Datacaptatie, –archivering en –rapportering van een kristallisatieproces Alexander Dewaele Promotoren Marc Crop Henk Capoen Studiegebied Industriële wetenschappen en technologie Opleiding Master in de industriële wetenschappen: Elektrotechniek Afstudeerrichting Automatisering Academiejaar 2008 - 2009 Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Bedrijfsvoorstelling Belgische voedingsgroep vooral actief in Europa 3 Business-segmenten Sojaproducten Diepvries bakkerijproducten Margarines & vetten Transportbedrijf Metro Raffinaderij Lipidos Santiga Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Doelstellingen Proces Kristallisatieproces van margarine = onderdeel van het productieproces. input- en outputparameters. Doelstellingen VDM Realtime capteren en historisch verwerken van de parameters → Datacaptatiesysteem Aanmaken rapporteringen → Tijdsgestuurd → Batchgestuurd Verschillende batches van recepten vergelijken Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Kristallisatieproces Kristallisatieproces van margarine = onderdeel van het productieproces. Emulsie Retour Poefer Werktank Centrifugaalpomp Margarine Pasteur Hogedruk- pomp Koel- machine Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Overzicht Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Overzicht SDK TCP/IP SQL Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Productievloer Siemens PLC’s Inputs & Outputs Sensor Onthoud: De temperatuurswaarde wordt opgeslagen in DB30 beginnend bij byte 368 Meet- omvormer 4-20 mA Analoge kaart PLC Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

OPC Server Visualiseren procesparameters PLC Server: NBIZ030 PLC waardes beschikbaar stellen OPC Server Siemens “OPC.SimaticNet” Naam verbinding: NatGedeelte_L1 Onthoud NBIZ_030 NatGedeelte_L1 Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Inleiding Proficy Historian = hoogperformant data-archiveringssysteem ontworpen om tijdsgebaseerde informatie te verzamelen op te slaan en weer te geven Proficy Historian: Archiveert en maakt grote datahoeveelheden beschikbaar Verwerkt grote datahoeveelheden aan grote snelheden Verspreidt gemakkelijk verschillende componenten over het netwerk Buffert data als de connectie onderbroken is Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Architectuur OPC Server OPC Collector Historian database Clients Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Archieven Grootte instelbaar Data Archiefdelen Voorkomen volledig archief corrupt Archiefbeheer Groei afhankelijk van: Aantal gearchiveerde items Pollingfrequentie Instelling van de compressie Data types Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Groei archief bepalen Voorbeeld Aantal tags: 10 000 Pollingfrequentie: 2 seconden Compressie: 90% Data type: Integer (Bytes/Waarde = 2) Duration: Jaar Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Proficy Historian Administrator De interface voor de Proficy Historian database Hoofdfuncties Visualiseren van de systeemstatus Onderhoud en configuratie van het archief Backup en restore van data Onderhoud en configuratie van de collectoren Onderhoud en configuratie van de tags Doorzoeken van de berichten (messages) 5 schermen Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Proficy Historian Administrator Scherm “Tags” Tab “General” Gearchiveerde OPC Items Beschrijving Vb. Temperatuur werktank Engineering Unit Vb. °C Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Proficy Historian Administrator Scherm “Tags” Tab “Collection” Source Address S7: STEP7 verbinding NatGedeelte_L1: Naam verbinding DB30,REAL 368: Locatie Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Proficy Historian Proficy Historian Administrator Scherm “Tags” Tab “Compression” Compressie: Beperken archief Voorbeeld: Temperatuur werktank Pollingfreq: 5s Datatype: Real (4 bytes) Absolute comp band: 1 Totale logtijd: 1h 29.8 °C < T < 30.1 °C Zonder compressie (1h*60*60)/5s * 4B = 2 880 bytes Met compressie 0.3 < (1/2) dus 4 bytes Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Oracle Connectie Connectiestring Data Source=IZEGEM;User Id=Username;Password=passwd;Integrated Security=no; Tnsnames.ora Data Source hosts Host 6.60.1.30 IZEGEM2 Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Serverapplicatie Doel Gegevens uit de Oracle database Report Tool Acties 1x per dag gegevens uit de Oracle databases ophalen Gegevens opslaan in een Access bestand Gegevens op aanvraag verzenden naar de Report Tool Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Serverapplicatie Reden Access database als tussenstap 1. Recepten in Oracle worden verwijderd Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Serverapplicatie Reden Access database als tussenstap 2. Performantie Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Serverapplicatie Reden Access database als tussenstap 3. Oracle databases zo min mogelijk belasten 1x per dag recepten updaten 4. Security Enkele vaste IP adressen toegang Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Proficy Historian Report Tool Serverapplicatie Historische Recepten data Rapportering Samenvattingen & grafieken Controleren proceswaardes Opsporen fouten in het proces Verbanden leggen met de kwaliteit Proces verbeteren Analyses maken Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten: 1. Connect Connecteren met een Historian database 2. Global Opvragen data van alle beschikbare tags 3. Recipe Opvragen data van een bepaalde batch van een recept 4. Comparison Vergelijken verschillende batches van een recept Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten Connect Connecteren met een Historian database OPGELET: wachtwoorden zijn voor Iedereen zichtbaar! Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten Connect Connecteren met een Historian database Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten Global Opvragen data van alle beschikbare tags Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten Recipe Opvragen data van een bepaald recept Film Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Componenten Comparison Vergelijken batches van een recept Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Report Tool Saves Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit

Besluit Vooropgestelde doelstellingen zijn behaald Meerwaarde → Arbeidsuren bespaard → Gedetailleerdere rapporteringen → Snellere opvraagbaarheid Q/A? Bedrijf – Doel – Overzicht - Prod – OPC – Prof Hist – Oracle – Serverapp – Report – Besluit