Gestión de bases de datos para sistemas de automatización industrial

noviembre 26

Soluciones de gestión de bases de datos para automatización industrial

Desde el simple procesamiento por lotes hasta los procesos en tiempo real más sofisticados, la gestión de datos eficaz es la clave para impulsar la eficiencia, aumentar la productividad y reducir los costos en las aplicaciones industriales. Raima explora el papel de las soluciones de gestión de datos integradas en sistemas de automatización industrial.

Soluciones de gestión de bases de datos para automatización industrial

La gestión eficaz de los datos dentro de los sistemas de automatización industrial se ha convertido en uno de los retos clave de la 21S t Century, ya que las empresas de todos los sectores de la industria se esfuerzan por mejorar la eficiencia y aumentar la producción. Esto puede significar gestionar un cambio de la recopilación y el análisis de datos manuales a sistemas automatizados; puede significar hacer un mejor uso de la información existente de lotes o alarmas; o puede significar administrar cantidades cada vez mayores de datos en vivo generados dentro de los productos de automatización cada vez más sofisticados de hoy.

Común en todas estas aplicaciones, independientemente de sus niveles de generación de datos, es el requisito de tomar mejores decisiones de automatización y control que abordarán problemas como la necesidad de reducir el tiempo de inactividad, aumentar la disponibilidad, impulsar la productividad, eliminar el desperdicio, reducir los costos de mantenimiento, y, en última instancia, aumentar la rentabilidad.

Hacer mejoras en cualquiera de estas áreas requiere que las empresas analicen cómo recopilan y procesan los datos, y qué hacen con esos datos una vez que se han recopilado. En un extremo de la escala, considere una planta de procesamiento de petróleo donde muchos sistemas de automatización aún se monitorean manualmente y las alarmas generadas por sensores se transmiten a los respondedores en forma de llamada telefónica o comunicación por radio.

Es posible que estos sistemas se hayan diseñado en un momento en que las soluciones de gestión y flujo de datos aún estaban en su infancia. Debido a esto, las alarmas a menudo pueden retrasarse en su entrega a los socorristas y muchas de ellas pueden ser inexactas o incluso falsas. Esto podría resultar en un mantenimiento frecuente e innecesario, una costosa interrupción de la producción o, en casos raros, una falla catastrófica.

En este entorno, la capacidad de tomar decisiones proactivas es casi imposible. Debido a la falta de un sistema de datos agregados en tiempo real, los operadores pueden esperar las actualizaciones por lotes programadas antes de poder tomar decisiones de reconfiguración, quizás posponiendo tareas que podrían haber aumentado la producción general.

En el otro extremo de la escala, podemos ver aplicaciones de fabricación discreta de alto rendimiento, con sistemas de automatización que generan cada vez más datos, ya que un número cada vez mayor de sensores y salidas de control brindan información cada vez más detallada sobre los procesos y las líneas de producción. Esos datos en bruto pueden ser la clave para mejorar la efectividad general del equipo, reducir el consumo de energía y mejorar enormemente la productividad, pero es más que lo que los sistemas tradicionales de administración de datos en los niveles más altos de la empresa han sido diseñados para manejar.

En estas aplicaciones de alto rendimiento de datos, aunque se ha identificado la necesidad de sistemas de bases de datos, las soluciones de bases de datos que se han implementado convencionalmente han sido lentas y voluminosas, requiriendo una interfaz como SQL para acceder a los datos. Las interfaces han sido difíciles de configurar, a menudo representan un cuello de botella entre el piso de la planta y los sistemas empresariales de nivel superior, tanto en el envío de datos desde el piso de la planta para ser analizados como hasta los procesos de la planta sobre los que se debe actuar.

Así como el modelo convencional de gestión de datos en nuestra hipotética planta de procesamiento de petróleo era inadecuado, el modelo de base de datos de nivel superior en operaciones de fabricación discretas no satisface las necesidades modernas, y los datos se generan a una velocidad que supera con creces cualquier capacidad de uso.

Un enfoque alternativo de gestión de datos que satisface las necesidades de todos los niveles de automatización industrial es el base de datos incrustada, que se puede integrar estrechamente con los procesos de automatización en tiempo real y que puede administrar flujos de datos en vivo en tiempo real. Estos sistemas de administración de datos pueden tomar datos capturados en vivo, procesarlos (agregando y simplificando los datos según sea necesario) y luego distribuirlos para brindar visualización y análisis que permitirán tomar decisiones de control significativas.

La capacidad de hacer todo esto localmente dentro de sistemas integrados, actuando sobre datos que pueden ser de valor real solo en el momento, tiene un gran impacto en el rendimiento de la planta y los activos. La precisión total en eventos y alarmas permite que el sistema operativo sea mucho menos propenso a mantenimiento innecesario y paradas de producción. Las capacidades de toma de decisiones en tiempo real permiten a los operadores del sistema optimizar la producción total y reducir el riesgo al reducir la dependencia del capital humano. Los gerentes comerciales tendrán información actualizada sobre el estado del sistema y datos precisos y confiables para informes y análisis de tendencias.

De Raima Base de datos RDM La tecnología se implementa en numerosos sistemas de automatización industrial, que van desde simples sistemas de procesamiento por lotes hasta complejos sistemas de centrales eléctricas llave en mano. En muchos de estos sistemas es común el requisito de rendimiento de la gestión de datos en tiempo real en vivo a nivel del controlador (dispositivo) con movimiento de datos automatizado a los sistemas de gestión de la planta de producción y más allá a los sistemas de gestión corporativos.

RDM proporciona una solución local robusta, escalable y para el manejo de grandes cantidades de datos específicos de producción, directamente en la planta. Independiente de la plataforma, puede ejecutarse en todo, desde opciones de sistemas operativos populares como MS Windows, Linux e iOS hasta sistemas en tiempo real como VxWorks de Wind Rivers, QNX Neutrino y Green Hills INTEGRITY, así como muchos otros. Además de admitir arquitecturas de múltiples procesadores y núcleos múltiples, el motor de almacenamiento de datos RDM proporciona un conjunto de características organizativas de datos que puede utilizar para controlar el almacenamiento en memoria, basado en disco o remoto para proporcionar el mejor rendimiento posible en sistemas integrados solicitud.

Es importante destacar que RDM hace que los datos estén disponibles donde sea que se necesiten. RDM puede replicar datos entre computadoras en una red y a través de Internet a sistemas fuera del entorno de red integrado. Esto se puede utilizar para mejorar la velocidad de procesamiento, la seguridad de la copia de seguridad de los datos y la disponibilidad de datos en todo el sistema.

RDM, fácil de configurar, también aumenta la visibilidad de los datos y, por lo tanto, hace que todos los procesos de producción sean más eficientes. Y debido a que está integrado dentro del propio sistema de automatización industrial, elimina toda una capa de costosas instalaciones de PC y los costos asociados de desarrollo y soporte.

Además de mejorar las soluciones de datos voluminosas y lentas que normalmente residen en los sistemas empresariales de nivel superior, RDM también mejora los productos de bases de datos integradas convencionales que almacenan datos en un archivo plano. A medida que más y más sistemas de automatización industrial generan datos, hay demasiados archivos de registro para que un sistema de archivos plano los maneje de manera eficiente. RDM no solo recopila los datos de una manera más estructurada y significativa, sino que también permite el preprocesamiento de los datos en el propio dispositivo integrado antes de enviar los datos más relevantes a otros sistemas para su posterior análisis o almacenamiento de datos históricos a largo plazo.

Con RDM, los desarrolladores de sistemas que trabajan con sistemas de automatización industrial en todos los sectores pueden aprovechar al máximo características como la compatibilidad con procesadores de múltiples núcleos, limitación en la memoria, cifrado, memoria compartida y una serie de otras características de alto rendimiento. Es una base de datos compatible con ACID, lo que significa que se garantiza que la información recopilada es precisa. Las funciones de recuperación automática garantizan que los datos nunca se pierdan debido a una falla del sistema. Y RDM proporciona el alto nivel de disponibilidad necesario en los procesos de automatización industrial modernos.

Donde antes los encargados de recopilar, analizar y actuar sobre los datos solo podían estar interesados en los niveles generales de producción, las alarmas de los sistemas críticos, las cuotas de la línea de producción y la información sobre el tiempo de actividad de la planta o los activos, hoy en día buscan cada vez más sistemas que puedan brindar una transparencia mucho mayor. en el sistema de automatización, accediendo y actuando sobre los datos generados por la miríada de dispositivos automatizados en una moderna planta de fabricación o procesamiento.

La tecnología moderna de bases de datos integradas aborda la necesidad de una administración, flujo y análisis de datos rápidos y confiables que los sistemas de automatización industrial actuales necesitan.

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