过程控制视频

有时,一项技术在工业环境中成为“类型强制转换”,这表明它只能用于特定目的。工业视频就是一个例子,通常被认为对工业监控有用,但当创造性地使用时,它有许多功能可以帮助实际的过程控制应用。

作者:拉蒂默·施耐德,松下 二零零八年三月一日

有时,一项技术在工业环境中成为“类型强制转换”,这表明它只能用于特定目的。工业视频就是一个例子,通常被认为对工业监控有用,但当创造性地使用时,它有许多功能可以帮助实际的过程控制应用。

Nitta明胶美国公司利用最新的摄像机和控制技术来改进其加工和质量控制程序。视频控制系统位于专用工作站上,除了对工厂外围的传统视频监控外,还允许远程监控生产过程和查看警报激活的实时视频。网络系统可以从设施的指挥中心甚至公司在加拿大的地区总部进行控制和监视。

在传统的视频过程监控应用中,将摄像机图像提供给图像处理软件,由其将图像与预先设定的参数进行比较。如果数据中有偏差或公差不在规定的规格范围内,软件程序通常会提醒操作员,甚至可能关闭生产线。

在位于北卡罗来纳州费耶特维尔的Nitta工厂,就其功能而言,该程序超越了典型的部署。最重要的是,部署的相机不是过程监控应用中常用的板型或典型工业相机。它们是基于ip的松下i-Pro视频监控摄像机。这些图像可以由管理层实时查看,同时被路由到过程自动化软件应用程序。当摄像机上的报警模式由于任何过程畸变而被激活时,摄像机控制软件自动将视频通过网络“推送”到控制室。

寻找合适的设备

该系统由北卡罗来纳州贝尔蒙特的Cross Automation公司设计和安装,该公司是松下安防系统的授权经销商,得到了佛罗里达州Altamonte Springs的CBX Electronics公司的支持。该设计是基于客户的要求,能够在本地和加拿大多伦多公司总部查看和监控实时图像。Cross Automation的电子数据解决方案技术经理Mike Godsey解释说,他们最初要求的参数并不罕见,但找到合适的相机和控制包更具挑战性。

Godsey说:“Nitta总部要求我们安装几个不同的摄像头,他们已经为这个项目进行了评估,但没有一个被证明足以胜任这项工作。”“要么是画质不好,要么是功能不够,要么是价格太高。我们建议测试松下i-Pro视频监控摄像头,结果证明它们正是客户所需要的。

“核电站有很多关键区域需要监控。大多数控制过程都集中在一个控制室中,高级操作员需要看到设施中发生的一切,以保持制造过程的高效运行。i-Pro相机在质量、性能和价格方面都超出了他们的要求。”

Godsey进一步解释说,除了摄像头,项目设计还需要一个摄像头控制包,如果警报被激活,无论是来自过程监控摄像头还是监控摄像头,都可以自动将视频推送到控制室进行实时监控。他们选择了松下的WV-ASM100管理和控制软件,因为它可以容纳基于报警的推送视频和直观的操作。

Godsey补充说:“该系统最关键的功能之一是它能够隔离警报,并在其他一切都在进行时提出一个专门的问题视图。”“WV-ASM100软件中的报警通知功能提供了此功能,这是该应用程序的绝对要求。”

基础设施已经到位

在Cross Automation团队参与该项目之前,Nitta的工厂控制技术人员Winn Jenkins已经安排在工厂安装了1GB的IP骨干网,他知道他最终希望实现IP视频过程自动化。专用网络使用非屏蔽双绞线(UTP)贯穿整个设施,并分为两个48-4以太网供电(PoE)交换机。

詹金斯说,工厂网络通过VPN连接到位于多伦多的工厂总部,这样管理层就可以远程查看所有摄像头。他指出:“管理层可以安全地访问我们的视频系统,并在任何有宽带互联网接入的地方远程监控活动。”

来自摄像机的视频以MPEG-4模式以每秒30帧的速度记录在松下WJ-ND300网络录像机(NVR)上。根据詹金斯的说法,如果在任何制造过程中发生任何事情,控制室操作员或多伦多办事处的一个简单程序就是调出录制的视频来查看镜头。“按需检索和查看录制视频的能力极大地提高了工厂的效率,”他说。

“相机采用逐行扫描技术,等离子显示器上的图像非常清晰。它几乎就像高清,”詹金斯补充道。“与站在车间现场观看现场情况相比,我们可以从显示器上看到更好的细节。清晰地查看整个制造过程的能力,加上Cross Automation数据可视化系统配置提供的报警趋势和图表等功能,极大地改善了运营。”

夜以继日地工作

尼塔工厂于2006年开业,每年生产约3000吨猪明胶,主要用于制药行业。16名员工以4人为一组,每天工作8小时,控制着全年365天、每天24小时运行的整个运营。

集成的IP视频监控系统还采用松下i-Pro WV-NS202 IP视频监控圆顶摄像机进行安全监控。穹顶系统安装在建筑的外部,可以从控制室、网络或通过VPN看到。该相机具有运动检测功能,可在激活时推送视频,采用22倍变焦镜头,最低照度仅为0.7勒克斯,可在弱光下实现高性能。根据Jenkins的说法,这些摄像机还集成了WV-ASM100管理和控制软件,并根据他建立的参数(包括使用内置的运动检测)按照旅行时间表进行编程。

詹金斯说:“我们设置了多个警报区域,以及自动平移、倾斜和变焦的跟踪。”“如果在任何区域发生事件或任何活动,摄像头都会自动捕捉并跟踪它。它还会把视频推送到我们控制室的专用显示屏上。因此,如果有车辆停在外面,或者有人走到地面上,活动视频就会自动弹出,提醒我们的工作人员。”

融合对Cross Automation来说并不是一个新概念,该公司已经使用其电子数据解决方案团队支持集成信息技术和传统工厂自动化解决方案好几年了。

“无论是从销售还是技术角度来看,松下都对我们的需求反应迅速,我们对此感到非常满意,”Godsey说。“公司有一个优秀的支持结构,这使我们和我们的客户直接受益。Nitta的集成系统是一个完美的例子,说明视频监控技术的应用范围远远超出了安全领域。“ce

作者信息
拉蒂默·施耐德是松下公司的自由撰稿人。