаји

Захтеви за ЕРП, МЕС или ТОС интерфејс

Веигхт Вортх испоручује прилагођене камионске ваге, индикаторе вагања, системе за мерење без надзора и интеграцију{0}}специфичног софтвера за луке, рударске операције и друге индустријске локације.

Ако планирате нову вагу или желите да повежете постојећу вагу на СЦАДА, пошаљите нам вашу тренутну листу опреме и потребан проток података. Наш технички тим може прегледати интерфејс и препоручити одговарајућу архитектуру система.

Често постављана питања

Да ли постојећа вага може бити повезана на СЦАДА?

У многим случајевима, да. Постојећи индикатор се прво мора проверити за доступне комуникационе портове и протоколе. Ако не може да комуницира директно са СЦАДА-ом, може се додати ПЛЦ, претварач протокола или индустријски мрежни пролаз.

Да ли СЦАДА замењује софтвер за ваге?

Обично не. СЦАДА је дизајнирана за праћење процеса и контролу опреме. Наменски софтвер за вагање управља евиденцијом возила, бруто и тара вагањем, нето-калкулацијом тежине, картама, сликама и контролним траговима.

Да ли је ОПЦ УА бољи од Модбус ТЦП-а за вагу?

Ниједан протокол није увек бољи. Модбус ТЦП је једноставан и широко подржан за вредности тежине и статусне сигнале. ОПЦ УА пружа структуриранији модел података и додатне сигурносне могућности. Тачан избор зависи од постојеће управљачке архитектуре.

Шта се дешава ако СЦАДА веза не успе?

Локални систем вагања би идеално требало да настави са радом и локално складишти трансакције. Након што се веза успостави, одобрени записи се могу синхронизовати према договореним правилима.

Може ли СЦАДА да контролише баријере и семафоре?

Да. Команде се могу слати преко ПЛЦ-а, контролера вагања или локалног система аутоматизације. Сигурносне блокаде и ручне процедуре опоравка треба да буду укључене у дизајн управљања.

Шта је потребно за почетак процене интеграције?

Наведите модел индикатора, доступни интерфејс, СЦАДА платформу, потребне тачке података, број мосних вага и опис процеса вагања возила.

Решење за вагање на једном месту

Молимо контактирајте нашег инжењера да добијете прилагођено решење.

Пошаљите упит одмах