Hvernig vogir samþættast SCADA í höfnum og námuvinnslu

Við annasamt hafnarhlið eða sendingarstað námu, gerir vog meira en að sýna þyngd ökutækis. Það verður hluti af víðtækara rekstrarkerfi sem felur í sér auðkenningu ökutækja, efnisrakningu, umferðareftirlit, framleiðsluskýrslur og eftirlit með búnaði.

 

Hægt er að tengja vog við eftirlits- og gagnaöflunarkerfi, almennt þekkt sem SCADA, í gegnum vigtarvísir, PLC, iðnaðargátt eða staðbundinn vigtarþjón. SCADA kerfið fær þyngdargildi og búnaðarstöðu í rauntíma á meðan sérstakur vigtunarhugbúnaður stjórnar færslum, miðum, ökutækjaskrám og endurskoðunarslóðum.

 

Besta samþættingarhönnunin fer eftir því hverju vefsvæðið þarf að stjórna, hvaða gögnum þarf að skiptast á og hvort vogin verður að starfa áfram þegar netið er ekki tiltækt.

Hvað er Weighbridge SCADA samþætting?

Weightbridge SCADA samþætting er tenging vöruvogar og tengds búnaðar við verksmiðju-vítt eða flugstöð-vítt vöktunar- og eftirlitskerfi.

Dæmigerð samþætt vog getur veitt SCADA:

Lifandi þyngd ökutækis

Brúttó, tara og nettóþyngd

Stöðug-þyngdarstaða

Núll og ofhleðsla staða

Viðvera og staða ökutækis

Staða hindrunarhliðs

Staða umferðarljósa-

RFID eða númeraplötugögn

Vigtunarstaða viðskipta

Samskipti og viðvörunartæki

SCADA getur síðan birt þessar upplýsingar á skjá rekstraraðila, búið til viðvörun, geymt vinnslugögn eða samræmt vogina við önnur kerfi.

Þetta þýðir ekki alltaf að SCADA ætti að koma í stað vigtunarhugbúnaðarins. Í flestum verkefnum hafa kerfin tvö mismunandi ábyrgð.

SCADA hefur umsjón með ferlinu og búnaði. Vigtunarhugbúnaður stjórnar viðskiptalegum eða rekstrarlegum vigtunarviðskiptum.

Dæmigert vog-til-SCADA arkitektúr

Hefðbundin hliðræn vog notar nokkra álagsfrumur sem eru settir upp undir vogarpallinum. Merki þeirra eru sameinuð í tengikassa og send til vigtarvísis. Í stafrænni vörubílavog geta hleðslufrumur átt stafræn samskipti við vísir eða vigtarstýringu.

Vísirinn breytir burðarfrumumerkjunum í nothæft þyngdargildi. Það gildi er síðan hægt að flytja yfir á PLC, gátt, iðnaðartölvu eða staðbundinn netþjón.

Algeng gagnaleið er:

Hleðslufrumur → Tengibox → Vigtunarvísir → PLC eða iðnaðargátt → SCADA

Fyrir fullkomnara eftirlitslaust vigtunarkerfi getur arkitektúrinn einnig innihaldið:

Staðbundin vigtartölva

Myndavél til að bera kennsl á númeraplötur

RFID lesandi

Stöðuskynjarar ökutækis-

Hindrunarhlið

Umferðarljós

LED skjár

Raddleiðsögn tæki

Eftirlitsmyndavélar

Miðlægur gagnagrunnur eða sagnfræðingur

ERP, MES, TOS eða framleiðslustjórnunarkerfi

Vigtin ætti að jafnaði að halda staðbundnu rekstrarlagi. Ef aðal SCADA netþjónninn eða vefnetið verður óaðgengilegt getur staðbundið kerfið haldið áfram að skrá samþykktar færslur og samstillt vistuð gögn eftir að samskipti eru endurheimt.

Þrjár algengar samþættingaraðferðir

1. Bein tenging milli vísis og SCADA

Í grunnforriti sendir vigtarvísirinn núverandi þyngd beint í PLC eða SCADA kerfi.

Það fer eftir búnaði, tengingin gæti notað:

RS232

RS485

Ethernet

Modbus RTU

Modbus TCP

Analog útgangur eins og 4–20 mA

Stafræn inn- og útgangsmerki

Þessi aðferð hentar þegar SCADA þarf aðeins núverandi þyngd og nokkur stöðumerki.

Það er tiltölulega einfalt, en það veitir kannski ekki fullkomnar viðskiptaupplýsingar eins og ökutækisnúmer, efni, viðskiptavinar, miðanúmer, rekstraraðila eða endurskoðunarsögu.

 

2. Samþætting með staðbundnum vigtunarhugbúnaði

Í þessu fyrirkomulagi sendir vigtarvísirinn gögn til staðbundinnar iðnaðartölvu sem keyrir sérstakan vigtarhugbúnað.

Hugbúnaðurinn sér um vigtunarferlið og skiptir völdum upplýsingum við SCADA eða önnur stjórnunarkerfi í gegnum API, gagnagrunnsviðmót eða iðnaðarsamskiptagátt.

Þessi aðferð er betri þegar vefsíðan krefst:

Heildar- og truvigtun

Sjálfvirkur nettóþyngd-útreikningur

Skrár yfir ökutæki og ökumenn

Upplýsingar um efni og birgja

Miðaprentun

Sönnunargögn frá myndavél

Heimildir notenda

Samþykki viðskipta

Úttektarslóðir

Sögulegar skýrslur

Staðbundinn vigtunarhugbúnaður verður að skráningarkerfi viðskipta, á meðan SCADA fær þær upplýsingar sem þarf til rekstrareftirlits.

 

3. Hybrid samþætting

Stórar hafnir og námur nota oft blendingsarkitektúr.

Rauntími-þyngd og staða búnaðar eru send til SCADA í gegnum PLC eða iðnaðargátt. Heildarfærsluskrár skiptast sérstaklega á milli vigtunarhugbúnaðarins og flugstöðvarstýrikerfis, ERP, MES eða framleiðslugagnagrunns.

Þetta fyrirkomulag skilur hröð rekstrarmerki frá viðskiptaskrám. Það dregur einnig úr hættu á að SCADA truflun stöðvi alla vigtun.

Samskiptareglur notaðar í vogarverkefnum

Val á bókun ætti að byggjast á núverandi stjórnkerfi, nauðsynlegu gagnamagni, netöryggisstefnu og fjarlægð milli tækja.

Modbus RTU og Modbus TCP

Modbus er mikið notað til að flytja þyngdargildi og búnaðarstöðu milli vísa, PLC og SCADA kerfi.

Modbus RTU keyrir venjulega yfir RS485 raðtengingu. Modbus TCP notar iðnaðar Ethernet. Bæði krefjast skjalfestrar skráarkorts svo kerfissamþættirinn viti hvar á að lesa þyngdargildi, stöðubita og viðvörunarkóða.

Á skráarkortinu ætti að koma fram:

Skrá heimilisfang

Gagnategund

Byte röð

Aukastafur

Verkfræðieining

Lestu eða skrifa leyfi

Uppfærslutíðni

Ógild-gagnahegðun

Gildi sem birtist rétt á vigtarvísinum getur samt verið túlkað rangt af SCADA ef bæta röð, tákn, tugastaða eða mælieining er ekki rétt stillt.

OPC UA

OPC UA er oft valið fyrir fjöl-iðnaðarkerfi vegna þess að það styður skipulögð gagnaskipti, samvirkni og öryggisstýringar.

Vigtin þarf ekki endilega upprunalegan OPC UA úttak. PLC, brúngátt eða staðbundinn vigtunarþjónn getur safnað þyngdarupplýsingunum og afhjúpað þær fyrir SCADA í gegnum OPC UA netþjón.

OPC UA er gagnlegt þegar verkefnið þarf greinilega nafngreinda gagnapunkta eins og:

Scale01.LiveWeight

Vægi01.Þyngd Stöðugt

Scale01.VehiclePresent

Scale01.BarrierOpen

Scale01.TransactionID

Scale01.CommunicationAlarm

Merkingarmikil merkjaheiti gera gangsetningu og framtíðarviðhald auðveldara en listi yfir óútskýrðar töluskrár.

MQTT og API

Hægt er að nota MQTT eða vef API þegar flytja þarf vigtunarupplýsingar yfir á skýjapalla, mælaborð eða fyrirtækjaforrit.

MQTT notar útgáfu-og-áskriftarlíkan og er gagnlegt til að dreifa völdum gögnum til margra viðurkenndra kerfa. REST API eru almennt notuð fyrir viðskiptafyrirspurnir, aðal-gagnaskipti og samþættingu kerfis-til-kerfis.

Ekki ætti að meðhöndla þessi viðmót sem staðgengill fyrir áreiðanlegt staðbundið stjórnlag. Hafnir og námur verða samt að geta séð um tímabundnar bilanir á internetinu eða víðar-netkerfi.

Hvernig samþætt vigtunarlota virkar

Dæmigerð sjálfvirk vigtunarlota getur fylgt þessum skrefum:

Skynjari skynjar vörubíl sem nálgast.

Kerfið les RFID merki eða númeraplötu ökutækisins.

SCADA eða vigtunarhugbúnaðurinn athugar hvort ökutækið sé leyfilegt.

Inngönguhindrun opnast og umferðarljósið leiðir ökumanninn.

Staðsetningarnemar staðfesta að allt ökutækið sé á voginni.

Vigtunarvísirinn sendir merki um lifandi þyngd og stöðuga-þyngd.

Þegar þyngdin er stöðug, fangar kerfið samþykkt gildi.

Myndavélar vista myndir sem tengjast viðskiptunum.

Vigtunarhugbúnaðurinn býr til færsluskrá.

Útgönguhindrun opnast eftir að nauðsynlegum athugunum er lokið.

Eftir seinni vigtunina reiknar hugbúnaðurinn út nettóþyngd.

Endanleg skráning er send til SCADA, ERP, MES, TOS eða annað viðurkennt kerfi.

Nákvæm röð er mismunandi eftir stöðum. Höfn getur auðkennt vörubíl, gáma og farmpöntun. Náma getur skráð vörubíl, efnisflokk, hleðslustað, áfangastað og vakt.

Hvaða gögnum ætti að skiptast á?

Algeng samþættingarmistök eru að einblína aðeins á þyngdargildið. Gagnleg viðskipti krefjast venjulega bæði mælingagagna og rekstrarsamhengis.

Áður en forritun hefst ættu eigandi, vogarbirgir, SCADA samþættari og hugbúnaðarveitandi að samþykkja sameiginlegan gagnapunktalista-.

Sameining hafnarvogar

Hafnir þurfa að færa farartæki hratt á sama tíma og halda stjórn á farmi, aðgangi og skjölum.

Innbyggð hafnarvog getur tengt vigtunarniðurstöður við:

Hlið stefnumótaskrár

Gámanúmer

Farmpantanir

Tilvísanir í toll eða flugstöðvar

Staðsetningar í garði

Inn- og brottfararheimild

Stýrikerfi flugstöðvar

Innheimtu- og flutningsskrár

SCADA getur sýnt hvort vog er tiltæk, upptekin, ofhlaðin eða ótengd. Rekstraraðilar geta séð biðraðir og búnaðarviðvörun án þess að fara í hliðið.

Staðbundið vigtunarkerfi getur staðfest auðkenni ökutækis, fanga sönnunargögn og lokið við viðskiptavigtarskrána. Síðan er hægt að færa lokafærsluna yfir í flugstöðina eða viðskiptakerfið.

Vegna þess að hafnarumhverfi getur falið í sér salt, raka og mikla umferð, ætti samþættingaráætlun einnig að huga að tæringarvörn, leiðslum kapalanna, bylgjuvörn, frárennsli og öruggan aðgang að viðhaldi.

Sameining námuvogarbrúar

Námuvinnsla notar vog til að rekja málmgrýti, úrgangsberg, kjarnfóður, eldsneyti og önnur laus efni sem flytjast á milli gryfja, vinnslusvæða, birgða og sendingarstaða.

Námuvog tengd SCADA getur hjálpað stjórnherberginu að fylgjast með:

Efnishreyfingar eftir vakt

Starfsemi vörubíla

Mælikvarði framboð

Ofhleðsla atburðir

Samskiptagallar

Staða hleðslu og sendingar

Framleiðslugögn eftir uppruna og áfangastað

Einnig er hægt að bera brúargögn saman við skrár á hleðslutæki, heildartölur á beltavog eða mat á birgðum. Hins vegar starfa þessi mælikerfi á annan hátt og ætti ekki að ætlast til að þau passi sjálfkrafa. Taka verður tillit til mismunar á tímabilum, raka, efnistapi og mæliaðferðum við afstemmingu.

Námustöðvar hafa oft langar vegalengdir, ryk, titring, útsetningu fyrir eldingum og óstöðugar netaðstæður. Iðnaðarnetbúnaður, verndaðar kapalleiðir, yfirspennuvörn og staðbundin gagnabuff eru því mikilvægir hlutir í hönnuninni.

SCADA kemur ekki í stað lagalegra mælifræðikröfur

Að tengja vog við SCADA gerir kerfið í sjálfu sér ekki hentugt fyrir löglega-til-viðskiptanotkunar.

Vigtartæki, vísir, uppsetning og kvörðun verða samt að uppfylla viðeigandi kröfur ákvörðunarlands og verkefnis. Þar sem viðskipti eru háð mældu gildi ætti samþykkta þyngdin að koma frá viðurkenndu voginni og vera varin gegn óheimilum breytingum.

SCADA kann að birta eða geyma samþykkta niðurstöðu, en forðast skal ótakmarkað fjarskrif á vigtunarskrána.

Einnig ætti að meðhöndla kvörðun og samskiptapróf sem aðskilin verkefni. Vel heppnuð Modbus eða OPC UA tenging staðfestir gagnaflutning; það staðfestir ekki vigtunarnákvæmni.

Netöryggi og aðgangsstýring

Tengd vog verður hluti af rekstrartæknineti síðunnar. Aðgangur ætti því að takmarkast við það sem umsóknin krefst.

Stýringar sem mælt er með eru:

Aðskilja vogarkerfið frá almennings- og skrifstofunetum

Notaðu eldveggi eða stýrðar iðnaðargáttir

Leyfir aðeins nauðsynlegar hafnir og samskiptareglur

Beitir hlutverka-heimildum notenda

Notar -aðeins lesið SCADA merki þar sem hægt er

Dulkóðun fjartenginga

Upptökustillingar og færslubreytingar

Viðhalda samstilltum kerfistíma

Afrit af staðbundnum gögnum og stillingum

Stjórna fjaraðgangi seljanda

Uppfærsla viðurkenndra tækja samkvæmt stýrðu viðhaldsferli

CISA leiðbeiningar fyrir iðnaðarstýringarkerfi leggja áherslu á netvernd og stýrðan aðgang fyrir rekstrartækniumhverfi. Nákvæm eftirlit ætti að fylgja netöryggisstefnu hafnar eða námueiganda.

Mikilvægar spurningar fyrir samþættingu

Áður en samskiptaaðferð vigtar er valin ætti verkefnishópurinn að staðfesta:

Hvaða vísir eða vigtarstýribúnaður verður notaður?

Hvaða samskiptaviðmót eru í boði?

Hvaða SCADA vettvangur og útgáfa er uppsett?

Krefst SCADA Modbus TCP, OPC UA eða aðra samskiptareglu?

Hvaða gagnapunkta er krafist?

Er SCADA heimilt að senda skipanir í vigtunarkerfið?

Hvaða kerfi á opinbera færsluskrána?

Verður vigtun að halda áfram meðan netkerfi rofnar?

Hversu lengi á að geyma staðbundin gögn?

Eru myndavélar, RFID, hindranir eða umferðarljós innifalin?

Er þörf á samþættingu við ERP, MES eða TOS?

Hvaða netöryggis- og lögmælingarreglur gilda?

Hver mun framkvæma kvörðun og sannprófun á vettvangi?

Hver eru FAT og SAT samþykkisviðmiðin?

Skýr svör á þessu stigi koma í veg fyrir flestar tafir á samþættingu.

Prófanir og gangsetningu

Prófa skal SCADA viðmót fyrir sendinguna þar sem það er hagkvæmt og staðfesta aftur á staðnum.

Samþykkispróf frá verksmiðju geta falið í sér:

Samskiptatenging

Skráðu þig eða merktu staðfestingu

Jákvæð og neikvæð þyngdargildi

Staðfesting tugastafa og eininga

Stöðugt-þyngdarmerki

Núll og ofhleðsla staða

Viðvörunarhermi

Samskipta-taphegðun

Staðbundin gagnageymsla

Power-batahegðun

Staðfestingarprófun ætti að staðfesta allt ökutækisferlið við raunverulegar rekstraraðstæður.

Það er líka mikilvægt að prófa óeðlilegar aðstæður. Til dæmis: Hvað gerist ef ökutækið fer áður en þyngdin hefur náð jafnvægi? Hvað gerist ef myndavélin er ótengd? Getur viðskipti haldið áfram ef SCADA þjónninn er ekki tiltækur? Hvernig er komið í veg fyrir tvíteknar færslur eftir samstillingu?

Þessar prófanir sýna oft meira en venjulega vigtun.

Að skipuleggja áreiðanlegt SCADA verkefni

Áreiðanleg samþætting hefst með skýrri verkaskiptingu.

Vigtunarbirgir ætti að skilgreina tiltæk merki, vísisviðmót og vigtarrökfræði. SCADA samþættirinn ætti að skilgreina nauðsynleg merki, samskiptastaðal og stjórna-herbergishegðun. Eigandi vefsvæðisins ætti að skilgreina viðskiptaferlið, netöryggiskröfur og samþykkisviðmið.

Fyrir bráðabirgðatillögu um samþættingu, gefðu upp:

Vigtunargeta og pallastærð

Fjöldi voga

Vísir líkan og samskiptatengi

SCADA vörumerki og útgáfa

Nauðsynleg samskiptareglur

Nauðsynleg gögn-punktalisti

Vigtunarferli ökutækja

Fyrirliggjandi netskýringarmynd

Nauðsynleg jaðartæki

ERP, MES eða TOS viðmót kröfur

Weight Worth útvegar sérsniðnar vöruvogir, vigtarvísa, eftirlitslaus vigtunarkerfi og verkefnissértæka-hugbúnaðarsamþættingu fyrir hafnir, námuvinnslu og önnur iðnaðarsvæði.

Ef þú ert að skipuleggja nýja vog eða þarft að tengja núverandi vog við SCADA, sendu okkur núverandi búnaðarlista og nauðsynlegt gagnaflæði. Tækniteymi okkar getur skoðað viðmótið og mælt með viðeigandi kerfisarkitektúr.

Algengar spurningar

Er hægt að tengja núverandi vog við SCADA?

Í mörgum tilfellum, já. Fyrst verður að athuga núverandi vísir fyrir tiltækar samskiptatengi og samskiptareglur. Ef það getur ekki átt bein samskipti við SCADA, gæti verið bætt við PLC, samskiptareglubreytir eða iðnaðargátt.

Kemur SCADA í stað vogarhugbúnaðar?

Yfirleitt ekki. SCADA er hannað fyrir ferlivöktun og búnaðarstýringu. Sérstakur vigtunarhugbúnaður sér um ökutækisskrár, brúttó- og töruvigtun, nettóþyngd-útreikninga, miða, myndir og endurskoðunarslóðir.

Er OPC UA betri en Modbus TCP fyrir vog?

Hvorug samskiptareglan er alltaf betri. Modbus TCP er einfalt og studd víða fyrir þyngdargildi og stöðumerki. OPC UA býður upp á skipulagðara gagnalíkan og viðbótaröryggismöguleika. Rétt val fer eftir núverandi stjórnunararkitektúr.

Hvað gerist ef SCADA tengingin bilar?

Staðbundið vigtunarkerfi ætti helst að halda áfram að starfa og geyma viðskipti á staðnum. Eftir að tengingin er endurheimt er hægt að samstilla samþykktar færslur samkvæmt samþykktum reglum.

Getur SCADA stjórnað hindrunum og umferðarljósum?

Já. Hægt er að senda skipanir í gegnum PLC, vigtarstýringu eða staðbundið sjálfvirknikerfi. Öryggislæsingar og handvirkar endurheimtaraðferðir ættu að vera með í stýrihönnuninni.

Hvað þarf til að hefja samþættingarmat?

Gefðu upp vísirlíkan, tiltækt viðmót, SCADA vettvang, nauðsynlega gagnapunkta, fjölda voga og lýsingu á vigtunarferli ökutækis.

Vigtunarlausn á einum stað

Vinsamlegast hafðu samband við verkfræðinginn okkar til að fá sérsniðna lausn þína.

Sendu fyrirspurn núna