Il data logger di Sautech Group che facilita il commissioning
Il commissioning
Con il termine “Commissioning” si indica generalmente “un insieme di procedure, responsabilità e metodi per far progredire un sistema dalla fase di installazione al pieno funzionamento in conformità con l’intento progettuale”.
Durante la fase di commissioning, si esegue una serie di test completi con cui ci si assicura che il sistema funzioni correttamente e rispetti gli obiettivi definiti durante la fase di progettazione, in conformità con gli standard qualitativi prefissati.
Il commissioning è una fase molto delicata di un lavoro, che può diventare temporalmente molto dispendiosa se non eseguita correttamente. E’ per questo che, negli ultimi tempi, si sta investendo molto per la sua ottimizzazione.
Come avviene nella fase di engineering e sviluppo software, l’obiettivo è avvalersi di strumenti capaci di ottimizzare il commissioning, evitando la possibilità di comparsa di errori e irregolarità sul campo.
Un esempio sono gli strumenti di Virtual Commissioning, che permettono di creare un modello digitale della macchina o dell’intero impianto, consentendo di testare le logiche e i funzionamenti reali ben prima di recarsi sull’impianto.
Il data logger
Un altro valido aiuto per l’ottimizzazione del commissioning è il data logger.
Cosa sono i data logger?
Un data logger è uno strumento che acquisisce in maniera autonoma i dati dal campo, leggendoli direttamente dalle CPU di controllo del processo.
Offre una visualizzazione aggregata: realizza grafici sull’andamento dei dati per interpretarli meglio, suggerisce carenze ed evidenzia risultati conseguiti all’interno del processo controllato rapportandoli ai vincoli prestazionali dichiarati.
Perché abbiamo bisogno di un data logger?
Un logger permette di osservare il funzionamento dell’impianto, acquisendo informazioni sulla sua evoluzione e sull’andamento delle variabili fondamentali per capirne il comportamento.
Ciò è estremamente utile quando vi è necessità di:
- osservare dinamiche non osservabili dall’operatore umano (ad esempio, verificare il gap medio presente in uno stream di 1000 pacchi aventi una portata di 3600 pacchi/ora nell’intervallo di osservazione);
- verificare oggettivamente il rispetto delle specifiche funzionali, creando opportuni report a riguardo;
- capire la natura di un malfunzionamento o di un errore imprevisto.
Logger e software PLC: una soluzione che può appesantire
Normalmente, il logger è un servizio che viene ospitato dal PC utilizzato per il commissioning del sistema di controllo.
Viene utilizzato anche per eseguire altri processi legati al monitoraggio del sistema controllato, come ad esempio il runtime dell’ambiente HMI, il simulatore di processo o il software di ingegneria.
La presenza del logger può appesantire il funzionamento del PC oppure avere ricadute sul tempo ciclo del software di controllo qualora il processo di log sia implementato sull’hardware del PLC.
Allo stesso modo, l’esecuzione degli altri processi può dar vita a “buchi” durante la memorizzazione dei dati.
Il PC di commissioning, poi, è solitamente di proprietà del tecnico incaricato della messa in servizio.
In quanto tale, viene portato via dall’impianto a fine giornata lavorativa, compromettendo l’osservazione del processo e rendendo impossibile il suo monitoraggio h/24.
SAULOG: la nostra soluzione!
SAULOG è un logger decentralizzato che risiede su un dispositivo esterno alla normale architettura di controllo.
Resta quindi in funzione 24 ore su 24 senza appesantire il PC di commissioning!
SAULOG risiede su un Raspberry Pi, un “single-board computer” capace di ospitare un sistema operativo e collegarsi con l’esterno tramite interfacce standard come LAN, USB ed IO elettrici.
La scelta di utilizzare un Raspberry come hardware su cui installare SAULOG è legata alle seguenti considerazioni:
- dimensioni e prezzo contenuti ne fanno la soluzione consigliata per architetture dedicate all’IOT e al data logging (le sue dimensioni sono tali da poter essere ospitato tranquillamente all’interno dei quadri di controllo dell’impianto);
- possibilità di ospitare la versione Windows 10 IOT Core e di mandare in esecuzione app UWP (Unified Windows Application);
- possibilità di ospitare DB SQLite, lo standard di fatto per i database serverless. Da qui la storicizzazione dei dati direttamente sul dispositivo.
L’architettura del SAULOG
SAULOG è composto da un’architettura client/server distribuita, lato client sul PLC di controllo e, lato server, sul Raspberry.
Lato client vi è un buffer dedicato alla trasmissione dei messaggi da inviare al server: ogni volta che si genera un evento da loggare, il PLC esegue una routine che lo memorizza all’interno del buffer.
Il raspberry rimane in ascolto, in attesa del messaggio che gli viene inviato dal PLC tramite socket.
Attraverso il sistema operativo Windows 10 IOT Core, il Raspberry cattura l’evento “ricezione nuovo messaggio”, ne analizza il contenuto e lo storicizza all’interno del database SQlite.
Ogni messaggio viene memorizzato in una specifica tabella con associato il timestamp relativo all’istante di acquisizione e scrittura da parte del PLC, eliminando così i ritardi temporali dovuti alla latenza di acquisizione.
Una volta all’interno del database, i dati appartenenti anche a più tabelle possono essere aggregati ed analizzati in base alle esigenze del caso.
Da osservatore a controllore decentralizzato…il passo è breve!
Inserire all’interno dell’impianto un logger decentralizzato come SAULOG permette di accedere a una serie di funzionalità avanzate, che trasformano il sistema in ottica Industrial IOT.
Con una semplice connessione internet, è possibile integrare SAULOG con un servizio Cloud, dove non solo si possono storicizzare i dati osservati ma anche eseguire operazioni di controllo.
Operazioni di controllo da eseguire magari attraverso un modulo di intelligenza artificiale, in ottica di manutenzione predittiva.
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