Współczesne panele sterownicze nie powinny być traktowane tylko jak kolejny komponent systemowy wpływający na wydajność pracy.
Obecnie, z powodu szybkiego tempa rozwoju technologicznego, panelom sterowniczym nie poświęca się zbyt często należytej uwagi. Jest wiele przyczyn takiego stanu rzeczy. Część menadżerów traktuje je jak każdy inny, szeregowy komponent systemów sterowania i monitoringu, pozostali jako element OEMowy dostarczany przez producenta maszyny lub innego dostawcę. Nawet jeżeli projekt jest wykonywany w całości wewnątrz firmy, to lista urządzeń I/O jest często traktowana elastycznie niemal do ostatniej chwili. Wielokrotnie, komponenty tego typu są wybierane bardzo późno, co powoduje problemy z integracją panelu z systemem i utrudnia pracę integratorów i automatyków. Poza tym, wraz z rozwojem projektu, ulegają zmianie wymagania wobec sprzętu, także wobec paneli sterowniczych. W niniejszym tekście zebrano pięć podstawowych, często zadawanych pytań, na które odpowiedzi dają pewien pogląd na to, dlaczego menadżerowie projektów powinni przykładać większą uwagę do kwestii wyboru interfejsu HMI.
Pytanie 1. Zabudowa panelu sterowniczego jest uważana za stosunkowo łatwą część projektu integracji systemu, jednak nie wolno zapominać, że jest także jedną z najważniejszych. Jakie są kluczowe elementy, które użytkownicy powinni wziąć pod uwagę?
Odpowiedź zależy od kilku kwestii. Opracowanie harmonogramu projektu jest ważne, ale sporo zależy także od stopnia jego skomplikowania. Czy w projekcie zakłada się użycie nowych technologii? Czy wiążą się one ze specyficznymi wymaganiami co do bezpieczeństwa lub środowiska pracy?
Specyfikacja techniczna paneli sterowniczych jest zwykle bardzo szczegółowa, a często trudno jest precyzyjnie określić wszystkie detale na wczesnym etapie lub nawet przed samym zakupem sprzętu. Sprawy nie ułatwia globalizacja przemysłu – standardy odnośnie interfejsów HMI różnią się w zależności od części świata, co wprowadza dodatkowe zamieszanie.
Mając na uwadze powyższe kwestie, warto nadać panelom sterowniczym pewien priorytet w procesie planowania. Jeżeli głównym kryterium wyboru jest cena, sprawa jest prosta – bierze się to, na co pozwala budżet. Niestandardowe panele to jedno, a drugie to sprzęt OEMowy, budowany w wielu sztukach w tej samej specyfikacji. Dostawcy mogą nie zwrócić uwagi na wszystkie kwestie projektowe i detale specyfikacji. Z drugiej strony, standardowy sprzęt wzięty prosto z półki może oferować w pakiecie wsparcie techniczne, co często pozwala zaoszczędzić sporo czasu i rozjaśnić problematyczne kwestie.
Warto pamiętać, że interfejsy HMI najczęściej nie korzystają z najnowszych technologii, ale ponieważ muszą pracować przez 10-15 lat, warto by były to produkty wysokiej jakości, gwarantujące długi czas ich życia.
Pytanie 2. Jakich problemów należy się spodziewać przy integracji interfejsów HMI?
Można wyróżnić kilka typowych problemów, jakie mogą wystąpić w tym przypadku:
- Zarządzanie ciepłem w panelach sterowniczych jest często całkowicie pomijane lub niedoszacowane. W efekcie, panele nadmiernie się nagrzewają, co przyśpiesza starzenie się komponentów lub powoduje awaryjne wyłączanie się sprzętu w wyniku przegrzania.
- Komponenty są błędnie oznakowane lub brak jest oznaczeń.
- Brak kontroli jakości.
- Braki w okablowaniu.
- Przewody komunikacyjne nie są właściwie izolowane od przewodów wysokiego napięcia.
- Niedostateczna ilość miejsca dla przewodów urządzeń wejściowych.
- Rysunki i schematy mogą różnić się od dostarczonego sprzętu. Może się okazać, że będzie konieczne na nowo podłączenie wszystkich kabli i ponowna instalacja panelu.
- Zdarza się, że przewody nie są właściwie wykończone: źle pozaciskane końcówki i złączki, izolacja uszkodzona.
Pytanie 3. Czy istnieją jakieś standardy przemysłowe odnośnie instalacji paneli sterowniczych? Co może grozić w przypadku nieprzestrzegania tych zasad?
Oczywiście istnieją odpowiednie standardy, na przykład UL, NEC, NFPA itp. Ryzyko tworzy jednak różna interpretacja tych wytycznych, a nie ich brak. Są pewne obszary, które choć ujęte w regulacjach, mogą być interpretowane na kilka sposobów. Często takie naciąganie zasad odbywa się z powodów ekonomicznych, kosztem bezpieczeństwa czy jakości.
Ryzyko jest różne dla różnych obszarów standaryzacji, czasami będzie to skutkowało brakiem kompatybilności, a czasami nawet czyjąś śmiercią. Stąd biorą się też różnice cenowe pomiędzy poszczególnymi dostawcami sprzętu, w zależności od tego jakie stosują standardy i jak je interpretują.
Pytanie 4. W przemyśle dużą uwagę przykłada się do kosztów. Jak właściwie oszacować i wybrać odpowiedni stosunek ceny do jakości interfejsu HMI?
Na samym początku należy sobie odpowiedzieć na pytanie, czego oczekuje się od panelu sterowniczego. Czy na pewno poszukiwane jest rozwiązanie najtańsze?
Dlatego właściwe wydaje się rozważenie całkowitych kosztów użytkowania, a także wzięcie pod uwagę takich benefitów jak wysoka trwałość, łatwość obsługi, proste rozwiązywanie problemów w przypadku awarii, czas dostawy, czy zgodność dokumentacji ze sprzętem. Satysfakcja z najniższej ceny zakupu, szybko bowiem może przerodzić się we frustrację, gdy tylko zaczną się problemy.
Niezwykle cenną wartością dodaną panelu sterowniczego jest wsparcie techniczne i projektowe jakie oferuje dostawca. Jego znajomość standardów i wytycznych, pozwoli pomyślnie przejść odbiory, czy to elektryczne czy bezpieczeństwa, co także obniża całkowity koszt implementacji systemu. Praktycznie każdy jest w stanie złożyć interfejs w oparciu o zestaw rysunków, ale nie każdy jest w stanie dostrzec i poprawić błędy projektowe.
Inną ważną sprawą jest to, by panel był kompleksowo przetestowany. To też oczywiście ma swoją cenę, ale koszty te rosną, gdy trzeba przetestować HMI w miejscu instalacji, bo wystąpiły problemy. Zaskakujące, jak lekceważąco do kwestii testów podchodzą niektórzy dostawcy. Zazwyczaj sprawdza się, czy instalacja elektryczna nie iskrzy, pomijając test funkcjonalności, czy podłączenia wszystkich komponentów.
Pytanie 5. Jak dobrze zarządzać kosztami w tego typu projektach? Jak można zaoszczędzić bez kompromisów jakościowych?
Integratorzy systemów zwykle znają najlepsze i najefektywniejsze sposoby pracy z tego typu projektami, co wynika z ich doświadczenia z podobnych poprzednich realizacji, które zakończyły się sukcesem. Zrozumienie i sprostanie wymaganiom klienta przekłada się na dobry stosunek ceny do jakości. Integrator może także wspomóc i koordynować proces budowy paneli sterowniczych. Wiele projektów zawiera panele OEMowe, instalowane przez elektryków lub samych dostawców. Często wszystkie te panele muszą ze sobą współpracować i wymaga to odpowiedniego koordynowania na etapie ich budowy. W przeciwnym przypadku, może dochodzić do opóźnień w uruchomieniu.
Nie wszystkie panele i nie wszystkie szafy sterownicze są budowane w ten sam sposób. Menadżerowie projektów poświęcają sporo czasu na tworzenie specyfikacji sprzętu dla każdego projektu. Dlatego warto w ramach poprawy jakości zatrudnić wysokiej klasy integratorów systemów już na wczesnym etapie projektu. Włączenie ich jako konsultantów pozwala określić, co jest naprawdę ważne oraz ustalić najlepsze praktyki w pracy nad tego typu projektami. Jeżeli integrator nie jest powiązany z żadnym dostawcą HMI, będzie mógł rzetelnie dokonać selekcji najlepszego sprzętu dla konkretnej aplikacji.
Autor: Jerry Smith jest właścicielem Integrity Integration Resources (I2R), zwycięzcy 2013 System Integrator of the Year.
