1. Systemy nadzoru i wizualizacji - SCADA

1. Systemy nadzoru i wizualizacji - SCADA Rosnąca konkurencja, wzrost wydajności i wysokie normy jakościowe wymagają sprawnego obiegu i dostępu do informacji o procesie przemysłowym. Obecnie usprawnianie produkcji realizowane jest przy wykorzystaniu systemów SCADA. Rys. 1. System SCADA Ich główne funkcje obejmują wizualizację pracy procesu na obrazie synoptycznym, wybór i zadawanie parametrów technologicznych, sterowanie automatyczne, zdalne sterowanie węzłami technologicznymi, zezwalanie na sterowanie remontowe, alarmowanie o awariach i przekroczeniach parametrów technologicznych z podpowiedziami dla operatora. W przypadku procesów technologicznych rozproszonych geograficznie na znacznym obszarze, kluczową rolę odgrywają systemy SCADA takie jak: 1

Platforma Systemowa Wonderware, rejestrujące dane pomiarowe pochodzące z oddalonych obiektów oraz pozwalające na pełną zdalną kontrolę nad obiektami przemysłowymi. Rys. 2. Platforma systemowa Wonderware Na ekranie komputera zlokalizowanego w centralnej dyspozytorni operator dysponuje podglądem stanu całej instalacji. W przypadku pojawienia się stanów alarmowych, otrzymuje na ekranie powiadomienie o zaistniałym zdarzeniu. Za pomocą prostych kliknięć myszą, może się poruszać po kolejnych widokach ze szczegółowymi fragmentami instalacji, co pozwala na szybką reakcję i zdalną diagnozę przyczyn alarmu, bez ponoszenia kosztów związanych z wysłaniem ekipy do oddalonego obiektu. Wyjazdy ekip serwisowych realizowane są dopiero po ustaleniu przyczyn alarmu. Zdalna kontrola oddalonych bezobsługowych obiektów instalacji, wpływa na znacząca redukcję kosztów stałych przedsiębiorstwa, dzięki efektywnemu zarządzaniu zasobami ludzkimi. Systemy wizualizacji pozwalają na zbieranie w sposób ciągły informacji takich jak: temperatura, przepływ, ciśnienie itp. z czujników zamontowanych na liniach 2

produkcyjnych czy instalacjach technologicznych. Zainstalowane oprogramowanie umożliwia rejestrację wskazań, prezentację wykresów bieżących i historycznych oraz raportów dokumentujących przebieg procesów, sygnalizację stanów alarmowych a przede wszystkim wizualizację procesów w formie czytelnych schematów z opisami i wyświetlonymi parametrami na ekranie monitora. Systemy wizualizacji dają możliwość rozproszonego sterowania procesem z kilku stanowisk operatorskich. Dodatkowy główny komputer daje pełny obraz pracy obiektu. Dzięki rozproszonej architekturze klient /serwer dowolne dane można udostępnić innym użytkownikom w celu szybszego podejmowania decyzji wspartego dokładnymi informacjami. funkcjonalne. We współczesnych systemach nadzoru można wyróżnić pewne poziomy Najniższy poziom obejmuje sterowanie przebiegiem produkcji (np. układy sterowania PLC - Programmable Logic Controllers i CNC - Computerized Numerical Control). Poziom drugi to zbieranie danych z procesu i ich wizualizacja (poziom znany jest pod nazwami SCADA - Supervisory Control and Data Aquisition lub HMI - Human Machine Interface). Poziom trzeci to systemy zarządzania produkcją i śledzenie jej przebiegu typu MES (Manufacturing Execution System). Poziom czwarty to system zarządzania i planowania zasobów całego przedsiębiorstwa ERP (Enterprise Resource Planning). Nowoczesny system oprogramowania przemysłowego musi w czasie rzeczywistym dostarczać informację z poziomu produkcji na pozostałe poziomy przedsiębiorstwa, dokładnie wtedy i tam gdzie są potrzebne Do głównych cech systemów SCADA należą: Stabilność i wydajność systemu wizualizacji i udostępniania danych Praca w wielozadaniowym systemie operacyjnym oraz wykorzystanie narzędzi o dużym stopniu niezawodności i bezpieczeństwa jest warunkiem rejestracji, akwizycji oraz udostępniania danych pomiarowych. Praca w strukturze sieciowej 3

W celu udostępnienia informacji o procesie pakiet wizualizacyjny może pracować w sieci lokalnej Ethernet. Rolę serwerów danych o procesie (sterowań pomiarów, raportów i alarmów) pełnią komputery nadzoru bezpośrednio sprzężone ze sterownikami. Do nowoczesnych wymagań systemów nadzoru produkcji należą: Praca w technice klient/serwer Praca w trybie sieciowym Przyłączone do sieci zdalne stanowiska (za pomocą łączy modemowych np. gsm) Stosowanie struktur nadmiarowych (redundancyjnych) Uprawnienia dostępu dla użytkowników oraz dwukierunkowy dostęp do relacyjnych baz danych Oddziaływanie na proces O funkcjonalnym zobrazowaniu stanu procesu świadczy nielimitowana liczba obiektów (w tym dynamicznych) na masce technologicznej. Stacje operatorskie umożliwiające sterowanie procesem są wygodniejsze niż panele operatorskie do sterowników i regulatorów. Operator może wprowadzać zmiany wartości zadanej, nastaw regulatorów i innych parametrów regulacji realizowanych w sterownikach, przełączać tryb pracy obwodu (sterowanie ręczne-automatyczne), włączać i wyłączać urządzenia (np.: pompy, wentylatory). Obsługa alarmów Sygnalizacja wykrytych alarmów jest ważnym zadaniem systemów SCADA. System ma możliwość wytwarzania alarmów systemowych (błędy programowe, błędy transmisji) ostrzeżeń technologicznych (przekroczenie granic alarmowych). Alarmy są sygnalizowane w specjalnych oknach oraz dzienniku alarmów. Rozbudowany mechanizm filtracji alarmów bieżących wg typu, priorytetu oraz grupy alarmowej umożliwia ich przeglądanie oraz dogłębną analizę. Trendy bieżące i historyczne Szczególne znaczenie mają wykresy czasowe zmiennych procesowych. System wyświetla dwa rodzaje trendów: bieżące i historyczne. 4

Podczas pracy systemu wyświetlany jest zakres wartości, horyzont czasowy, a ilość pisaków i kolorów mogą być zmieniane przez użytkownika. Raporty Każdy proces jest specyficzny i wymaga zaprojektowania odpowiedniego raportu. Łatwość opracowania i uruchomienia nowych raportów ma bardzo istotne znaczenie, ponieważ zbiór raportów potrzebnych obsłudze wzrasta w trakcie eksploatacji systemu. Istnieje możliwość obliczania raportów manualnie poprzez operatora lub automatycznie według terminarza. Archiwizacja Archiwum dostępne on line jest ograniczone pojemnością dysku. Narzędzia przetwarzania danych mogą wyliczać różne wielkości charakterystyczne na podstawie zarejestrowanych danych. Efektywne metody archiwizacji pozwalają na tej samej stacji komputerowej prowadzić wizualizację, sterować procesem i generować raporty nawet dla dużej liczby zmiennych. 2. Programy wykorzystywane do nadzoru i wizualizacji procesów przemysłowych w systemach SCADA 2.1. Program ifix ifix to narzędzie, umożliwiające wizualizację procesu, zbieranie danych i nadzorowanie przebiegu produkcji. Poza tym daje możliwość precyzyjnego monitorowania i kontroli wszystkich aspektów procesu produkcyjnego, jak również urządzeń i środków produkcji, co umożliwia szybszą reakcję na problemy, zmniejszenie zużycia materiałów, podniesienie jakości oraz większą dochodowość produkcji. Program wyposażony jest w rozbudowane narzędzia do prezentowania przebiegów zmiennych i pozwala na łączenie trendów historycznych z trendami dla zmiennych prezentowanych w czasie rzeczywistym. Grupowanie katalogów i plików przypisanych do konkretnych aplikacji ułatwia zarządzanie i przenoszenie ich pomiędzy stacjami roboczymi. Środowisko graficzne ifix udostępnia możliwość tworzenia własnych skryptów w języku Microsoft VBA, wykorzystując wszystkie jego możliwości np. na wykonanie 5

własnych narzędzi, kreatorów, pasków narzędzi itp. Dzięki takim możliwościom ifix stanowi idealne środowisko dla wszystkich integratorów systemów i producentów OEM. Wykorzystanie technologii Microsoft Object daje możliwość zastosowania w środowisku ifix komponentów firm trzecich poprzez kontrolki ActiveX. Technologia obiektowa jest dostępna w skali całego środowiska ifix Workspace. Rys. 3. Środowisko graficzne ifix Workspace Linie, koła, równoległoboki oraz inne kształty także są obiektami. Wszystkie ich atrybuty położenie, kolory, preferencje są dostępne i możliwe do ustawiania oraz kontrolowania poprzez skrypty VBA. Konfigurowanie zaawansowanych opcji odbywa się poprzez łatwe w użyciu kreatory animacji. Dlatego też ifix może być skonfigurowany w prosty sposób bez konieczności znajomości bardziej zaawansowanych technologii. 6

Efekty grafiki 3D (wypełnienia gradientowe oraz narzędzia do rysowania rur) w połączeniu z nowymi narzędziami graficznymi umożliwiają wygodną i wydajną pracę. Dodatkowym narzędziem zwiększającym możliwości operatora jest opcja szybki wykres, która umożliwia kreślenie wykresów dla zmiennych wyświetlonych na ekranie, dostępnych w menu pod prawym przyciskiem myszy. Dynamiczna możliwość zmiany języka narodowego umożliwia użytkownikowi przełączanie (wybór) języka aplikacji w trakcie jej pracy. Funkcja ta jest szczególnie przydatna, gdy operatorzy obsługujący aplikację zmieniają się podczas zmiany lub gdy aplikacja jest dystrybuowana na różne kraje. Rys. 4. Wizualizacja procesu mycia realizowana z użyciem programu ifix Aplikacje tworzone w systemie ifix używane są w systemach wizualizacji, sterowania i nadzoru procesów produkcyjnych, monitoringu i bilansowania mediów. Największe polskie instalacje liczą kilkadziesiąt lub nawet ponad 100 węzłów ifix, pracujących w ogólnozakładowych sieciach SCADA, obsługując ponad 20 tysięcy zmiennych. 7

2.2. Program Wonderware InTouch InTouch to przemysłowe oprogramowanie zaprojektowane do wizualizacji oraz kontroli procesów produkcyjnych, w pełni zgodny z wytycznymi dla systemów klasy SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) oraz HMI (Human-Machine- Interface). Oferuje łatwe w użyciu i intuicyjne środowisko do projektowania aplikacji oraz rozległą funkcjonalność umożliwiającą szybkie projektowanie, testowanie oraz wdrażanie wartościowych systemów udostępniających użytkownikom dane bezpośrednio z systemów sterownia i produkcji. InTouch to także otwarte i elastyczne oprogramowanie, umożliwiające dostosowanie aplikacji do aktualnych potrzeb przy zachowaniu szerokiego wachlarza połączeń z urządzeniami oraz systemami spotykanymi w przemyśle. Dzięki koncepcji budowania aplikacji z gotowych, łatwo konfigurowalnych elementów jak obiekty graficzne, obiekty analiz stanów alarmowych czy archiwizacja i wyświetlanie historii parametrów procesowych, maleje czas oraz koszty uruchomienia systemu wizualizacji produkcji, sterowania i analizy procesu. Kilka faktów o oprogramowaniu Wonderware InTouch Jest komponentem pakietu Wonderware Development Studio wykorzystującym nowatorską technologię ArchestrA. Umożliwia połączenie prawie z każdym sterownikiem i urządzeniem stosowanym w przemyśle. Może w tej samej chwili pracować jako klient OPC, klient i serwer DDE oraz klient i serwer SuiteLink. Każda aplikacja może bez żadnych ograniczeń komunikować się przez sieć z innymi programami i aplikacjami. Jest kontenerem obiektów ActiveX oraz kontrolek.net zawartych w nowych obiektach graficznych ArchestrA Graphics, co dodatkowo wzbogaca środowisko projektowe przy projektowaniu rozbudowanych graficznie i funkcjonalnie aplikacji. Wbudowany system redundancji połączeń z urządzeniami zapewnia wykorzystanie w odpowiedzialnych systemach. 8

Oprogramowanie Wonderware InTouch jest stosowane od prostych aplikacji jednostanowiskowych, poprzez rozproszone systemy sieciowe o architekturze serwer/klient, aż po systemy korzystające z możliwości Wonderware System Platform czy też Usług Terminalowych (Terminal Services). Rys. 5. Bogata biblioteka obiektów graficznych i środowisko projektowe Graficzna prezentacja procesu produkcyjnego to jedna z wielu silnych stron oprogramowania Wonderware InTouch. W środowisku projektowym użytkownik znajdzie wiele narzędzi do rysowania obiektów, jak również możliwość importowania plików graficznych z innych programów graficznych. 9

W celu przyspieszenia procesu projektowania graficznej strony aplikacji można korzystać z kontrolek ActiveX, kontrolek.net, gotowej biblioteki symboli ArchestrA Graphics zawierającej ponad 500 gotowych obiektów graficznych z możliwością ich edycji i tworzenia szablonów obiektów graficznych, które umożliwiają propagację zmian dokonanych w szablonach na wszystkie obiekty, które z tych szablonów powstały. Rys. 6. Symbole graficzne ArchestrA 10

Przy projektowaniu aplikacji w każdej chwili można powiększyć dowolny fragment projektowanej aplikacji podczas rysowania małych i skomplikowanych obiektów graficznych. Rys. 7. Projektowanie obiektu graficznego Integracja z Wonderware Application Server Integracja oprogramowania Wonderware InTouch z platformą przemysłową ArchestrA, opartą na technologii.net firmy Microsoft umożliwia tworzenie bardzo rozbudowanych aplikacji wizualizacyjnych pracujących w systemie rozproszonym bez konieczności duplikowania logiki działania systemu na wszystkich stacjach operatorskich. 11

Odciąża to projektantów od ewentualnych modyfikacji każdej z aplikacji pracujących na stacjach roboczych na rzecz modyfikacji systemu na serwerze aplikacyjnym Platformy systemowej Wonderware. Z kolei użytkownik systemu otrzymuje stabilny i pewny w działaniu system gwarantujący spójność i integralność danych. Rys. 8. Technologia klient/serwer Ułatwione wdrażanie i rozbudowa aplikacji Stanowisko pojedyncze - aplikacje InTouch'a mogą działać jako stacje pojedyncze, co jest użyteczne dla firm gdzie jeden komputer nadzoruje jeden proces produkcyjny. Każda stacja jest w pełni niezależna. Klient/Serwer - aplikacje InTouch'a mogą także działać w środowisku klient/serwer oszczędzając czas i zmniejszając koszty obsługi oraz administracji systemami. Tag Server - jeden lub kilka komputerów działa jako Tag Server (serwer zmiennych) posiadający listę wszystkich zmiennych używanych w aplikacjach InTouch'a, zarządzający ich logowaniem historycznym, uruchamianiem skryptów, alarmami oraz połączeniami z urządzeniami 12

zewnętrznymi. Aplikacje uruchomione na stacjach klienckich łączą się z Tag Server'em i udostępniają dane operatorom. NAD (Network Application Development) - dynamiczna konfiguracja sieciowa NAD ułatwia centralne zarządzanie aplikacją InTouch'a przez jeden serwer sieciowy. Każda stacja kliencka tworzy lokalną kopię aplikacji serwera. Daje to możliwość tworzenia systemów redundantnych pracujących także bez włączonego serwera. Inną ważną cechą NAD jest uaktualnianie aplikacji klienckich "w locie" bez ich restartowania. System może jedynie powiadomić operatora o dokonywanych zmianach i podmienić wyłącznie części aplikacji, które uległy zmianie. Usługi Terminalowe (Terminal Services) Terminal Services to architektura pozwalająca na centralne wdrażanie, obsługę i zarządzanie oprogramowaniem, ponowne użycie starszego sprzętu PC, wysoki stopień bezpieczeństwa oraz użycie wielu systemów operacyjnych. 13

Alarmy Wiedza o alarmach wraz z możliwością ich szybkiego potwierdzania potrafi zmniejszyć czas przestoju i tym samym ograniczyć koszty awarii. Użytkownicy używają listy alarmów do śledzenia zdarzeń zaistniałych podczas całego procesu produkcji - jest to niezbędne dla minimalizowania zbędnych kosztów. InTouch oferuje trzy różne sposoby wglądu w system alarmowy. Każdy z nich może być użyty osobno bądź wszystkie razem. Do wyświetlania alarmów można wykorzystać kontrolki ActiveX: Alarm Database View Control - prezentuje alarmy historyczne zgromadzone w relacyjnej bazie danych i umożliwia ich łatwe i szybkie filtrowanie. Alarm Viewer Control - pozwala na pokazywanie alarmów bieżących. Przez elastyczną konfigurację kontrolki można szybko zmienić sposoby prezentacji oraz sortowanie informacji o alarmach. Alarm Pareto View Control - prezentuje informacje o alarmach w postaci wykresu Pareto, co znacznie ułatwia dostęp do bardzo ważnych informacji np. o najczęściej pojawiających się alarmach. Alarm TreeView Control - wyświetla aktywne alarmy w postaci przejrzystej struktury drzewa. 14

Alarmy mogą być uaktywniane lub dezaktywowane bezpośrednio lub pośrednio przy użyciu zmiennych aplikacji Wonderware InTouch (Alarm Inhibitor Tags). Sposób wyświetlania alarmów może być uzależniony od typu alarmu, zmiennej, grupy alarmowej. Wyświetlanie alarmów może być także uzależnione od nazwy stacji roboczej. Operator ma trzy sposoby potwierdzania alarmów: tradycyjny (warunkowy), zdarzeniowy, kompatybilny z modelem OPC, wymagający potwierdzenia najnowszych zdarzeń, rozszerzony, zezwalający na potwierdzanie każdej transakcji związanej z systemem alarmowym. Dzięki pieczątkom czasowym protokołu SuiteLink, Wonderware InTouch oferuje alarmowanie z milisekundową rozdzielczością, uwzględniającą czas powstania alarmu - a nie czas jego odebrania przez stację roboczą. Bezpieczeństwo W oprogramowaniu Wonderware InTouch możliwe jest stosowanie trzech poziomów dostępu: Aplikacyjny poziom dostępu - użytkownicy posiadają własne hasła mają nadany poziom dostępu, który decyduje o tym, jakie informacje są dla nich widoczne lub, które parametry mogą być przez nich modyfikowane. Systemowy poziom dostępu pozwala przydzielać dostęp na poziomie kontrolera domeny lub lokalnego komputera bazując na identyfikatorze użytkownika lub grupy użytkowników. Ten zintegrowany system bezpieczeństwa ułatwia zarządzanie prawami dostępu użytkowników i administrację hasłami. Poziom dostępu ArchestrA - użytkownicy posiadający systemy architektury Wonderware Industrial Application Server mogą w aplikacjach Wonderware InTouch w pełni korzystać z rozbudowanego systemu bezpieczeństwa tego nowatorskiego rozwiązania. 15

Funkcje zaawansowane Kilka dodatkowych możliwości oprogramowania Wonderware InTouch, o których trzeba wspomnieć, to: Możliwość wydruku informacji alarmowych na dowolnej drukarce przyłączonej do komputera lub będącej w sieci. InTouch Runtime Read Only - stacje podglądu używają aplikacji InTouch bez możliwości zmiany nastaw oraz bez potwierdzania alarmów. Możliwy jest wgląd w stan produkcji przy zachowaniu pełnego jej bezpieczeństwa. Zmienne tymczasowe - obliczenia oraz chwilowe wartości przechowywane w zmiennych tymczasowych (np. w QuickFunctions) nie obciążają licznika wykorzystanych zmiennych systemowych. Skrypty Program posiada także użyteczny, łatwy i intuicyjny edytor skryptów (rys. 9), który umożliwia poszerzenie funkcjonalności aplikacji oraz lepsze jej dopasowanie do wymagań projektowych. Skrypty mogą być uzależnione od warunków specyficznych dla aplikacji, zmian wartości wizualizowanych parametrów, zdarzeń, pojawiających się okien, użycia przycisków, warunków logicznych i wielu innych zdarzeń. Wbudowany mechanizm diagnostyki definiowanych skryptów pozwala na pełną kontrolę nad wykonywaniem skryptów, a więc poprawnością ich funkcjonowania, co znacząco przyspiesza proces eliminacji błędów i przyspiesza czas wdrażania aplikacji. 16

Rys. 9. Edytor skryptów aplikacyjnych z funkcją QuickFunctions Fundamentalną częścią programu InTouch jest Lista zmiennych. Jest to baza danych zawierająca bieżące wartości wszystkich zmiennych wykorzystywanych przez aplikację. W celu utworzenia listy zmiennych, wymagane jest wprowadzenie szeregu informacji. Każda zmienna musi mieć przyporządkowaną nazwę i typ. W przypadku niektórych typów zmiennych, wymagane jest wprowadzenie dodatkowych informacji. Przykładowo, dla zmiennych typu I/O wymagane jest wprowadzenie informacji pozwalającej na odczytanie wartości tej zmiennej oraz przekształcenie jej tak, aby mogła być wykorzystywana przez aplikację. Mechanizmem przeznaczonym do wprowadzania tych informacji jest lista zmiennych. 17

Typy zmiennych dostępnych w programie: Rys. 10. Okno wyboru typu zmiennych 1. Zmienne typu pamięciowego (Memory) Tego typu zmienne wykorzystywane są wewnątrz aplikacji InTouch. Mogą one być stosowane, jako zmienne stałe, oraz do symulacji. Można je także wykorzystywać do udostępniania wyników obliczeń innym aplikacjom pracującym w środowisku Windows. Zmienne te mogą być również wykorzystywane do tworzenia efektów animacji. Na przykład, można zdefiniować zmienną typu pamięciowego "Licznik", której wartość jest zmieniana w czasie wykonywania skryptu, dzięki czemu uzyskiwane będą różne efekty animacyjne, zależne od bieżącego etapu procesu. Istnieją cztery rodzaje zmiennych typu pamięciowego: Memory Discrete - zmienna dyskretna o wartości 0 (Fałsz, Wył), lub 1 (Prawda, Wł). Memory Integer 32-bitowa zmienna całkowita ze znakiem o wartościach z zakresu od - 2,147,483,648 do 2,147,483,648. Memory Real - zmienna typu rzeczywistego. Wartość typu rzeczywistego to wartość od -3.4e38 do 3.4e38. Wszystkie obliczenia 18

na zmiennych tego typu wykonywane są z dokładnością do 64-bitów, a zapamiętywane z dokładnością do 32 bitów. Memory Message - zmienna typu tekstowego o długości do 131 znaków. 2. Zmienne typu I/O Wszystkie zmienne, które czytają lub zapisują wartości w innym programie pracującym w systemie Windows są zmiennymi typu I/O. Obejmuje to wymianę danych z programowalnymi sterownikami PLC, komputerami sterującymi procesami, oraz stacjami sieciowymi. Ze zmiennych typu I/O można korzystać zarówno za pomocą mechanizmu dynamicznej wymiany danych Microsoftu (DDE - Dynamic Data Exchange), jak i za pomocą protokołu komunikacyjnego Wonderware SuiteLink. Każda zmiana wartości zmiennej typu I/O przeznaczonej do zapisu/ odczytu, powoduje natychmiastową aktualizację tej zmiennej w aplikacjach, w których jest ona wykorzystywana. Istnieją cztery rodzaje zmiennych typu I/O: I/O Discrete - zmienna I/O o wartości 0 (Fałsz, Wył), lub 1 (Prawda, Wł). I/O Integer - 32-bitowa zmienna całkowita ze znakiem o wartościach z zakresu od 2,147,483,648 do 2,147,483,648. I/O Real - zmienna typu rzeczywistego. Zmienna typu rzeczywistego może przyjmować wartości między +3.4e38. Wszystkie obliczenia na zmiennych tego typu wykonywane są z dokładnością do 64-bitów, a zapamiętywane z dokładnością do 32 bitów. I/O Message - zmienna typu tekstowego o długości do 131 znaków. 3. Group Var (Zmienne grupowe) Typ Group Var wykorzystywany jest w zmiennych z przyporządkowaną grupą alarmową, do dynamicznego wyświetlania alarmów, rejestracji zapisu na dysk i drukowania. Zmienna typu Group Var może być wykorzystana do tworzenia okien alarmowych, lub rejestracji alarmów, wyświetlających wszystkie alarmy powiązane z określoną grupą zmiennych. 19

4. Tag ID (Identyfikator zmiennej) Ten specjalny typ zmiennych jest wykorzystywany w połączeniu z obiektami trendów historycznych. Za pomocą zmiennej typu Tag ID można uzyskać informacje o zmiennych rysowanych na trendzie historycznym. W większości przypadków, zmienne typu Tag ID będą wykorzystywane do wyświetlania nazwy zmiennej rysowanej przez dany pisak, lub też do zmiany zmiennej przyporządkowanej do pisaka. 5. Zmienne typu SuperTag InTouch pozwala na definiowanie szablonów SuperTag, wykorzystywanych do tworzenia złożonych typów zmiennych. Szablony SuperTag mogą zawierać do 64 zmiennych składowych, i mogą mieć 2 poziomy zagnieżdżenia. Zmienne składowe mają dokładnie takie same właściwości jak normalne zmienne. Umożliwiają one tworzenie trendów, obsługę alarmów, oraz posiadają takie same pola jak zmienne. 6. Hist Trend (Trend historyczny) Typ Hist Trend jest wymagany do tworzenia trendów historycznych. Wszystkie pola zmiennych dostępne w trendach historycznych mogą być również stosowane w przypadku zmiennych typu Hist Trend. InTouch zawiera system rozproszonych trendów historycznych pozwalający na dynamiczne przyporządkowanie każdemu pisakowi trendu osobnego źródła danych (pliku historycznego). To rozwiązanie pozwala operatorowi na jednoczesny wgląd w dane Wonderware InTouch oraz np. Wonderware Historian na jednym trendzie. System Historii Rozproszonej daje możliwość szybkiej analizy danych historycznych w krótkim czasie z użyciem kilku źródeł informacji. 20

3. Projektowanie aplikacji w środowisku Wonderware Intouch InTouch składa się z trzech głównych programów, Menedżera aplikacji, programu WindowMaker, oraz programu WindowViewer. Menedżer aplikacji InTouch służy do zarządzania stworzonymi aplikacjami. Jest on również wykorzystywany do konfigurowania programu WindowViewer jako usługi NT, konfigurowania tworzenia aplikacji sieciowych NAD (NAD - Network Application Development). Program WindowMaker jest środowiskiem edycyjnym, w którym obiektowo zorientowana grafika wykorzystywana jest do tworzenia animowanych okien z elementami dotykowymi. Okna te mogą być połączone z przemysłowymi systemami wejścia/ wyjścia, jak również z innymi aplikacjami Microsoft Windows. Program WindowViewer jest środowiskiem, w którym uruchamiane są aplikacje, utworzone wcześniej za pomocą programu WindowMaker. WindowViewer wykonuje skrypty InTouch QuickScript, sprawdza dane archiwalne, przetwarza sygnały o alarmach, tworzy sprawozdania, może pracować jako klient lub serwer, zarówno dla protokołu komunikacyjnego DDE, jak i dla protokołu SuiteLink. Korzystanie z Menedżera Aplikacji programu InTouch Menedżer Aplikacji służy do generowania nowych aplikacji, otwierania istniejących aplikacji zarówno w programie WindowMaker jak i w programie WindowViewer, usuwania aplikacji, oraz uruchamiania programów narzędziowych dla listy zmiennych: DBDump oraz DBLoad. Rys. 11. Menadżer aplikacji Intouch. 21

Po wybraniu aplikacji, w dolnej części ekranu wyświetlone zostaną jej nazwa i opis. Pod prawym przyciskiem myszy możemy wybrać w którym programie chcemy otworzyć wybraną aplikację. 3.1. Elementy programu WindowMaker 3.1.1. Interfejs programu WindowMaker Domyślnie, gdy uruchamiamy program WindowMaker większość dostępnych elementów jest wyświetlana - m.in. paski narzędzi, eksploratora aplikacji oraz pasek statusowy. Można jednak wyświetlić lub ukryć jakikolwiek z tych elementów, a także można przesunąć paski narzędziowe i Eksplorator Aplikacji w dowolne miejsce na ekranie, w obrębie okna programu WindowMaker. Rys. 12. Interfejs programu WindowsMaker Wiele spośród narzędzi pozostanie nieaktywnych aż do momentu otwarcia okna, umieszczenia w nim obiektów i wybrania ich. Jeżeli którekolwiek z narzędzi 22

pozostaje nieaktywne, nie ma ono zastosowania do obecnego stanu okna lub wybranych obiektów. Do dyspozycji mamy następujące paski narzędzi: Ogólny zawiera większość poleceń znajdujących się w menu Plik oraz menu Edycja. Wizardy/ActiveX standardowo zawiera wyłącznie narzędzia pozwalające na dostęp do okna dialogowego Wybór wizardów. Formatowanie zawiera większość poleceń do formatowania obiektów tekstowych znajdujących się w menu Tekst. Rysowanie zawiera narzędzia do rysowania w oknie zarówno prostych obiektów rysunkowych takich jak prostokąty, elipsy, linie, obiekty tekstowe, jak i obiektów złożonych takich jak trendy bieżące, trendy historyczne, mapy bitowe oraz trójwymiarowe przyciski z etykietami. Widok zawiera większość poleceń dostępnych w menu Widok. Polecenia te służą do zmiany stanu okien programu WindowMaker. Położenie zawiera większość poleceń do rozmieszczania obiektów, dostępnych w menu Położenie. 3.1.2. Korzystanie z programu WindowMaker Obiekty proste WindowMaker udostępnia trzy typy obiektów prostych: linie, kontury z wypełnieniem i tekst. Każdy z tych typów obiektów ma atrybuty, które wpływają na ich wygląd. Atrybuty to kolor linii, kolor wypełnienia, wysokość, szerokość, itd. mogą być zarówno statyczne jak i dynamiczne. Atrybuty statyczne nie ulegają zmianie w czasie pracy aplikacji. Atrybuty dynamiczne są powiązane z wartością wyrażenia tak, że zmiana wartości wyrażenia powoduje zmianę atrybutu. Na przykład kolor wypełnienia może być powiązany z wartością wyrażenia dyskretnego. Zmiana wartości logicznej wyrażenia może powodować zmianę koloru wypełnienia. 23

Wiele atrybutów obiektów prostych może być atrybutami dynamicznymi. Z obiektem może być związany więcej niż jeden atrybut. Atrybuty dynamiczne można łączyć na szereg różnych sposobów w celu osiągnięcia założonych efektów. Generowanie nowego okna W celu utworzenia nowego okna należy: 1. Kliknąć ikonę Nowe okno na pasku narzędziowym. Wyświetlone zostanie okno dialogowe Właściwości okna. 2. W polu Nazwa należy wpisać nazwę, która ma być wyświetlana w pasku tytułowym okna. 3. W polu Komentarz wpisać dowolny tekst, który ma być powiązany z oknem (opcjonalnie). Wprowadzony tekst ma wyłącznie charakter informacyjny i nie jest wykorzystywany przez aplikacje. 4. W polu Kolor okna wybrać kolor tła okna. 5. Wybrać typ okna. Dostępne są trzy typy okien: Zamień oknowego typu pojawiając się zamyka inne okna. Nakładka okno tego typu jest umieszczone jest na aktualnie wyświetlanych oknach i może przykrywać inne okna. Na wierzchu - okno tego typu zawsze jest na wierzchu i nie może być zakryte przez inne okno. 6. Wybrać styl ramki okna. Dostępne są trzy style: 24

Pojedynczy 3 wymiarowe okno z krawędziami, posiadające pasek tytułowy. Podwójna 3 wymiarowe okno z krawędziami, nie posiada paska tytułowego. Brak okno bez krawędzi. 7. W grupie Wymiary podać położenie okna w punktach ekranowych. 8. Kliknąć Skrypty w celu wywołania edytora Skrypty związane z oknem. Praca z wizardami Wizardy pozwalają na znaczne zmniejszenie czasochłonności tworzenia aplikacji. Odznaczają się one łatwością tworzenia i edycji. W celu skonfigurowania wizarda, należy go zainstalować, wybrać w oknie dialogowym Wybór wizardów, wkleić do okna, i ostatecznie podwójnie kliknąć. Pojawia się stosowne okno dialogowe konfiguracyjne. Przykładowo, jeżeli wywołany zostanie wizard suwaka, należy skonfigurować takie jego parametry jak: zmienna ustawiana suwakiem, minimalna i maksymalna wartość na skali suwaka, kolor wypełnienia, itd. Znaczne zmniejszenie czasochłonności w przypadku korzystania z wizardów wynika z faktu, że nie trzeba rysować poszczególnych komponentów, ustawiać zakresu wartości dla obiektu, ani też tworzyć połączeń animacyjnych. Definiowanie elementów I/O InTouch może odczytywać dane z innych aplikacji Windows, znajdujących się na stacji lokalnej lub sieciowej, jeżeli zdefiniowana zostanie zmienna typu I/O. Każda zmienna typu I/O odwołuje się do jednego z elementów w programie serwera komunikacyjnego. W celu zdefiniowania zmiennej typu I/O: 1. Z menu Specjalne wybrać Lista zmiennych. Otworzy się okno dialogowe Lista zmiennych. 2. Kliknąć Nowe. Spowoduje to wyczyszczenie pola Zmienna. 25

3. W polu Zmienna wprowadzić nazwę nowej zmiennej. 4. Kliknąć Typ. Wyświetlone zostanie okno dialogowe Typy zmiennych. 5. Zaznaczyć jakiego typu ma być zmienna: 6. Po wybraniu typu zmiennej typu I/O, kliknąć OK. Wyświetlone zostanie okno dialogowe do wprowadzania szczegółowych parametrów dla zaznaczonego typu zmiennej I/O. Przykładowo, jeżeli wybrany zostanie typ I/O Integer, wyświetlone zostanie następujące okno dialogowe. 7. Wprowadzić parametry żądane do zdefiniowania elementu. 8. Kliknąć Nazwa dostępu. Wyświetlone zostanie okno dialogowe Nazwy dostępu. 9. Wybieramy wcześniej stworzoną nazwę dostępu i zamykamy okno 10. W polu Element wpisać nazwę elementu w celu określenia wartości w programie komunikacyjnym. 11. Po skonfigurowaniu zamykamy okno. 26

3.1.3. Komunikacja Programu z sterownikiem PLC InTouch, SuiteLink i DDE InTouch jest oprogramowaniem wykorzystującym protokół SuiteLink oraz dynamiczną wymianę danych (DDE). Połączenie z urządzeniami sterującymi realizowane jest za pośrednictwem programów komunikacyjnych dynamicznej wymiany danych (I/O Servers). Są to programy, które wykorzystują protokół komunikacji sprzętowej. InTouch i programy komunikacyjne prowadzą komunikację poprzez specjalne kanały lub połączenia komunikacyjne wygenerowane zarówno przez nie same, jak i przez InTouch a. Poprzez przypisanie nazw zmiennych do tych kanałów komunikacyjnych (w komunikacji noszą one nazwę tematów: Topic), InTouch może dokonywać zapisu i odczytu danych z różnych rzeczywistych urządzeń systemu sterowania. Konfiguracja programu komunikacyjnego Aby mieć możliwość połączenia się z sterownikiem np. firmy GE Fanuc należy zainstalować program komunikacyjny GESNP. Aby skonfigurować program należy: 1. Z menu Configure wybrać polecenie Topic definition. 2. Wybieramy opcję New 27

3. W polu Topic Name wpisujemy nazwę tematu PLC dokładnie takiej samej nazwy użyjemy w InTouch przy definiowaniu Nazwy dostępu. Nazwy dostępu InTouch W czasie definiowania zmiennej typu I/O, lub w przypadku korzystania z zmiennych zdalnie adresowanych, należy określić dla nich nazwę dostępu. Nazwa dostępu zawiera informacje wykorzystywane do komunikowania się z innym źródłem danych I/O, włączając w to nazwę stacji, nazwę aplikacji oraz nazwę tematu. W celu utworzenia nazwy dostępu: 1. Z menu Specjalne wybrać Nazwy dostępu. Wyświetlone zostanie okno dialogowe Nazwy dostępu. 28

2. Kliknąć Dodaj. Wyświetlone zostanie okno dialogowe Nowa nazwa dostępu: 3. W polu Nazwa dostępu wpisać nazwę za pomocą której InTouch będzie korzystał z tej nazwy dostępu. W niniejszym przypadku PLC. 4. W polu Nazwa aplikacji wpisać nazwę programu komunikacyjnego, z którego odczytywane będą dane. W niniejszym przypadku, wartość odczytywana jest z programu komunikacyjnego GESNP. 5. Kliknąć OK w celu zaakceptowania nowo zdefiniowanej nazwy dostępu, i zamknięcia okna dialogowego. Na ekranie pokazane zostanie ponownie okno dialogowe Nazwy dostępu, z nowo zdefiniowaną nazwą dostępu zaznaczoną na liście. Literatura: 1. ASTOR: GE Fanuc Automation. Wonderware Intouch 9.5. Podręcznik użytkownika. Warszawa, 2006. 2. Jakuszewski, Ryszard: Programowanie systemów SCADA. Wydawnictwo SKALMIERSKI. Gliwice, 2008. 3. Mikulczyński, Tadeusz: Automatyzacja procesów produkcyjnych. WNT. Warszawa, 2009. 29