Propojení robota, měřicí techniky a nadřazeného systému PROMOTIC zajišťuje průmyslový komunikační standard OPC UA.

Autonomní robot OMRON s mobilním čítačem částic
Autonomní robot OMRON s mobilním čítačem částic během provozu.

Jedno rozhraní pro robota i měření

Přes OPC UA získáváme provozní informace o robotu – jeho polohu, natočení, režim, aktuální stav, stav komunikace, nabití baterie nebo teplotu. Systém tak rozpozná, zda robot stojí v dokovací stanici, nabíjí se, jede po trase, provádí měření, vrací se do doku nebo se nachází v poruchovém či nouzovém stavu.

Stejným rozhraním přicházejí také výsledky z čítače částic. Pro každý měřicí bod jsou k dispozici jeho název, souřadnice, stav zpracování, čas měření a počty částic v šesti velikostních kategoriích: 0,3 µm, 0,5 µm, 1,0 µm, 2,5 µm, 5,0 µm a 10 µm. Aplikace je připravena pracovat až se 100 měřicími body bez ohledu na to, kolik bodů právě obsahuje aktuální trasa.

Komunikace je rozdělena do dvou fází. Nejprve se načtou základní údaje všech bodů a následně pouze částicová data nově dokončených měření. Celý cyklus se opakuje přibližně každých pět sekund, pokud je OPC UA komunikace připravena. Tím se omezuje množství přenášených dat, ale současně se zachovává aktuální přehled o celé trase.

Důležitá je nejen hodnota, ale i její důvěryhodnost

Před dalším zpracováním kontrolujeme kvalitu OPC UA hodnot, platnost času a stav měřicího bodu. Do archivu se dostane pouze dokončené a platné měření. Bod musí být správně lokalizovaný, nesmí jít o průjezdový nebo přeskočený bod a částicová data musejí patřit ke stejnému času jako samotný záznam měření.

Tato kontrola je důležitá zejména při dvoufázovém načítání. Bez ní by mohlo dojít ke spojení nového času měření se staršími částicovými hodnotami. Aplikace proto považuje sadu za úplnou teprve tehdy, když úspěšně načte všech šest částicových kanálů a jejich kontrolní čas odpovídá času měření.

Přehledná živá mapa provozu

Hlavní obrazovka převádí technická data do podoby, které obsluha rozumí na první pohled. Na mapě jsou zobrazeny aktivní měřicí body a aktuální poloha robota. Souřadnice z robotického systému se automaticky přepočítávají do souřadnic obrazovky a symbol robota se natáčí podle směru jeho jízdy.

Barvy a animace symbolu vyjadřují stav komunikace, pohyb, měření, návrat do doku nebo poruchu. Vedle grafické signalizace se zobrazuje i stručná provozní věta, například „Jedu na kontrolu dveří“, „Čítám…“, „Jedu do doku“ nebo „Bez spojení s robotem“. Obsluha tak nemusí interpretovat číselné kódy OPC UA.

Také jednotlivé měřicí body mění vzhled podle svého stavu. Kliknutím na bod lze otevřít podrobnou tabulku nebo trend jeho šesti částicových kanálů. Součástí přehledu je také ujetá vzdálenost poslední trasy, kterou systém vypočítává z postupně načítaných souřadnic robota.

Živá mapa provozu s měřicími body a polohou autonomního robota
Živá mapa provozu zobrazuje aktivní měřicí body, aktuální polohu robota i stav probíhající trasy.

Ukládání, historie a další práce s daty

Každý měřicí bod má vlastní trendovou skupinu. Do ní se pod časem poskytnutým robotem ukládá číslo bodu, jeho stav, všech šest částicových hodnot a souřadnice X a Y. Celkem tak systém spravuje samostatnou historii až pro 100 měřicích míst.

Záznam se ukládá jako jeden úplný datový celek. Před zápisem se zároveň kontroluje, zda stejný čas už v archivu neexistuje, takže po restartu nebo opakovaném načtení nevznikají zbytečné duplicity. Pokud je v archivu nalezen starší neúplný záznam, může jej aplikace jednorázově ověřit a opravit.

Tabulkový přehled měřicích bodů a naměřených částicových dat
Tabulkový přehled zpřístupňuje údaje měřicích bodů a všech šest částicových kanálů.

Historická data lze procházet v tabulkách i grafech. Uživatel si může vybrat konkrétní měřicí body, částicové kanály a limitní čáry. Grafy používají rozsahy odvozené od limitů ISO 8 a umožňují snadno porovnat vývoj hodnot v čase. Aktuálně načtená data lze exportovat do souboru XLSX. Export obsahuje čas, číslo a název bodu, velikost částice, naměřenou hodnotu, jednotku i identifikaci zdrojové trendové skupiny.

Graf historického vývoje částic s vyznačenými limitními čarami
Historický graf umožňuje porovnat vybrané částicové kanály s nastavenými limitními čarami.

Z archivů se zároveň počítá statistika za aktuální měsíc. Pro aktivní měřicí místa sledujeme průměr, medián, rozptyl a směrodatnou odchylku hodnot pro částice 0,5 µm, 1,0 µm a 5,0 µm. Vedle jednotlivých výsledků tak můžeme sledovat i dlouhodobější stabilitu prostředí.

Hlídání limitních stavů

Obsluha může samostatně zapnout sledování tří limitů: 3 520 000 pro částice 0,5 µm, 832 000 pro částice 1,0 µm a 29 300 pro částice 5,0 µm. Nastavení se ukládá do konfiguračního souboru a zůstává zachováno i po restartu aplikace.

Limity se vyhodnocují pouze nad kompletními a časově konzistentními měřeními. Během probíhajícího OPC UA čtení zůstává zachován poslední platný stav, takže indikace krátce nezhasne jen proto, že nová částicová sada ještě není kompletní.

Při překročení některého aktivního limitu se číslo příslušného bodu na mapě zobrazí červeně a celý řádek v historické tabulce dostane světle červené pozadí. V grafech lze stejné meze zobrazit jako červené přerušované čáry. Současně vznikají souhrnné stavové příznaky připravené pro alarmovou a SMS vrstvu systému.