QuickPanel CE jako węzeł systemu SCADA

| Prezentacje firmowe

Jeszcze kilka lat temu systemy wizualizacji wdrażane były tylko w dużych instalacjach, gdzie oprócz podglądu pracy maszyn wymagane były możliwości tworzenia raportów, zestawień, obsługi stanów alarmowych i odpowiedniego informowania o nich, a także w wielu przypadkach logowania danych procesowych do serwerów danych. Panele operatorskie znajdowały z kolei zastosowanie przy lokalnym monitoringu i sterowaniu bądź osobną maszyną, bądź niewielkim fragmentem systemu.

QuickPanel CE jako węzeł systemu SCADA

Ewolucja na rynku automatyki przemysłowej doprowadziła do rozbudowy możliwości, jakie daje zastosowanie paneli operatorskich w kierunku integracji tego typu urządzeń z systemami SCADA i akwizycji danych. Taki kierunek rozwoju daje użytkownikowi lepszy i szybszy dostęp do danych z produkcji, a przez to znacząco wpływa na utrzymanie ciąg łości produkcji, zwiększenie wydajność oraz bezpieczeństwa, co rekompensuje koszty ponoszone na zakup i wdrożenie sprzętu.

Obecnie panele operatorskie Quick-Panel CE firmy GE Fanuc niewiele ustępują oprogramowaniu przemysłowemu w aspekcie łatwości tworzenia synoptyk, obsługi alarmów, itp., a w niektórych przypadkach należy uznać wyższość panelu nad komputerem stacjonarnym z zainstalowanym systemem SCADA. Chodzi mianowicie o rozmiar i technologię wykonania. Jest to bardzo istotne w przypadku gdy ilość miejsca przeznaczona na montaż jest niewielka. Panele mają niewielkie gabaryty, wodoodporny panel przedni i nie zawierają wirujących elementów, dlatego mogą pracować w środowisku o dużych wstrząsach i wibracjach. Dodatkowo mają one matrycę dotykową, więc ich obsługa jest znacznie bardziej intuicyjna.

Dotychczas jednak mało było instalacji, gdzie panel operatorski jest wykorzystywany jako węzeł systemu SCADA. Głównym tego powodem był brak unifikacji danych. Obecnie sytuacja ta zmienia się dzięki obsłudze protokołów OPC przez panele.

SYNCHRONIZACJA DANYCH POMIĘDZY PANELEM I SYSTEMEM SCADA

Rys. 1. Konsolidacja danych i informacji o zdarzeniach i alarmach z wykorzystaniem standardów OPC, OPC A&E oraz zabezpieczającej przed utratą danych metody Store&Forward

OPC Alarms & Events to funkcjonalność, która pozwala na obsługę stanów alarmowych (ich zatwierdzanie, kasowanie, akceptowanie) i zdarzeń zarówno po stronie panelu operatorskiego, jak i po stronie systemów SCADA. Alarmy, wraz z ich opisami, progami alarmowanymi i innymi parametrami tworzone są jednokrotnie po stronie panelu. W chwili ich wystąpienia informacja zostaje natychmiastowo wyświetlona na ekranie i przesłana do wszystkich elementów systemu będących klientami OPC A&E.

Klientem takim może być stacja operatorska systemu SCADA lub inny panel QuickPanel CE. Dwukierunkowość przesyłania danych umożliwia obsługę alarmów z kilku miejsc instalacji i ułatwia utrzymanie jednolitości danych. Dodatkowo ważną rzeczą jest brak konieczności tworzenia alarmów po stronie oprogramowania wizualizacyjnego, co oszczędza czas przeznaczony na wdrożenie systemu.

Rys. 2. OPC Alarms&Events - przekazywanie alarmów do systemu SCADA

Zgodność ze standardem OPC sprawia, że panele operatorskie QuickPanel CE doskonale sprawdzają się jako element rozproszonych systemów sterowania i umożliwiają efektywnie integrować różne platformy oraz urządzenia, a także przesyłać zebrane informacje do systemu SCADA. Możliwość ta wraz z długą listą obsługiwanych protokołów komunikacyjnych pozwala na tworzenie jednolitej platformy wymiany danych.

Ma to wpływ na podniesienie wydajności systemu oraz ograniczenia kosztów wynikających z awaryjnego zatrzymania instalacji. Odpowiednia konfi guracja panelu w chwili wystąpienia zdarzenia lub alarmu może taką informację wraz z innymi danymi procesowymi zapisać w przemysłowej bazie danych Proficy Historian. Sposób ich zapisu jest kolejną bardzo ważną możliwością, jaką daje zastosowanie QuickPanel CE.

NIEZAWODNA ŁĄCZNOŚĆ Z BAZĄ HISTORIAN

O ile samo przesyłanie danych nie jest problematyczne, o tyle kłopoty pojawiają się zwykle w chwili zerwania komunikacji pomiędzy węzłem systemu SCADA i bazą danych, czego skutkiem jest utrata części informacji. Rozwiązaniem tego problemu jest zaimplementowana w QuickPanel CE funkcja Store & Forward. Metoda ta pozwala zabezpieczyć się przed utratą danych procesowych logowanych w bazie danych Proficy Historian na wypadek przerwania łącza pomiędzy panelem a bazą. Zasada działania jest bardzo prosta i polega na nieustannym śledzeniu parametrów łącza podczas przesyłania danych.

W momencie wykrycia usterki dane są składowane lokalnie w buforze danych QuickPanel CE. Rozmiar tego bufora wynosi standardowo 1MB, ale może zostać skonfigurowany indywidualnie do zaistniałych potrzeb. W chwili powrotu komunikacji dane zapisane lokalnie zostaną równolegle z danymi bieżącymi przesłane do bazy. Na podstawie znacznika czasowego brakujące informacje zostaną zapisane w odpowiednich miejscach procesowej bazy danych. Cała obsługa metody Store & Forward realizowana jest w pełni automatycznie, a jej konfiguracja ogranicza się do podania nazwy lub adresu serwera Profi cy Historian i określenia rozmiaru bufora danych.

SIECIOWY DOSTĘP DO DANYCH W PANELU

Rys. 3. Zintegrowany serwer web pozwala na tworzenie raportów, podgląd alarmów i łatwy dostęp do danych w panelu z wykorzystaniem dowolnego komputera z przeglądarką www

Wykorzystanie sieci Ethernet w urządzeniach QuickPanel CE nie kończy się na zbieraniu danych ze sterowników i współpracy z systemami SCADA. Webserver, który jest standardowym wyposażeniem wszystkich paneli, pozwala na udostępnianie w sieci wybranych elementów aplikacji, którymi mogą być całe ekrany operatorskie lub ich elementy czy przygotowane raporty. Możliwości te sprawiają, że obsługa panelu może być realizowana z poziomu komputera z przeglądarką internetową.

Odpowiednia konfiguracja systemu zabezpieczeń pozwala zabezpieczyć się przed nieuprawnionym odwołaniem się do systemu, dając użytkownikom możliwość tylko odczytu danych lub ukrycia obiektów, do których nie powinni mieć dostępu. Podczas budowania ekranów operatorskich wystarczy zaznaczyć jedną opcję, aby panel można było oglądać z dowolnego miejsca sieci, a brak konieczności pisania dodatkowego kodu HTML skraca czas potrzebny na zbudowanie aplikacji webowej. Panel pozwala na uruchomienie kilku sesji jednocześnie, dzięki czemu w tym samym czasie do aplikacji będzie miało dostęp kilku operatorów.

W dobie konieczności optymalizacji kosztów produkcji interesującą funkcją może okazać się uruchamianie raportów na bazie informacji zbieranych przez panel operatorski Quick Panel CE i zdalny do niech dostęp poprzez Internet lub Intranet.

Piotr Adamczyk

ASTOR Sp. z o.o.