В статье представлены новые возможности построения гибких систем визуализации снижающих затраты на проектирование и эксплуатацию оборудования.
Ограниченное пространство, большое количество машин, взаимосвязанные процессы: множество производственных предприятий рискуют потерять контроль над процессом. Это может привести к несвоевременному обнаружению неисправностей, отказу отдельных компонентов оборудования или даже всей линии. Поэтому требуется решение визуализации, предлагающее гибкие возможности для оперативного управления и мониторинга, и предоставляющее всю необходимую информацию, как на уровне операторов и обслуживающего персонала, так и для руководства и менеджеров предприятия.
Гибкость как критерий эффективности
Гибкий доступ к ресурсам имеет решающее значение для производительности и экономической эффективности производственной компании.
Это может прозвучать как прописная истина, но опыт последних 1,5 лет показал что эта истина приобрела новую актуальность: процессы в автоматизации должны быть более гибкими, наличие удаленного доступа становится обязательным условием для производства. При этом стало ясно, какие преимущества и возможности открываются в повседневной жизни - вот почему многие инновации оказывают долгосрочное влияние на методы работы и закрепляются в промышленности.
Гибкость за счет дистанционного управления
Использование удаленного доступа на сегодняшний день является стандартом для компьютерной визуализации. В дополнение к полноценной работе используются и варианты, которые, независимо от прав пользователя, функционально ограничивают доступ к изменению процесса.
Такие клиенты "только для просмотра" позволяют создавать информационные панели для производственных показателей непосредственно из данных визуализации в системе, например, для информирования руководства или в качестве информационных мониторов для сотрудников на производстве. Однако такое дистанционное управление по-прежнему остается экзотикой на уровне производственного оборудования.
Независимый параллельный доступ нескольких операторов к панели на машине либо не поддерживался устройствами HMI, либо был нежелательным по соображениям безопасности. Как следствие - снижение эффективности процессов, в первую очередь на сложных и распределенных установках: здесь либо приходилось принимать во внимание пространственное удаление компонентов установки друг от друга и связанные с этим дополнительные перемещения персонала, либо использовать несколько приборов оперативного управления - с значительно более высокими затратами на оборудование и проектирование.
В новой версии Simatic WinCC Unified V17 компания Siemens вводит поддержку гибкого удаленного доступа к визуализации, в том числе с помощью панелей HMI Unified Comfort. Используя современные веб-браузеры с поддержкой HTML5, несколько авторизованных пользователей могут получить одновременный доступ к визуализации без дополнительных приложений или программ и управлять машиной независимо от локальных устройств отображения. Это позволяет работать и через интрасеть компании для более эффективной организации процессов на распределенных установках. Безопасность установки при этом всегда остается на первом месте. Для ее обеспечения используются такие методы, как последовательная аутентификация с настраиваемыми уровнями доступа и дополнительным структурированием сети по внутренним и внешним сегментам (Интранет/Интернет) согласно действующим правилам ИТ-безопасности.
Производительность благодаря сетевой визуализации
Однако во многих областях производства требуется не только доступ нескольких сотрудников к одной машине или установке, но и возможность для одного сотрудника контролировать несколько систем и процессов одновременно, например, чтобы своевременно реагировать на нехватку материала в подающем устройстве или затор в упаковочной машине в конце линии. Прежде наличие необходимой для управления информации на каждой операторской станции достигалось за счет дублирования ее отображения на нескольких машинах. Это означало дополнительные затраты при реализации проекта.
Благодаря опции "Взаимодействие" (Collaboration) в Simatic WinCC Unified V17 эта ситуация осталась в прошлом. Теперь кросс-машинная визуализация или мониторинг оборудования реализуются гораздо эффективнее.
Вместо того, чтобы конфигурировать информацию дважды, в процессе проектирования существующий экран в качестве ссылки передается на другую станцию WinCC Unified - при этом не важно, идет ли речь о панели Unified Comfort или компьютерной системе. В зависимости от рабочей конфигурации и реализации навигации, выполняется прямое отображение визуализации другой станции, или подробные экраны интегрируются в другие объекты визуализации с использованием так называемого полиэкранного режима.
Таким образом, например, важная информация от машин, расположенных перед или после рабочей точки, может быть интегрирована в локальную операцию, как и визуализация отдельных машин в полный обзор линии. Это снижает затраты на планирование проекта, поскольку существующие элементы могут использоваться для других машин.
Благодаря унифицированной организации работы, схожей с локальным управлением машиной, функциональность взаимодействия обеспечивает и значительные ценовые преимущества в эксплуатации. Повторный вход в систему не требуется, поскольку права пользователей задаются ролями. Это позволяет операторам использовать разные устройства HMI, избегать ненужных перемещений, снижает количество ошибок в управлении и, таким образом, помогает улучшить производительность всей линии или установки.
View of Things: веб-экраны для конкретного устройства
Существуют ситуации, в которых невозможно использовать обычное оперативное управление и мониторинг с помощью панелей оператора или компьютерных систем, например, в условиях ограниченного пространства или на станциях, расположенных в труднодоступных местах (например, удаленные насосные станции), которые необходимо контролировать через определенные промежутки времени и информация от которых не требует немедленной обработки.
Для отображения и анализа данных от контроллера SIMATIC S7-1500, интегрированный в CPU веб-сервер позволяет запускать экраны, создаваемые пользователем в TIA Portal, в качестве веб-приложения. Эти веб-экраны, индивидуально разработанные для соответствующего клиентского приложения, теперь могут легко применяться без знания программирования с помощью функции View of Things.
В TIA Portal пользователь создает свои экраны для контроллера с элементами, поддерживаемыми CPU, например, SVG графикой и полями ввода-вывода. Для этого используются те же инструменты редактора экранов, что и для панелей/компьютерных систем. Для визуализации в браузере своего мобильного устройства, он подключается к контроллеру через защищенную связь.
Таким образом, можно отслеживать и управлять наиболее важными параметрами агрегата на веб-экранах, созданных с помощью View of Things. Эти экраны также позволяют обслуживающему персоналу выполнять удаленную настройку параметров контроллера, например, в случае неисправности.
Простая реализация гибких решений
С помощью современных веб-технологий можно легко и просто создавать межплатформенные решения визуализации, которые гибко адаптируются к задачам различных областей применения или пользователям. Однако основным требованием остается защита доступа, как к внутренним интерфейсам, так и к визуализации системы.
Simatic WinCC Unified последовательно развивает защищенный обмен данными с использованием сертификатов безопасности, как для подключения контроллеров и взаимодействия нескольких станций Unified, так и для удаленного доступа к визуализации через браузер. Права пользователей также могут настраиваться индивидуально на уровне ролей и групп - от простого мониторинга ("только чтение"), доступа к отдельным машинам и до полного управления всей установкой.
Также можно импортировать существующих пользователей и группы Windows для интеграции администрирования пользователей в центральное ИТ-решение. Как и все компоненты автоматизации от Siemens, Simatic WinCC Unified интегрирован в TIA Portal, поэтому пользователь может использовать знакомую рабочую среду и инструменты для проверки, например, автоматизированное проектирование с помощью Simatic Visualization Architect (SiVArc). Кроме этого, такие инструменты, как HMI Template Suite, облегчают проектирование машинной визуализации для комплексных концепций управления от панели до компьютерной системы, позволяя как разработчикам, так и операторам, непрерывно контролировать все элементы сложного современного производства.
Следующий этап: визуализация с использованием промышленных граничных вычислений Industrial Edge
"При разработке системы Simatic WinCC Unified мы делали упор на последовательное использование таких веб-технологий, как HTML, SVG и JavaScript для обеспечения максимальной гибкости при работе с продуктом: как при настройке, отображении и доступе, так и при выборе целевой системы. Такая универсальность и высокая степень открытости представляют собой две сильные стороны Simatic WinCC Unified, которые будут и дальше развиваться в ходе разработки нашего продукта. Поддержка Industrial Edge - неотъемлемая часть такой стратегии. Эта новая технология не только упрощает и делает управление программным обеспечением машин или систем более гибким, но и предлагает совершенно новые возможности для их визуализации. В ближайшие месяцы мы представим приложения WinCC Unified для Industrial Edge, с помощью которых пользователь сможет создавать и управлять полноценными решениями визуализации на Edgeустройствах. Расширение функций будет возможно в любое время путем установки дополнительных приложений через центральную систему управления граничными вычислениями".
Роланд Мельцер, руководитель бизнес-сегмента человеко-машинного интерфейса и операций, Siemens AG
SIMATIC WinCC Unified V17: отличительные особенности
- Клиент WinCC Unified для гибкого удаленного доступа к панелям HMI Unified Comfort и рабочим станциям WinCC Unified через веб-браузер – без дополнительных приложений и подключаемых модулей.
- Функция WinCC Unified Collaboration для прямой интеграции экранов других панельных или компьютерных станций WinCC Unified с целью построения распределенных конфигураций
- Функция View of Things в TIA Portal для простого создания веб-страниц S7-1500 с помощью TIA Portal
- Защищенные соединения, использование сертификатов и индивидуальная настройка администрирования пользователей
Полезные ссылки:
TIA Portal V17 - WinCC Unified, WinCC
Официальный релиз SIMATIC WinCC Unified V17 ES & RT
Пример реализации View of Things на S7-1500
При подготовке публикации использовались материалы и изображения SIEMENS AG.
<-
