SCADA-Überwachungssysteme (Supervisory Control and Data Acquisition) werden in zahlreichen Industriebetrieben eingesetzt. Sie ermöglichen in einem Betrieb die Überwachung von Maschinen und Produktionsprozessen wie auch die Erhebung und Analyse von Daten aus dem Maschinenpark. Ein weiterer Aspekt ist die laufende Überwachung des Produktionsablaufs sowie die Erstellung fertiger, detaillierter Berichte über den Betrieb des Werks. Mit einem SCADA System kann das Produktionsmanagement des Unternehmens in sehr vielen Bereichen automatisiert werden.
Woraus besteht das SCADA-System?
SCADA-Systeme bestehen generell aus drei Hauptkomponenten:
1. Geräte, die je nach Automatisierungsgrad des Betriebs und Eigenschaften der Ausrüstung Folgendes umfassen können:
- Computer/Server
- SPS-Steuerungen (Programmable Logic Controller)
- Fernbedienungsterminals (Remote Terminal Unit)
- I/O-Module (Input/Output)
- Kontroll- und Messmodule
2. Kommunikationsnetz samt Kommunikationsprotokollen. Zu den am häufigsten verwendeten Protokollen in Produktionsstätten gehören:
- Modbus (inkl. der Varianten: Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP/IP)
- Ethernet/IP
- Profinet
- Profibus
- Foundation Fieldbus
- M-Bus (Meter-Bus)
- MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
- OPC UA (Unified Architecture)
3. SCADA-Software samt Kommunikationstechnologien (Kommunikationstreiber).
Eines der führenden SCADA-Systeme ist das System zenon SCADA der COPADATA aus Österreich. Welche Vorteile kann die Einführung des Systems zenon SCADA in einzelnen Branchen bringen?
Lebensmittelindustrie
Das System zenon SCADA hilft, die Produktivität zu erhöhen und den hochgesteckten Sicherheitsnormen in der Lebensmittelbranche gerecht zu werden. Durch den Beitrag der Software zur laufenden Kontrolle sowie zur Erstellung eines genauen Produktverlaufs, kann das Unternehmen Unregelmäßigkeiten schnell erkennen und das Produkt bei Bedarf aus dem Vertrieb nehmen.
Die Software zenon SCADA kann mit vielen Geräten zusammenarbeiten, die in der Lebensmittelindustrie sowohl für Lebensmittelproduktion, Qualitätskontrolle als auch Verpackung von Fertigprodukten verwendet werden.
Dank der Transparenz und der automatischen, zuverlässigen Dokumentierung des Produktionsprozesses hilft zenon, die in IFS – International Food Standards oder HACCP – Hazard Analysis and Critical Control Points definierten Lebensmittelsicherheitsstandards wirksam anzuwenden und einzuhalten. Hierbei reden wir genau genommen von der Überwachung kritischer Kontrollpunkte und der Festlegung des Verfahrens zur Aufzeichnung der Dokumentation.
Die Erhebung und anschließende Analyse der Produktionsdaten in einem zenon-System erleichtert die Durchführung von Maßnahmen zur Verringerung der Produktionsverluste sowie des Verbrauchs von Energie und anderen Medien (Unterstützung der Norm ISO 50001). Die Normierung und Automatisierung der Produktionsvorbereitung in den Unternehmen ermöglicht eine schnellere Einführung neuer Produkte am Markt.
Pharmaindustrie
Die Pharmaindustrie hat besonders hohe Anforderungen an die Kontrolle der Herstellung und des Vertriebs ihrer Produkte. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine spezielle für die Pharmabranche bestimmte Softwareversion zenon – Pharma Edition entwickelt.
Das Programm ist umfassend gegen unbefugten Zugriff geschützt. Dies ist auch dann der Fall, wenn der angemeldete Benutzer seinen Arbeitsplatz verlässt. Jede Person muss, bevor sie eine Änderung im System vornimmt, ein Verifizierungsverfahren durchlaufen.
Das System zenon SCADA ermöglicht die Erfüllung der Anforderungen der US-Norm FDA 21CFR part 11. Sie regelt die Speicherung von Daten in elektronischer Form, der elektronischen Registern und der Unterschriften der Arzneimittelhersteller. Das zenon-System bewahrt alle Daten über Prozesszielwerte, Rezepturen und deren Änderungsverlauf auf.
Die zenon-Software erfasst auch alle im System vorgenommenen Änderungen, darunter den alten und den neuen Wert, Datum und Uhrzeit der Änderung, den Benutzernamen, den Computer, auf dem die Änderung vorgenommen wurde, sowie die Autorisierungssignatur.
Die prinzipielle Arbeitsweise von zenon unterstützt auch die an die Pharmaindustrie gerichtete Richtlinienreihe GAMP 5 (Good Automated Manufacturing Practice). Das wichtigste Postulat von GAMP 5 ist, dass sich die Sorge um die Qualität nicht auf die Prüfung des Fertigerzeugnisses beschränken darf. Die Qualität muss durch Überwachung jeder Produktionsphase sichergestellt werden, und zwar für alle Faktoren getrennt: Rohstoffe, Werkzeuge, Produktionsmaschinen, usw.
Das System zenon SCADA: Pharma Edition erstellt und archiviert die volle Dokumentation der Rezepturen aus dem Batch-Control-Modul (Chargenkontrolle) sowie der RGM-Rezepturen (Recipe Group Manager).
Energiebranche – Erzeugung und Übertragung von Strom
Die speziell an die Bedürfnisse der Energiebranche angepasste Softwareversion zenon – Energy Edition ist eine fortschrittliche Lösung für die automatische Steuerung von Systemen zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung von Strom.
Die Lösung unterstützt den Energiesektor in einer Reihe von Bereichen:
Automatische Steuerung von Trafostationen – ermöglicht eine einfache und sichere Fernsteuerung automatisierter elektrischer Trafostationen. Das System zenon Energy Edition kann als Tool zur Visualisierung von Prozessen für den Bedarf der Dispatcherzentrale dienen.
Energiemanagement – zenon Energy Edition verfügt über Tools zur Visualisierung des Stromnetzes sowie zur Berichterstattung und Archivierung der Daten über die Stromverteilung. Die Worldview-Funktion zeigt das gesamte Netz und ermöglicht das Heran- und Herauszoomen einzelner Netzelemente in jeder beliebigen Detailebene. Dadurch können Entscheidungen auf der Grundlage detaillierter Informationen getroffen werden.
Erneuerbare Energie – unabhängig davon, ob es sich bei erneuerbaren Energiequellen um Solarmodule oder Windkraftanlagen handelt, bietet zenon mittels detaillierter Berichte einen umfassenden Überblick über alle Daten zu ihrem Betrieb. Das System liefert präzise Informationen über Ereignisse, Alarme und Betriebsparameter. Dies erleichtert das Management und erhöht die Sicherheit der Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Quellen.
Wasserkraftwerke – zenon Energy Edition verfügt über fortschrittliche Funktionen zur Visualisierung, Kontrolle und Optimierung des Betriebs eines Wasserkraftwerks. Die Software kann leicht in andere Komponenten der Energieerzeugungs- und Energieverteilungskette integriert werden. Eine umfangreiche Steuerungsbibliothek ermöglicht die Verbindung aller Untersektionen des Wasserkraftwerks ohne den Einsatz eines zusätzlichen Gateway-Prozesses.
Energiespeicherung – zenon Energy Edition ermöglicht die Verbindung von Energiespeichersystemen mit dem Netz. Das Programm visualisiert Daten in Echtzeit und dient als Instrument zur Bewertung der aktuellen Situation. Es ermöglicht auch historische Analysen dank archivierter Messdaten. Das Management von Energiespeichern und Trafostationen ist dank zenon in einer Anwendung ohne ein zusätzliches System möglich.
Automobilindustrie
Die Automobilindustrie ist als ein Verbundsystem organisiert. Es ist ein komplexes Versorgungsnetz, dessen einzelne Glieder stark voneinander abhängig sind. Das in dieser Branche weit verbreitete Just-in-time-Modell hat viele Vorteile. Dem Konzept ist inhärent eine Unterbrechung der Produktion durch verspätete Lieferungen von Komponenten. Die Vertragsstrafen für verspätete Lieferungen sind daher in der Automobilbranche besonders hoch.
Unter diesen Bedingungen müssen Unternehmen aus der Automobilindustrie besonders auf die Aufrechterhaltung der Kontinuität und einer angemessenen Geschwindigkeit des Produktionsprozesses achten. Im Vordergrund steht die Notwendigkeit einer wirksamen, laufenden Überwachung der Situation in der Produktionshalle.
Das System zenon SCADA gewährleistet einen vollständigen Überblick über die Arbeit der Maschinen und den Verlauf des Produktionsprozesses in Echtzeit. Durch Integration in die Produktionsinfrastruktur, Visualisierungsmöglichkeiten und eine automatische Alarmierung bei Auftreten von Problemen sind Benutzer über den Status eines einzelnen Sensors, einer Maschine, einer Produktionslinie oder des gesamten Werks immer aktuell informiert.
Jeder Arbeitnehmer erhält an die Bedürfnisse seiner Funktion angepasste Informationen, auch wenn er nur ein mobiles Gerät (Smartphone, Tablet) benutzt. Das System sammelt und verarbeitet Daten selbständig und liefert aktuelle Informationen über die im Betrieb erzielten Leistungsindikatoren, wie z. B. OEE (Overall Equipment Effectiveness).
Die zenon-Software stellt eine unschätzbare Hilfe für Instandhaltungsdienste dar. Bei einem Ausfall werden die Techniker automatisch über das Problem und seine potenziellen Ursachen informiert. Dies erleichtert ihnen die Vorbereitung von Werkzeugen und Ersatzteilen sowie beschleunigt die Diagnose und Reparatur.
Das System zenon SCADA kann mit einer beliebigen Produktionsmaschine verbunden werden. Dies kann durch bestehende Steuerungen bzw. Sensoren oder – bei Bedarf – durch die Installation eines zusätzlichen Kontroll- und Messmoduls erreicht werden. Die Skalierbarkeit des Programms ermöglicht den einfachen Anschluss eines neuen Geräts bei der Erweiterung oder Modernisierung des Maschinenparks.
SCADA – digitale Zwillinge
Die zenon-Software ist mit Technologie „Digital Twins“ ausgestattet. Diese Technologie ermöglicht mittels Simulationen die Voerhersage, wie ein bestimmter Prozess in der Realität ablaufen wird, ohne dass er tatsächlich getestet werden muss. Sie erleichtert und beschleunigt die Prototypenphase und ermöglicht auch eine effizientere Anwendung der Idee der kontinuierlichen Optimierung des Produktionsprozesses.
Hunderte erfolgreich abgeschlossener Implementierungen beweisen, dass das System zenon SCADA ein wirksames und flexibles Überwachungsinstrument ist. Es ermöglicht die Automatisierung und Optimierung des Produktionsmanagementprozesses in nahezu allen Aspekten. Unabhängig von der Branche, in der das Unternehmen tätig ist.
