Endress+Hauser wprowadza na rynek kolejną generację rejestratora procesowego w postaci graficznej stacji rejestracji i archiwizacji danych Memograph M typu RSG40. Generacja ta w niewielkim stopniu przypomina swój pierwowzór w postaci rejestratorów papierowych. Za to coraz bardziej ewoluuje w kierunku autonomicznej, obiektowej stacji operatorskiej systemu automatyki.
Największym obszarem zastosowania nowego rejestratora Memograph M jest automatyzacja i kontrola procesów technologicznych w przemyśle chemicznym, spożywczym, farmaceutycznym, w energetyce i gospodarce wodno-ściekowej. Szczególnie chętnie stosowany jest w aplikacjach, w których wymagane są nie tylko dokładna archiwizacja i przetwarzanie sygnału, ale również specjalne procedury w zakresie bezpieczeństwa zapisu i kontroli uprawnień operatorów.
Rys 1. Memograph M ? widok panelu czołowego
Głównym zadaniem Memograph M jest rejestracja elektrycznych sygnałów pomiarowych
Dlatego właśnie system dysponuje bardzo szerokim, solidnym wyposażeniem podstawowym. Jako jedyny w tej klasie rejestratorów dysponuje możliwością wpięcia 20 sygnałów analogowych bezpośrednio do samego przyrządu (bez stosowania dodatkowych urządzeń / interfejsów rozszerzających). W przypadku, gdy sygnały pomiarowe przekazywane są drogą cyfrową z sieci Profibus lub MODBUS, ilość kanałów analogowych wzrasta do 40.
Przetwarzanie sygnału
Każdy kanał pomiarowy może być linearyzowany w 32 punktach. Ponadto, użytkownik ma do dyspozycji 8 kanałów matematycznych, dla których może zaprogramować operacje arytmetyczne lub logiczne oraz typowe funkcje (logarytmiczne, wykładnicze, trygonometryczne), wiążące między sobą wartości pochodzące z poszczególnych kanałów analogowych i dwustanowych. Programowanie parametrów rejestratora, w tym funkcji matematycznych oraz linearyzacji sygnałów, może odbywać się bezpośrednio na przyrządzie lub poprzez program komputerowy Readwin?2000, wyposażony w dedykowany edytor równań. Oprócz wymienionych obliczeń matematycznych rejestrator prowadzi również całkowanie sygnału oraz jego analizę statystyczną, wyliczając w określonych odstępach wartości ekstremalne, średnie oraz sumy.
Bezpieczeństwo rejestracji
W wielu zastosowaniach napotykamy zaostrzone wymogi w zakresie bezpieczeństwa danych i ich zabezpieczenia przed manipulacją. W szczególności dotyczy to systemów automatyki i układów pomiarowych podlegających walidacji. W oprogramowaniu rejestratora Memograph M można w takich aplikacjach wykorzystać system administracji uprawnieniami użytkowników. Zakładane jest wówczas konto administratora i konta poszczególnych operatorów, z których każdy posługuje się własnym identyfikatorem i hasłem. Każda czynność operatora i każde zdarzenie przypisane jest do określonej osoby, która nie tylko jest aktualnie zalogowana, ale również potwierdza odpowiednio zdefiniowane zdarzenia własnym hasłem. System bezpieczeństwa zastosowany w Memograph M jest zgodny w wymogami FDA i przepisami dotyczącymi podpisu elektronicznego (21 CFR część 11.).
Prezentacja wyników pomiarów i obliczeń
Zarejestrowane wielkości wyświetlane są na dużym 7-calowym ekranie LCD z matrycą aktywną TFT. Użytkownik ma do dyspozycji szereg różnych trybów prezentacji wielkości zarejestrowanych lub wyliczonych oraz zdarzeń dwustanowych. Poza standardowymi wykresami przebiegów krzywych w poziomie i w pionie (z podziałem na strefy lub bez) Memograph M oferuje również obrazy w postaci tablic wskaźników słupkowych, cyfrowych lub analogowych, wykres kołowy oraz rejestr zdarzeń. Wybrane, ciekawsze sposoby prezentacji przedstawione są na ilustracjach.
Użytkownik może ponadto zdefiniować: obraz rejestrów zdarzeń, tablicę wskaźników cyfrowych czy też tradycyjny obraz z pionową osią czasu, identyczny ze sposobem zapisu w rejestratorach papierowych.
Archiwizacja
Wielkości pomiarowe są rejestrowane i zapisywane w pamięci w definiowanym przez użytkownika cyklu czasowym. Najczęściej są to wartości średnie, ale niektórzy użytkownicy przy rejestracji parametrów krytycznych procesów wybierają wykrywanie wartości maksymalnych lub minimalnych z cyklu rejestracji. Pozwala to z jednej strony kontrolować proces wykorzystując szybki 100-milisekundowy cykl odpytywania wejść, z drugiej uniknąć przeciążenia pamięci dużą ilością zmiennych. Dane zapisywane są przede wszystkim w pamięci wewnętrznej rejestratora, której spory rozmiar (256 MB) pozwala na przechowywanie danych z wielomiesięcznej pracy przyrządu. Poza tym w Memographie M stosowane są 2 rodzaje pamięci zewnętrznej: karta SD przewidziana do zapisu ciągłego oraz pamięć USB pomyślana do archiwizowana podręcznego (zarówno danych pomiarowych, jak również parametrów konfiguracyjnych przyrządu).
Komunikacja cyfrowa i transmisja danych
Nowoczesny rejestrator powinien mieć zdolność przekazywania danych na inne nośniki pamięci lub do systemów automatyki. W Memograph M wymóg ten jest realizowany poprzez szereg łączy cyfrowych, służących do obsługi większości spośród powszechnie spotykanych protokołów transmisji danych. W najprostszym przypadku można korzystać z łączy USB celem podłączenia komputera PC lub wspomnianej wcześniej pamięci USB. Dodatkowo, przyrząd wyposażony może być w łącza szeregowe RS232/485, Ethernet oraz interfejs magistral przemysłowych Profibus DP lub Modbus. Jeśli stacją archiwizacji i zewnętrznej wizualizacji danych ma być komputer PC, najwygodniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie programu Readwin2000. Program ma polskie menu i jest udostępniany bezpłatnie ? również na stronach internetowych Endress+Hauser. Program sam pracuje z własnym, bezpiecznym protokołem transmisji, dzięki czemu dane odczytane w programie Readwin2000 są bezpieczne w takim samym stopniu, jak odczytywane bezpośrednio z rejestratora. Celem dalszego przetwarzania mogą one być eksportowane do formatów otwartych ? jak csv lub tabela Excel.
Jeżeli celem transmisji jest ciągłe przesyłanie danych wprost do systemu automatyki lub systemu SCADA, wygodniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie serwera OPC z użyciem łącza RS485 lub Ethernet. Serwer OPC dostarczany przez Endress+Hauser obsługuje nie tylko rejestratory, ale również przeliczniki energii i przepływu RMC621 lub RMS621.
Kolejną, bardzo wygodną możliwość komunikacji z rejestratorem Memograph stwarza wbudowany serwer www. Jeżeli przydzielimy rejestratorowi dostępny publicznie adres IP, podgląd jego wskazań uzyskujemy poprzez zwykłą przeglądarkę, zainstalowaną na komputerze umiejscowionym w dowolnym miejscu sieci internetowej. Biorąc pod uwagę praktycznie nieograniczone możliwości uzyskania połączenia z Internetem, rejestrator Memograph M staje się tym samym dostępny praktycznie z każdego miejsca na ziemi.
Podsumowanie
Ewolucja rejestratorów zmierza w kierunku zwiększenia ich możliwości komunikacyjnych zarówno ze światem Internetu, jak też z systemami automatyki i obiektowymi magistralami transmisji danych. Zwiększają się ich możliwości przetwarzania danych, dokonywania lokalnych analiz oraz cyfrowej archiwizacji przebiegu kontrolowanych procesów. Wbrew prognozom sprzed kilku lat, urządzenia te nie są wypierane przez kompaktowe systemy automatyki, ale przeciwnie, dobrze z nimi koegzystują ? dzięki możliwości dwukierunkowej wymiany informacji. Drugim powodem ich dalszego rozwoju jest możliwość zbudowania niskim kosztem lokalnej stacji, zdolnej przyjąć i przetworzyć wszystkie powszechnie używane sygnały pomiarowe, bez konieczności ingerencji w strukturę istniejącego systemu automatyki.
Janusz Zajączkowski
Endress+Hauser Polska