Moxas Komplettlösung - Bild: Moxa

Moxas Komplettlösung für die Fernüberwachung und Datenerfassung per Mobilfunk im Einsatz in einer Rundfunkstation. Bild: Moxa

Die Tatsache, dass die Datenmengen immer weiter ansteigen, bedeutet für heutige Scada-Systeme, dass sie tausendfach mehr Daten verwalten müssen, als die Systeme von vor zehn oder zwanzig Jahren.

Viele Jahre lang war das Verfahren „Update durch Polling“ der Industriestandard für die Scada-Kommunikation zwischen Server und Clients. Das Polling von IIoT-Geräten kann jedoch zur Erfassung von Tonnen wertloser Daten von tausenden Sensoren führen, was wiederum zu hohen Speicherkosten und zeitfressenden Datenanalysen führt. Wenn Sensoren Daten mit einer viel kürzeren Frequenz als dem Polling-Intervall ausgeben, wie zum Beispiel bei der Überwachung des An-/Aus-Status einer Maschine, kann die Funktion „Update bei Ausnahme“ die Menge des erforderlichen Datenspeichers reduzieren und die Effizienz der Datenanalyse steigern.

Werden Moxas Produkte ioLogik 2500 Serie, MX-AOPC-UA-Server und MX-AOPC-UA-Logger gemeinsam angewendet, bietet diese einsatzbereite Komplettlösung Echtzeit-Datenerfassung, Datenpufferung in lokalen Speichergeräten und automatische Datenvollständigkeit nach Netzwerkausfällen. ioLogik 2500 ist ein intelligentes Mobilfunk-Remote-I/O-Gerät mit Steuerungslogik sowie einem integrierten 4-Port-Ethernet-Switch und zwei seriellen Schnittstellen. Die MX-AOPC-UA-Suite bildet eine geschlossene, sichere und zuverlässige Verbindung zwischen Geräte, Datenbank und Scada.

Der Logger importiert Daten vom Server in Echtzeit in eine Datenbank. Wenn das Netzwerk ausfällt und sich dann wiederherstellt, ruft der Logger automatisch die Datenprotokolle (mit Zeitstempel der Ausfalldauer) von den Datenpuffern bestimmter ioLogik-2500-Geräte ab und überträgt die ergänzenden Daten in die Datenbank.

Fallstudie: Anlagenüberwachung in einer Rundfunkstation

Viele führende Mobilfunkanbieter auf der ganzen Welt sind auf der Suche nach kosteneffektiven, effizienten Wegen, um verteilte unbemannte Standorte zu verwalten. Die traditionelle Methode Wartungspersonal auf Reisen vor Ort zu schicken ist weder komfortabel, noch kostengünstig. Die offensichtliche Lösung ist es, die effiziente Fernüberwachung und –verwaltung der unbemannten Standorte zu ermöglichen und die Systeme proaktiv zu warten und steuern, um Betriebsausfälle zu verhindern. Zusätzlich dazu sollten die Daten während Verbindungsausfällen in einer lokalen externen Steuereinheit (RTU) gespeichert werden, denn Unterbrechungen einer Wireless-Verbindung sind unvermeidbar. Sobald das Wireless-Netzwerk wieder online ist, können diese Daten automatisch an die zentrale Datenbank geschickt werden.

  Traditionelle SCADA-Systeme IIoT-SCADA-Systeme
Zweck Fernüberwachung und Datenerfassung Allgemeine Anlageneffektivität (OEE)* verbessern und prozessweiter Überblick über Daten für langfristige Systemverwaltung.
Steuerung Übergeordnete Überwachung Optimierte proaktive Überwachung
Berichte Historische Trend-Charts Analysen für neue Geschäftsmodelle
Alarme Sofortreaktions-Verwaltung aus der Betriebsleitstelle heraus Aktions-Aufgaben können über mobile Geräte überall hin verteilt werden

*OEE = Overall Equipment Effectiveness, identifiziert den prozentualen Anteil jener Ressourcen-Nutzungszeit, die wirklich produktiv ist.

Ein Mobilfunkanbieter setzt ioLogik 2542-HSPA-T, MX-AOPC-UA-Server und MX-AOPC-UA-Logger in Kombination mit seiner eigenen Scada-Software innerhalb einer privaten Cloud ein, um eine landesweite Lösung für die Überwachung von Anlagen in einer Rundfunkstation anzubieten. Zu den Anlagen gehören:

  • Rundfunk-Equipment
  • Beleuchtung der Rundfunktürme, um Flugsicherheitsanforderungen zu erfüllen
  • Back-up-Stromversorgung, einschließlich Batterie, Diesel-Ölstand und Dieselgenerator
  • Schaltschrank-Einbruchmeldeanlage, Equipment-Räume und zutrittsbeschränkte Bereiche

In einer Anwendung werden rund 100 unbemannte Standorte gleichzeitig überwacht. An jedem Standort ist ein Remote-I/O-Gerät installiert. Jedes der Geräte überwacht zwölf analoge Eingänge und aktualisierte die Daten an den Server mittels einer prozentuale-Veränderungs-Strategie. ioLogik überwacht außerdem acht digitale Eingänge und aktualisiert die Daten an den Server bei Ausnahme, was zu einer deutliche Reduzierung der zu übertragenden Datenmenge und des Speicherplatzes in der Zentrale führt. Bei Unterbrechung der Verbindung zwischen ioLogik und Server speichert das Remote-I/O-Gerät die Daten als Back-up in seinem lokalen Speicherlaufwerk. Sobald die Verbindung wieder steht, ruft der Logger die Daten automatisch von dem lokalen Speicherlaufwerk ab und sendet sie an die zentrale Datenbank.

Die Gerätekombination von Moxa vereinfachen nicht nur die Echtzeit-Datenübertragung an die Datenbank, sondern bieten auch Datenvollständigkeit durch die Weitergabe gespeicherter Ergänzungsdaten. Das System verbessert die Datenintegrität und versorgt Scada-Ingenieure außerdem mit prompter und präziser Datenanalyse. jl