Kā svaru tilti integrējas ar SCADA ostās un kalnrūpniecībā

Noslogotos ostas vārtos vai mīnu nosūtīšanas punktā svari dara vairāk, nekā tikai parāda transportlīdzekļa svaru. Tā kļūst par daļu no plašākas darbības sistēmas, kas ietver transportlīdzekļu identifikāciju, materiālu izsekošanu, satiksmes kontroli, ražošanas pārskatus un aprīkojuma uzraudzību.

 

Svarsvaru var savienot ar uzraudzības kontroles un datu iegūšanas sistēmu, ko parasti sauc par SCADA, izmantojot svēršanas indikatoru, PLC, rūpniecisko vārteju vai vietējo svēršanas serveri. SCADA sistēma reāllaikā saņem svara vērtības un aprīkojuma statusu, savukārt speciāla svēršanas programmatūra pārvalda darījumus, biļetes, transportlīdzekļu ierakstus un audita pēdas.

 

Labākais integrācijas dizains ir atkarīgs no tā, kas vietnei ir jākontrolē, kādi dati ir jāapmainās un vai svariem jāturpina darboties, kad tīkls nav pieejams.

Kas ir Weighbridge SCADA integrācija?

Weighbridge SCADA integrācija ir kravas automašīnu svaru un ar tiem saistītā aprīkojuma savienošana ar rūpnīcas-vai termināļa-pārraudzības un kontroles sistēmu.

Tipisks integrēts svars var nodrošināt SCADA ar:

Transportlīdzekļa dzīvsvars

Bruto, taras un neto svars

Stabils{0}}svara statuss

Nulles un pārslodzes statuss

Transportlīdzekļa atrašanās vieta un atrašanās vieta

Barjeras vārtu statuss

Satiksmes{0}}signāla statuss

RFID vai numura zīmes dati

Svēršanas darījuma statuss

Sakaru un ierīču signalizācija

Pēc tam SCADA var parādīt šo informāciju operatora ekrānā, ģenerēt trauksmes signālus, saglabāt procesa datus vai koordinēt svarus ar citām sistēmām.

Tas ne vienmēr nozīmē, ka SCADA ir jāaizstāj svēršanas programmatūra. Lielākajā daļā projektu abām sistēmām ir dažādi pienākumi.

SCADA uzrauga procesu un aprīkojumu. Svēršanas programmatūra pārvalda komerciālo vai operatīvo svēršanas darījumu.

Tipiska Weighbridge-to-SCADA arhitektūra

Parastajiem analogajiem svariem tiek izmantoti vairāki slodzes elementi, kas uzstādīti zem svaru platformas. To signāli tiek apvienoti sadales kārbā un pārsūtīti uz svēršanas indikatoru. Digitālajos kravas svaros slodzes devēji var digitāli sazināties ar indikatoru vai svēršanas kontrolieri.

Indikators pārvērš slodzes devēja signālus izmantojamā svara vērtībā. Pēc tam šo vērtību var pārsūtīt uz PLC, vārteju, rūpniecisko datoru vai vietējo serveri.

Kopējais datu ceļš ir:

Slodzes elementi → Sadales kārba → Svēršanas indikators → PLC vai rūpnieciskā vārteja → SCADA

Pilnīgākai bez uzraudzības svēršanas sistēmai arhitektūrā var būt arī:

Vietējais svēršanas dators

Numura numura atpazīšanas kamera

RFID lasītājs

Transportlīdzekļa{0}}pozīcijas sensori

Barjeras vārti

Luksofori

LED displejs

Balss vadības ierīce

Novērošanas kameras

Centrālā datubāze vai vēsturnieks

ERP, IZM, TOS vai ražošanas vadības sistēma

Svariem parasti ir jāsaglabā lokāls darbības slānis. Ja galvenais SCADA serveris vai vietnes tīkls kļūst nepieejams, vietējā sistēma var turpināt reģistrēt apstiprinātās transakcijas un sinhronizēt saglabātos datus pēc sakaru atjaunošanas.

Trīs izplatītas integrācijas metodes

1. Tiešs savienojums starp indikatoru un SCADA

Pamata lietojumprogrammā svēršanas indikators nosūta pašreizējo svaru tieši uz PLC vai SCADA sistēmu.

Atkarībā no aprīkojuma savienojumam var izmantot:

RS232

RS485

Ethernet

Modbus RTU

Modbus TCP

Analogā izeja, piemēram, 4–20 mA

Ciparu ieejas un izejas signāli

Šī metode ir piemērota, ja SCADA ir nepieciešams tikai pašreizējais svars un vairāki statusa signāli.

Tas ir salīdzinoši vienkāršs, taču tas var nesniegt pilnīgu informāciju par darījumu, piemēram, transportlīdzekļa numuru, materiālu, klientu, biļetes numuru, operatoru vai audita vēsturi.

 

2. Integrācija, izmantojot vietējo svēršanas programmatūru

Šādā izkārtojumā svēršanas indikators nosūta datus uz vietējo rūpniecisko datoru, kurā darbojas īpaša svēršanas programmatūra.

Programmatūra apstrādā svēršanas procesu un apmainās ar atlasīto informāciju ar SCADA vai citām pārvaldības sistēmām, izmantojot API, datu bāzes saskarni vai rūpniecisko sakaru vārteju.

Šī metode ir labāka, ja vietnei ir nepieciešams:

Bruto un taras svēršana

Automātisks neto{0}}svara aprēķins

Transportlīdzekļa un vadītāju uzskaite

Informācija par materiāliem un piegādātājiem

Biļešu drukāšana

Kameras pierādījumi

Lietotāju atļaujas

Darījuma apstiprināšana

Revīzijas pēdas

Vēsturiskas atskaites

Vietējā svēršanas programmatūra kļūst par darījumu uzskaites sistēmu, savukārt SCADA saņem informāciju, kas nepieciešama darbības uzraudzībai.

 

3. Hibrīda integrācija

Lielajās ostās un raktuvēs bieži tiek izmantota hibrīda arhitektūra.

Reāllaika-svars un aprīkojuma statuss tiek nosūtīts uz SCADA, izmantojot PLC vai rūpniecisko vārteju. Pilnīgi darījumu ieraksti tiek atsevišķi apmainīti starp svēršanas programmatūru un termināļa operētājsistēmu, ERP, MES vai ražošanas datu bāzi.

Šī kārtība atdala ātrus darbības signālus no biznesa ierakstiem. Tas arī samazina SCADA pārtraukuma risku, pārtraucot visas svēršanas darbības.

Sakaru protokoli, ko izmanto Weighbridge projektos

Protokola izvēlei jābalstās uz esošo kontroles sistēmu, nepieciešamo datu apjomu, kiberdrošības politiku un attālumu starp ierīcēm.

Modbus RTU un Modbus TCP

Modbus tiek plaši izmantots svara vērtību un aprīkojuma statusa pārsūtīšanai starp indikatoriem, PLC un SCADA sistēmām.

Modbus RTU parasti darbojas, izmantojot RS485 seriālo savienojumu. Modbus TCP izmanto rūpniecisko Ethernet. Abiem ir nepieciešama dokumentēta reģistra karte, lai sistēmas integrators zinātu, kur nolasīt svara vērtības, statusa bitus un trauksmes kodus.

Reģistra kartē jānorāda:

Reģistrācijas adrese

Datu tips

Baitu secība

Decimālzīme

Inženiertehniskā vienība

Lasīšanas vai rakstīšanas atļauja

Atjaunināšanas biežums

Nederīga{0}}datu darbība

Ja baitu secība, zīme, decimāldaļa pozīcija vai mērvienība nav pareizi konfigurēta, svēršanas indikatorā pareizi parādīto vērtību SCADA var interpretēt nepareizi.

OPC UA

OPC UA bieži tiek izvēlēta vairāku{0}}pārdevēju industriālajām sistēmām, jo ​​tā atbalsta strukturētu datu apmaiņu, savietojamību un drošības kontroles.

Svariem nav obligāti nepieciešama vietējā OPC UA izeja. PLC, malas vārteja vai vietējais svēršanas serveris var savākt svara informāciju un pakļaut to SCADA, izmantojot OPC UA serveri.

OPC UA ir noderīga, ja projektam ir nepieciešami skaidri nosaukti datu punkti, piemēram:

Scale01.LiveWeight

Svari01.SvarsStabils

Mērogs01.VehiclePresent

Mērogs01.BarrierOpen

Scale01.TransactionID

Scale01.CommunicationAlarm

Nozīmīgi tagu nosaukumi atvieglo nodošanu ekspluatācijā un turpmāko apkopi nekā neizskaidrojamu ciparu reģistru saraksts.

MQTT un API

MQTT vai tīmekļa API var izmantot, ja svēršanas informācija ir jāpārsūta uz mākoņa platformām, informācijas paneļiem vai uzņēmuma lietojumprogrammām.

MQTT izmanto publicēšanas{0}}un-abonēšanas modeli, un tas ir noderīgs atlasīto datu izplatīšanai vairākās autorizētās sistēmās. REST API parasti tiek izmantotas darījumu vaicājumiem, galvenajai-datu apmaiņai un sistēmas-uz{5}}integrācijai.

Šīs saskarnes nevajadzētu uzskatīt par uzticama vietējā kontroles slāņa aizstājējiem. Ostām un raktuvēm joprojām ir jāspēj apstrādāt īslaicīgas interneta vai plašā{1}}tīkla kļūmes.

Kā darbojas integrētais svēršanas cikls

Tipiskā automātiskā svēršanas ciklā var būt šādas darbības:

Sensors uztver tuvojošos kravas automašīnu.

Sistēma nolasa transportlīdzekļa RFID tagu vai numura zīmi.

SCADA vai svēršanas programmatūra pārbauda, ​​vai transportlīdzeklis ir autorizēts.

Atveras ieejas barjera, un luksofors vada vadītāju.

Pozīcijas sensori apstiprina, ka viss transportlīdzeklis atrodas uz svariem.

Svēršanas indikators sūta dzīvsvara un stabila{0}}svara signālu.

Kad svars ir stabils, sistēma fiksē apstiprināto vērtību.

Kameras saglabā attēlus, kas saistīti ar darījumu.

Svēršanas programmatūra izveido darījumu ierakstu.

Izejas barjera atveras pēc nepieciešamo pārbaužu pabeigšanas.

Pēc otrās svēršanas programmatūra aprēķina neto svaru.

Galīgais ieraksts tiek nosūtīts uz SCADA, ERP, MES, TOS vai citu autorizētu sistēmu.

Precīza secība atšķiras atkarībā no vietnes. Osta var identificēt kravas automašīnu, konteineru un kravas pasūtījumu. Raktuves var reģistrēt kravas automašīnu, materiāla pakāpi, iekraušanas punktu, galamērķi un maiņu.

Kādi dati ir jāapmainās?

Izplatīta integrācijas kļūda ir koncentrēties tikai uz svara vērtību. Noderīgam darījumam parasti ir nepieciešami gan mērījumu dati, gan darbības konteksts.

Pirms programmēšanas sākuma īpašniekam, svaru piegādātājam, SCADA integratoram un programmatūras nodrošinātājam ir jāapstiprina kopīgs datu{0}}punktu saraksts.

Portu svara tilta integrācija

Ostām ātri jāpārvieto transportlīdzekļi, vienlaikus saglabājot kontroli pār kravu, piekļuvi un dokumentāciju.

Integrēts portu svars var savienot svēršanas rezultātus ar:

Vārtu tikšanās ieraksti

Konteinera numuri

Kravu pasūtījumi

Muitas vai termināļa atsauces

Pagalmu vietas

Iebraukšanas un izbraukšanas atļauja

Termināļu operētājsistēmas

Norēķinu un loģistikas ieraksti

SCADA var parādīt, vai svari ir pieejami, aizņemti, pārslogoti vai bezsaistē. Operatori var redzēt rindas un aprīkojuma trauksmes signālus, neapmeklējot vārtus.

Vietējā svēršanas sistēma var apstiprināt transportlīdzekļa identitāti, iegūt pierādījumus un aizpildīt komerciālo svēršanas ierakstu. Pēc tam galīgo darījumu var pārsūtīt uz termināli vai biznesa sistēmu.

Tā kā ostas vidē var būt sāls, mitrums un intensīva satiksme, integrācijas plānošanā jāņem vērā arī aizsardzība pret koroziju, kabeļu maršrutēšana, pārsprieguma aizsardzība, drenāža un droša apkope.

Mining Weighbridge integrācija

Ieguves operācijās tiek izmantoti svari, lai izsekotu rūdas, atkritumiežu, koncentrātu, degvielas un citu beztaras materiālu pārvietošanos starp bedrēm, apstrādes zonām, krājumiem un nosūtīšanas punktiem.

Kalnrūpniecības svars, kas savienots ar SCADA, var palīdzēt vadības telpas uzraudzīt:

Materiālu kustības pa maiņu

Kravas automašīnu darbība

Mēroga pieejamība

Pārslodzes notikumi

Komunikācijas traucējumi

Iekraušanas un nosūtīšanas statuss

Ražošanas dati pēc avota un galamērķa

Svaru datus var salīdzināt arī ar iekrāvēja ierakstiem, lentes skalas kopsummas vai krājumu aplēsēm. Tomēr šīs mērīšanas sistēmas darbojas atšķirīgi, un nevajadzētu sagaidīt, ka tās automātiski sakrīt. Saskaņošanas laikā jāņem vērā laika periodu, mitruma, materiālu zudumu un mērīšanas metožu atšķirības.

Ieguves vietās bieži ir lieli attālumi, putekļi, vibrācija, zibens iedarbība un nestabili tīkla apstākļi. Tāpēc rūpnieciskā tīkla aprīkojums, aizsargāti kabeļu maršruti, pārsprieguma aizsardzība un lokālā datu buferizācija ir svarīgas konstrukcijas daļas.

SCADA neaizstāj juridiskās metroloģijas prasības

Svaru savienošana ar SCADA pati par sevi nepadara sistēmu piemērotu legālai--komerciālai lietošanai.

Svariem, indikatoram, uzstādīšanai un kalibrēšanai joprojām jāatbilst galamērķa valsts un projekta piemērojamajām prasībām. Ja tirdzniecības darījumi ir atkarīgi no izmērītās vērtības, apstiprinātajam svaram ir jābūt no autorizēta svariem un jābūt aizsargātam pret neatļautām izmaiņām.

SCADA var parādīt vai saglabāt apstiprināto rezultātu, taču ir jāizvairās no neierobežotas attālas ierakstīšanas svēršanas ierakstā.

Kalibrēšana un sakaru pārbaude arī jāuzskata par atsevišķiem uzdevumiem. Veiksmīgs Modbus vai OPC UA savienojums apstiprina datu pārsūtīšanu; tas neapstiprina svēršanas precizitāti.

Kiberdrošība un piekļuves kontrole

Savienots svars kļūst par daļu no vietnes darbības tehnoloģiju tīkla. Tāpēc piekļuve būtu jāierobežo līdz lietojumprogrammai nepieciešamajam līmenim.

Ieteicamās vadīklas ietver:

Svaru tīkla atdalīšana no publiskajiem un biroju tīkliem

Izmantojot ugunsmūrus vai kontrolētas rūpnieciskās vārtejas

Atļaujot tikai nepieciešamos portus un protokolus

Notiek lomu{0}}atļauju lietošana

Ja iespējams, izmantojiet tikai lasāmus{0}}SCADA tagus

Attālināto savienojumu šifrēšana

Konfigurācijas un darījumu izmaiņu ierakstīšana

Sinhronizēta sistēmas laika uzturēšana

Vietējo datu un konfigurācijas dublēšana

Pārdevēja attālās piekļuves kontrole

Apstiprinātu ierīču atjaunināšana saskaņā ar pārvaldītu apkopes procedūru

CISA norādījumi rūpnieciskajām vadības sistēmām uzsver tīkla aizsardzību un kontrolētu piekļuvi operatīvajām tehnoloģiju vidēm. Precīzai kontrolei jāatbilst ostas vai raktuves īpašnieka kiberdrošības politikai.

Svarīgi jautājumi pirms integrācijas

Pirms svara saziņas metodes izvēles projekta komandai ir jāapstiprina:

Kāds indikators vai svēršanas kontrolieris tiks izmantots?

Kādas komunikācijas saskarnes ir pieejamas?

Kura SCADA platforma un versija ir instalēta?

Vai SCADA ir nepieciešams Modbus TCP, OPC UA vai cits protokols?

Kādi datu punkti ir nepieciešami?

Vai SCADA ir atļauts nosūtīt komandas uz svēršanas sistēmu?

Kurai sistēmai pieder oficiālais darījumu ieraksts?

Vai tīkla pārtraukuma laikā ir jāturpina svēršana?

Cik ilgi ir jāsaglabā vietējie dati?

Vai ir iekļautas kameras, RFID, barjeras vai luksofori?

Vai ir nepieciešama integrācija ar ERP, MES vai TOS?

Kādi kiberdrošības un juridiskās metroloģijas noteikumi tiek piemēroti?

Kas veiks lauka kalibrēšanu un verifikāciju?

Kādi ir FAT un SAT pieņemšanas kritēriji?

Skaidras atbildes šajā posmā novērš lielāko daļu integrācijas aizkaves.

Testēšana un nodošana ekspluatācijā

Svaru tilta SCADA saskarne ir jāpārbauda pirms nosūtīšanas, ja tas ir praktiski iespējams, un vēlreiz jāpārbauda uz vietas.

Rūpnīcas pieņemšanas pārbaude var ietvert:

Sakaru savienojums

Reģistrējieties vai apstipriniet atzīmi

Pozitīvās un negatīvās svara vērtības

Decimāldaļas un vienības apstiprinājums

Stabils{0}}svara signāls

Nulles un pārslodzes statuss

Signalizācijas simulācija

Saziņas{0}}zaudējumu uzvedība

Vietējā datu glabāšana

Jaudas{0}}atkopšanas darbība

Vietnes pieņemšanas pārbaudei jāapstiprina viss transportlīdzekļa process faktiskos ekspluatācijas apstākļos.

Ir svarīgi arī pārbaudīt neparastas situācijas. Piemēram: Kas notiek, ja transportlīdzeklis aizbrauc, pirms svars stabilizējas? Kas notiek, ja kamera ir bezsaistē? Vai darījumu var turpināt, ja SCADA serveris nav pieejams? Kā pēc sinhronizācijas tiek novērsti ierakstu dublikāti?

Šie testi bieži atklāj vairāk nekā parastā svēršanas demonstrācija.

Uzticama Weighbridge SCADA projekta plānošana

Uzticama integrācija sākas ar skaidru pienākumu sadali.

Svaru piegādātājam jādefinē pieejamie signāli, indikatora saskarne un svēršanas loģika. SCADA integratoram ir jādefinē nepieciešamie tagi, saziņas standarts un kontroles{1}}telpas darbība. Vietnes īpašniekam ir jādefinē darījuma process, kiberdrošības prasības un pieņemšanas kritēriji.

Lai saņemtu provizorisku integrācijas priekšlikumu, norādiet:

Svaru ietilpība un platformas izmērs

Svaru skaits

Indikatora modelis un sakaru ports

SCADA zīmols un versija

Nepieciešamais sakaru protokols

Nepieciešamo datu{0}}punktu saraksts

Transportlīdzekļa svēršanas process

Esošā tīkla diagramma

Nepieciešamās perifērijas ierīces

ERP, MES vai TOS saskarnes prasības

Weight Worth piegādā pielāgotus kravas svaru svarus, svēršanas indikatorus, bez uzraudzības esošās svēršanas sistēmas un projektā paredzētās{0}}konkrētas programmatūras integrāciju ostām, kalnrūpniecības operācijām un citām rūpniecības vietām.

Ja plānojat jaunus svarus vai SCADA ir jāpievieno esošie svari, atsūtiet mums savu pašreizējo aprīkojuma sarakstu un nepieciešamo datu plūsmu. Mūsu tehniskā komanda var pārskatīt saskarni un ieteikt piemērotu sistēmas arhitektūru.

Bieži uzdotie jautājumi

Vai esošu svaru var savienot ar SCADA?

Daudzos gadījumos jā. Vispirms ir jāpārbauda esošais indikators, vai nav pieejami sakaru porti un protokoli. Ja tas nevar tieši sazināties ar SCADA, var pievienot PLC, protokola pārveidotāju vai rūpniecisko vārteju.

Vai SCADA aizstāj svaru programmatūru?

Parasti nē. SCADA ir paredzēts procesu uzraudzībai un iekārtu kontrolei. Speciāla svēršanas programmatūra apstrādā transportlīdzekļu ierakstus, bruto un taras svēršanu, neto-svara aprēķinus, biļetes, attēlus un audita pēdas.

Vai OPC UA ir labāks par Modbus TCP svariem?

Neviens protokols vienmēr nav labāks. Modbus TCP ir vienkāršs un plaši atbalstīts svara vērtībām un statusa signāliem. OPC UA nodrošina strukturētāku datu modeli un papildu drošības iespējas. Pareizā izvēle ir atkarīga no esošās vadības arhitektūras.

Kas notiek, ja SCADA savienojums neizdodas?

Vietējai svēršanas sistēmai ideālā gadījumā būtu jāturpina darboties un darījumi jāuzglabā lokāli. Pēc savienojuma atjaunošanas apstiprinātos ierakstus var sinhronizēt saskaņā ar saskaņotiem noteikumiem.

Vai SCADA var kontrolēt barjeras un luksoforus?

Jā. Komandas var nosūtīt, izmantojot PLC, svēršanas kontrolieri vai vietējo automatizācijas sistēmu. Vadības projektā jāiekļauj drošības bloķētāji un manuālas atjaunošanas procedūras.

Kas nepieciešams, lai sāktu integrācijas novērtējumu?

Norādiet indikatora modeli, pieejamo saskarni, SCADA platformu, nepieciešamos datu punktus, svaru skaitu un transportlīdzekļa svēršanas procesa aprakstu.

Vienas pieturas svēršanas risinājums

Lūdzu, sazinieties ar mūsu inženieri, lai iegūtu pielāgotu risinājumu.

Nosūtiet pieprasījumu tūlīt