Aktuální vydání

celé číslo

08

2018

MSV 2018 v Brně

celé číslo

InTouch 9.0 – výhodná kombinace softwaru i hardwaru pro HMI od Wonderware

číslo 10/2004

InTouch 9.0 – výhodná kombinace softwaru i hardwaru pro HMI od Wonderware

Pojmem Human-Machine Interface (HMI) se v anglické terminologii označují systémy pro vizualizaci technologických procesů pracující jako rozhraní mezi technologickým zařízením a jeho obsluhou, česky krátce operátorská rozhraní.

Označení HMI se nejprve používalo pro hardware (typicky operátorské panely), avšak s rychlým rozvojem programových prostředků se počátkem 90. let dvacátého století začalo používat i pro programy, které zajišťovaly stále komfortnější vizualizaci, splňující neustále rostoucí požadavky uživatelů.

Pro úplnost ještě uveďme, že rozsáhlejší distribuované vizualizační systémy se označují jako SCADA/HMI (Supervisory Control and Data Acquisition/Human-Machine Interface).

Příspěvek představuje výhodnou kombinaci softwaru i hardwaru pro operátorská rozhraní od jednoho dodavatele, kterým je firma Wonderware, a hlavních novinky obsažené v nové verzi populárního softwaru typu SCADA/HMI – systému Wonderware InTouch 9.0.

Komplexní řešení HMI od Wonderware

Wonderware InTouch [1] je po celém světě velmi rozšířený software pro vytváření komplexních aplikačních programů kategorie HMI, popř. SCADA/HMI (dále jen aplikace HMI). Ty zajišťují dohled nad nejrůznějšími technologickými procesy prostřednictvím PC s operačním systémem typu Windows od společnosti Microsoft. Software InTouch je značně rozšířen i v ČR a SR, kde je používán již od roku 1993.

Software InTouch je určen k tvorbě vlastních aplikací HMI i jako společný nástroj k tvorbě uživatelských rozhraní (front-end) pro další systémy z integrované skupiny softwarových produktů pro průmyslovou automatizaci Wonderware FactorySuite A2 [2]. Ta umožňuje názorně zviditelňovat, analyzovat a optimalizovat technologické procesy (systémy Industrial Application Server, InTrack, InBatch, IndustrialSQL Server, DT Analyst aj.).

Firma Wonderware, která byla doposud známa výhradně jako dodavatel špičkového softwaru pro automatizaci, uvedla počátkem roku 2004 na trh zcela novou řadu produktů – průmyslové počítače s dotykovými displeji (touch panel PC) a průmyslové přenosné tabletové počítače (tablet PC). Jedná se o výkonné konfigurace PC v odolném provedení určené pro použití v nepříznivém průmyslovém prostředí. Oba typy počítačů, které se dodávají připravené k okamžitému použití a za příznivé ceny a obsahují spolu s operačním systémem MS Windows i vizualizační software InTouch, jsou podrobně představeny v samostatném článku [3].

Uživatelé si tedy nyní mohou výhodně zakoupit integrovanou kombinaci špičkového softwaru i hardwaru pro HMI od jednoho dodavatele.

V dalším textu jsou popsány hlavní nové vlastnosti softwaru InTouch ve verzi 9.0, určeného pro tvorbu softwaru pro operátorská rozhraní, který je, tak jako doposud, dodáván i samostatně, bez vazby na hardware od firmy Wonderware.

InTouch 9.0

Verze InTouch 9.0 nabízí mnoho významných nových vlastností a funkcí.

Nejdůležitější novinkou je řádové urychlení tvorby a úprav grafických zobrazení, popř. grafických objektů, při použití nových výkonných objektů s názvem Wonderware SmartSymbols.

InTouch 9.0 podporuje nové operační systémy řady Windows a obsahuje veškeré změny i nové funkce, postupně zavedené v rámci opravných sad vydaných pro předchozí verzi InTouch 8.0.

Wonderware SmartSymbols

Ve verzi InTouch 9.0 lze vytvářet zcela nové typy objektů, tzv. SmartSymbols, které podstatně zjednodušují tvorbu, použití a modifikace grafických objektů využívaných v aplikačních programech vytvářených v prostředí InTouch (aplikace InTouch).

SmartSymbols jsou grafické, uživatelem konfigurovatelné objekty sestavené z libovolných grafických entit systému InTouch s vlastními předem definovanými funkcemi (např. animace, akční skripty, volání QuickFunction).

Obr. 1.

Šablony a instance

Metoda SmartSymbols využívá objektově orientovaný způsob programování ve spojení s grafikou systému InTouch k tvorbě mateřských objektů, tzv. šablon. Ty lze libovolně sestavovat z nově vytvářených grafických entit systému InTouch anebo z grafických objektů již existujících v dosavadních aplikacích InTouch. Není tedy nutné již jednou vytvořené grafické objekty znovu překreslovat. Tak firma Wonderware tradičně umožňuje využívat již dříve vynaloženou práci. Vytvořit SmartSymbol je velmi snadné – patřičnou skupinu grafických objektů stačí myší „chytit do lasa„ a použitím pravého tlačítka myši vygenerovat nebo editovat SmartSymbol (obr. 1).

Do aplikačních programů se poté opakovatelně vkládají objekty odvozené z vytvořených šablon jednotlivých SmartSymbols – tzv. instance (pracovní funkční kopie).

Velmi důležitou vlastností při odvozování instancí je důsledná podpora dědičnosti. Díky ní se případné změny funkčních vlastností provedené v šabloně mohou automaticky (po odsouhlasení) uplatnit ve všech již použitých instancích daného objektu SmartSymbol v rámci celé aplikace, tzn. ve všech zobrazeních, ve kterých jsou tyto instance použity. Při vývoji a změnách aplikací InTouch v síťovém prostředí (Network Application Development – NAD) mohou být změny automaticky přenášeny i do vzdálených počítačů.

Velikost, v jaké se použité instance zobrazují na obrazovce monitoru, lze v případě potřeby měnit.

Obr. 2.

Knihovny SmartSymbols

Šablony SmartSymbols jsou uspořádány v knihovně, jejíž strukturu lze uživatelsky členit do kategorií. Knihovna umožňuje komplexně spravovat veškeré šablony, včetně snadného exportu a importu při přenosu grafických objektů mezi jednotlivými projekty (obr. 2).

Ve výchozím stavu je knihovna rozdělena do dvou základních kategorií podle typu zdroje dat, a to na SmartSymbols pro „klasické“ aplikace InTouch a na šablony pro aplikace spolupracující s produktem Industrial Application Server [2] (viz dále).

SmartSymbols jsou nezávislé na konkrétní aplikaci InTouch a mohou být výhodně využity pro vytvoření firemní knihovny grafických prvků v rámci podnikové standardizace.

Univerzální použití v rámci Wonderware FactorySuite A2

Animační vlastnosti jednotlivých instancí SmartSymbols lze svázat s proměnnými definovanými v lokální databázi aplikace InTouch (Tagname Dictionary), odkazy na dálku (Remote Tag Referencing) nebo s atributy automatizačních objektů v jednotném adresním prostoru systému Industrial Application Server.

Se SmartSymbols tedy lze pracovat v „klasických„ aplikacích InTouch Runtime i v nových projektech využívajících Industrial Application Server a klientské aplikace InTouch View Client.

Hlavní přínosy pro uživatele – řádové zvýšení produktivity

SmartSymbols šetří velké množství času a inženýrské práce při tvorbě nových i úpravách již existujících aplikačních programů.

Nové programy mohou být rychle tvořeny při použití „firemních„ knihoven SmartSymbols, zajišťujících zároveň standardní vzhled zobrazení. Existující programy pak lze jednoduše rozšířit o šablony SmartSymbols konverzí dosavadních grafických prvků.

Při využití SmartSymbols je úprava nebo rozšíření stovek grafických objektů v aplikaci InTouch otázkou minut oproti hodinám při práci s běžnými grafickými objekty.

SmartSymbols tedy poskytují vývojářům aplikačních programů značnou flexibilitu a zejména u rozsáhlejších aplikací dovolují velmi pružně reagovat i na opakované změny požadavků konečných uživatelů, ať již během prvotního vývoje aplikace, nebo i po jejím uvedení do provozu. Díky výkonné metodě SmartSymbols je nyní možné používat i postupy a změny, na které by dříve nebylo možné ani pomyslet.

Podporované operační systémy MS Windows

Systém InTouch 9.0 podporuje tyto operační systémy firmy Microsoft:

  • Windows XP Pro SP1,
  • Windows XP Tablet PC Edition Version 2002 SP1 (+ Microsoft .NET Framework 1.1),
  • Windows 2000 Pro SP4,
  • Windows 2000 Server SP4,
  • Windows 2003 Server Standard Edition.

Další nové vlastnosti verze InTouch 9.0

V systému InTouch 9.0 jsou zahrnuty veškeré změny a nové funkce, které byly postupně zaváděny prostřednictvím opravných sad pro předchozí verzi InTouch 8.0. Jsou to:

  • podpora přenosných tabletových počítačů (tablet PC), včetně zadávání vstupních údajů ručním psaním dotykovým perem,

  • zdokonalení bezpečnostní podpory pro FDA 21 CFR Part 11,

  • nové časové a datumové skriptové funkce,

  • nová skriptová funkce informující o termínu vypršení platnosti přihlašovacího hesla uživatele,

  • možnost blikání nepotvrzených výstražných hlášení v příslušném objektu výstrah,

  • rozšíření počtu barevných přechodů nastavitelných pro animační propojení typu Fill Color, Line Color a Text Color na deset barev,

  • možnost dynamické změny barvy okna z prostředí InTouch Runtime,

  • podpora názvů proměnných začínajících číslicí,

  • možnost využít v podmínkových výrazech až 1 024 znaků,

  • zdokonalený vyhledávací nástroj Cross-Reference (ve vývojovém prostředí InTouch),

  • podpora pomalejších přenosových sítí (typicky např. teritoriálně rozsáhlých systémů SCADA s modemovým spojením, „nespolehlivých sítí“ apod.).

Výhody komplexního řešení HMI od Wonderware

Komplexní softwarové i hardwarové řešení operátorských rozhraní od firmy Wonderware poskytuje uživatelům mnoho výhod. K nejvýznamnějším patří unifikace, výkonnost a odolnost a s nimi související ekonomické přínosy.

Jednotný software pro operátorské panely i velíny

Jednotný software umožňuje odstranit věčné problémy s integrací moderních systémů SCADA, provozovaných ve velínech, s nesourodými operátorskými rozhraními u jednotlivých výrobních strojů nebo linek.

V operátorských panelech se doposud většinou používají jednoúčelové programy pracující s menšími objemy informací, v různé kvalitě grafiky i pod různými operačními systémy, které nejsou kompatibilní ani mezi sebou, ani s příp. dalším softwarem (např. MS Windows CE).

Náhrada současných po různu nekompatibilních (proprietárních) operátorských panelů otevřeným řešením na bázi panelových PC od firmy Wonderware s integrovaným vizualizačním systémem InTouch umožní sdílet a vyhodnocovat veškerá technologická data v jednotném uživatelském prostředí.

Za příznivou cenu je tedy možné používat stejný řídicí systém včetně softwaru důsledně na všech výrobních zařízeních.

Obr. 3.

Výkonnost a odolnost

Průmyslové počítače od firmy Wonderware mají dostatečnou výkonnost k zajištění optimálního chodu aplikací InTouch pod robustními operačními systémy (MS Windows XP/XP Embedded) a jsou i dostatečně odolné pro práci v často prašném, vlhkém a elektromagneticky zarušeném průmyslovém prostředí (obr. 3).

Počítače jsou ihned schopné provozu, bez nutnosti instalovat operační systém nebo vizualizační systém InTouch. Vše je již předinstalováno – stačí pouze nahrát vlastní aplikaci InTouch.

Ekonomické přínosy

Zavést operátorská rozhraní na bázi softwaru InTouch do celého podniku při současném pořízení nového hardwaru pro HMI od firmy Wonderware znamená dosáhnout ekonomického přínosu plynoucího z orientace na standardní hardware i software od téhož dodavatele.

Přínos je největší v těch podnicích, kde se systémy InTouch již používají, technici i operátoři InTouch dobře znají, a proto není třeba jejich další zaškolování. Noví uživatelé naproti tomu neobyčejně snadno získají použitelný vizualizační software.

Aplikace InTouch na panelových počítačích od firmy Wonderware dokážou bez jakýchkoliv změn automatizačního projektu spolupracovat s již existujícími aplikacemi InTouch a získávat z nich data.

Při vývoji nových aplikací HMI lze využít současné aplikace InTouch v nezměněné nebo zjednodušené podobě. Tím podnik ušetří nejen počáteční investice do projektu, ale zároveň může výhodně přejít na jednu standardní vizualizační platformu v rámci celého podniku.

Závěr

Výkonné vizualizační aplikace kategorie HMI využívající výkonný software Wonderware InTouch i odolný hardware od firmy Wonderware mohou být nyní distribuovány ve všech zařízeních, počínaje operativním řízením strojů a výrobních linek a konče sledováním a řízením větších celků ve velínech.

Aplikace se vytvářejí v jednom společném vývojovém prostředí, přičemž výsledná řešení mohou být použita kdekoliv – od průmyslových panelových počítačů, přes běžné „kancelářské“ počítače až po mobilní průmyslová tabletová PC.

Přínosem je zcela jistě nejen urychlení vývoje při unifikaci všech vizualizačních aplikací, ale i usnadnění správy jednotného softwaru a hardwaru pracovníky oddělení informatiky.

Technickou a obchodní podporu dodávaného hardwaru i softwaru pro HMI poskytuje firma Wonderware prostřednictvím celosvětové sítě svých distributorů. K současné podpoře hardwaru i softwaru tedy není nutné kontaktovat dva různé dodavatele, neboť je dostupná z jednoho místa. Podporu pro ČR a SR zajišťuje přímo firma Pantek (CS) s. r. o.

Literatura:

[1] JARKA, J.: Wonderware InTouch 8.0. Automa, 2003, roč. 9, č. 5, s. 42–44.

[2] TAUCHMAN, M.: Architektura ArchestrA a Wonderware Industrial Application Server. Automa, 2003, roč. 9, č. 3, s. 61–63.

[3] ČERVENKA, Z.: Průmyslové panelové a tabletové počítače. Automa, 2004, roč. 10, č. 8-9, s. 100–102.

Internetové odkazy:
http://www.wonderware.com
http://www.pantek.cz

Ing. Zbyněk Červenka,
Pantek (CS) s. r. o.

Pantek (CS), s. r. o.
Škroupova 957
500 02 Hradec Králové
tel.: 495 219 072 až 3, 495 211 405
fax: 495 215 574
e-mail: info@pantek.cz
http://www.pantek.cz

Inzerce zpět