Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Platforma Systemowa Wonderware przykład zaawansowanego systemu SCADA mgr inż. Paweł Sokólski Gdańsk 2014 r.
Plan wykładu: Charakterystyka Platformy Systemowej. Przedstawienie miejsca PS w układzie sterowania. Porównanie PS i InTouch jako SCADA. Obiektowe podejście do projektowania systemu. Skalowalność, redundancja, rozwój. Podsumowanie.
Struktura systemu sterowania Aplikacje biznesowe Planowanie i zarządzanie fabryką Poziom 4 Interfejs jest wymagany. Wysoki stopień współpracy real-time. Operatorzy potrzebują informacji z obu systemów. Interfejs Kontrola produkcji Poziom 3 Interfejs Nadzór nad procesami Poziom 2 Interfejs Bezpośrednia kontrola procesu Poziom 1 Interfejs Procesy produkcyjne i technologiczne - Poziom 0 Zarządzający produkcją potrzebują informacji z obu poziomów. Proces wytwarzania jest zamodelowany na obu poziomach.
Miejsce Platformy Systemowe WW Aplikacje biznesowe Planowanie i zarządzanie fabryką Poziom 4 Interfejs Production Supervision Level 3 Interface Platforma Systemowa Wonderware dla zarządzania procesami i produkcją Process Supervision Level 2 Interfejs Bezpośrednia kontrola procesu Poziom 1 Interfejs Procesy produkcyjne i technologiczne - Poziom 0
Urządzanie, Aplikacje zewnętrzne, Integracja Integracja systemów Łatwość integracji Zarządzanie operacjami Real-time Dostępność informacji ERP (SAP, Oracle, Microsoft..) Zarządzanie zasobami Aplikacje bazodanowe LIMS Wonderware MES / EMI Procesy wsadowe Operacje produkcyjne Platforma Systemowa Jakość Integracja z ERP Wydajność Klienci BMS Aplikacje branżowe Zróżnicowane interfejsy klienckie Urządzenia Technologia i standardy przemysłowe Microsoft
Podstawowe elementy
Application Server
InTouch
Historian
Historian
Historian
Information Server
Elementy systemu Jedno narzędzie Wonderware Development Studio dla wszystkich poziomów systemu Application Server & Modules Systemy biznesowe InTouch 10.0 for Sys. Platform MES InTouch 10.0 Terminal Services/ Web / PDA Historian Wspólne repozytorium : Galaxy Wizualizacja InTouch 10.0 Bundled TPC Wonderware Compact Panels Produkcja
Model procesu Wspólny dla całej sieci aplikacji model procesu produkcji Fabryka1 Fabryka 2 KPI Hala A Hala B Linia 1 Linia 2 Komunikacja Montaż Logika Kontrola Jakości
Obiekt Wejścia/Wyjścia Symbole graficzne Skrypty/Logika Kontrolki graficzne Informacje historyczne Alarmy i Zdarzenia Zabezpieczenia
Złożone obiekty
Schematy i instancje
Galaktyka, platforma, silnik
Struktura aplikacji
Skalowalność systemu Operator Station Historian InSQL Operator Station Automation Object Server AOS001 Operator Station Automation Object Server AOS002 Operator Station Automation Object Server AOS003 Development Development Station Station Galaxy Repository GRNode Obiekty mogą być instalowane na dowolnym komputerze a potem przenoszone.
Automatyczna konfiguracja historii dla całej sieci Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja inżynierska Stacja inżynierska Konfiguracja składowania danych jest zarządzana przez szablony i obiekty. Konfiguracja jest instalowana razem z obiektami. Obiekty automatycznie konfigurują Historiana. Dane historyczne są przekazywane z obiektów do Historiana. Historian Automation Object Server Automation Object Server Automation Object Server Galaxy Repository Obiekty automatycznie konfigurują serwer Historian i dostarczają mu dane
Rozwój i zmiany architektury aplikacji Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja operatorska Stacja inżynierska Stacja inżynierska Historian Automation Object Server Automation Object Server Potrzeba większej mocy obliczeniow ej Automation Object Server Automation Galaxy Object Repository Server
Jedna platforma dostarczająca informację w różnych aplikacjach klienckich Produkcja Zarządzanie informacją Połączenie do urządzeń i innego oprogramowania Oprogramowanie klienckie Wonderware Wonderware System Platform Informacje przemysłowe Procesy Zarządzanie i rozwój aplikacji Tworzenie aplikacji Zarządzanie Dostarczanie i wizualizacja informacji
Skalowalność Serwer obiektów System jednostanowiskowy Rozproszony Peer to Peer Serwer Klienci Rozproszony Multi Server Multi Client
Redundancja Bez redundacji 1. Serwer przetwarza wszystkie dane. 2. Jeśli serwer nie pracuje aplikacje klienckie tracą dane: InTouch Historian Inne serwery Architektura klient-serwer InTouch InTouch InTouch InTouch Historian System z redundancją 1. Serwery redundantne synchronizują dane przez dedykowaną sieć. 2. Jeśli serwer podstawowy nie pracuje, serwer rezerwowy przejmuje jego rolę. Aplikacje klienckie przełączają się automatycznie. 3. Konfiguracja to jest jedna opcja do zaznaczenia. PLC AOS
Platforma Systemowa Store and Forward (Przechowaj i Przekaż) InTouch InTouch InTouch Komunikacja odporna na zakłócenia Redundant Application Server Data Primary Application Server IDE and GR Node x InSQL Server Data Standby Active System Status Good DCS PLC DCS Problem
Komunikacja z urządzeniami 1. Istnieje potrzeba zabezpieczenia toru komunikacyjnego do urządzeń. Logika w obiektach jest skierowana do obiektu Redundant DI 2. Awaria sieci przemysłowej powoduje utratę danych w serwerze aplikacji. Redundant DI Object 3. Obiekt Redundant DI zajmuje się zarządzaniem komunikacją w sytuacjach awaryjnych 4. Obiekt Redundant DI DA umożliwia Server_1 łatwe skierowanie Driver wszystkich innych Driver Ethernet obiektów do jednego źródła, które dobiera sobie tory dobre komunikacyjne DA Server_2 szeregowy Ethernet PLC AOS Serial PLC PLC_Ethernet PLC_Serial
Ewolucja SCADA IDE, InTouch InTouch 10, IDE 3.0 View Engine InTouch View 9.0 AppServer 3.0 InTouch View 8.0 IAS 2.x IAS 1.0 InTouch 7.x Ewolucja systemów SCADA na przykładzie intouch Wygląd i Wygląd i Wygląd i nawigacja InTouch ewoluuje Wygląd i nawigacja do ArchestrA HMI nawigacja Ekrany Urządzenia Ekrany Wygląd i Integracja Ekrany Wonderware nawigacja utrzymuje i rozwija InTouch dla mniejszych nawigacja Ekrany Smart z WSP Smart Smart aplikacji HMI i SCADA Ekrany Symbole Symbole Symbole Symbole Symbole Ciągłe zwiększanie Kontrolki funkcjonalności Skrypty Skrypty Kontrolki Kontrolki Skrypty Skrypty Skrypty Przenoszenie Prawa ciężaru Prawa na serwer aplikacji Prawa Prawa Prawa Zmienne Zmienne Zmienne Zmienne Zmienne Historia Historia Historia Historia Historia Alarmy Alarmy Alarmy Alarmy Alarmy....
Dziękuję za uwagę!