Aktuální vydání

celé číslo

08

2018

MSV 2018 v Brně

celé číslo

Nová generace: Wonderware System Platform 2017

Společnost Wonderware uvedla vloni na trh s novou generaci strategické softwarové platformy pro průmyslové aplikace Wonderware System Platform 2017. Naše odborná veřejnost se s ní seznámila na uživatelské konferenci Wonderware ČR/SR, kterou pořádala ve dnech 18. a 19. října 2017 v Hradci Králové firma Pantek (CS), oficiální distributor produktů Wonderware pro Českou republiku a Slovenskou republiku. V současné době probíhají rozdílová školení, kde stávající uživatelé Wonderware System Platform získají znalosti a dovednosti k využití nových možností systému.

Tento článek nechce a nemůže nahrazovat uvedené rozdílové školení, ale současně chce jít trochu hlouběji než k „nastavování nových měřítek“. Chci čtenářům vysvětlit, proč jsem přesvědčen, že Wonderware System Platform 2017 není jen vylepšením předchozí verze, ale něčím zcela novým. 

Responzivní návrh aplikací

Součástí Wonderware System Platfom 2017 (WSP 2017) je InTouch OMI, responzivní vizualizační klient. V označení HMI – Human Machine Interface – bylo jen písmeno H nahrazeno O, ale význam zkratky je nyní zcela jiný: Operations Management Interface, rozhraní pro správu provozu. Tím je naznačeno, že InTouch OMI je více než rozhraní mezi člověkem a strojem, ale je to univerzální nástroj pro pracovníky obsluhy, provozní techniky, údržbáře či vedoucí výroby.

Na první pohled zaujme InTouch OMI tím, že je responzivní – přizpůsobitelný různým typům zařízení, od velkých monitorů až po tablety a chytré telefony (obr. 1). Zobrazení je možné podle velikosti displeje přeskupit tak, aby bylo pro uživatele přehledné a snadno ovladatelné. Dokonce je možné vytvářet vícemonitorová pracoviště s displeji o různém rozlišení, s orientací na výšku i na šířku, popř. i s dotykovou obrazovkou. Pro návrháře je výhodné, že i vícemonitorovou aplikaci může odladit na zařízení s pouze jedním monitorem.

K návrhu aplikací je vývojářům k dispozici několik editorů. Screen Profile Editor umožňuje určit počet monitorů v aplikaci, jejich rozlišení, orientaci, rozmístění i to, zda jsou dotykové, či nikoliv. Layout Editor umožňuje rozvrhnout zobrazení na jednotlivé části, tzv. panely. Kromě rozvržení panelů se zde určuje i jejich obsah (ContectType) nebo to, co se s panelem stane při změně velikosti zobrazení. Využít je možné také postranní výsuvné panely, kde jsou umístěny ovládací prvky, jež nemusí být zobrazeny trvale a jen by na obrazovce zabíraly místo (např. přihlašování do aplikace). Screen Profile Editor umožňuje určit počet monitorů v aplikaci, jejich rozlišení, orientaci, rozmístění i to, zda jsou dotykové, či nikoliv. View App Editor propojuje oba editory a vytváří základní vzhled a chování aplikace. Tam se rovněž nastavuje zabezpečení aplikace, lze také upravit navigaci atd.

Velkou výhodou InTouch OMI je to, že navigaci vytváří automaticky podle hierarchické struktury projektu. Tuto navigaci lze přizpůsobit podle vlastních požadavků, ale je možné ji také použít bez jakýchkoliv úprav. Použití navigace podle struktury projektu má tu výhodu, že při rozšiřování projektu o nové objekty není třeba klientskou aplikaci nijak upravovat – upraví se automaticky sama.

Po označení objektu v navigačním panelu se mohou v dalších panelech podle nastaveného layoutu zobrazovat grafické symboly spojené s daným objektem: přehledové zobrazení, detailní zobrazení, alarmy, dokumentace, mapové podklady apod. InTouch OMI je kompatibilní s dotykovými zařízeními. Podobně jako u většiny ostatních dotykových zařízení, i zde je možné používat ovládání nejen dotykem, ale i gesty. To je sice uživatelsky příjemné, ale nese to s sebou nebezpečí nechtěné změny hodnoty. V InTouch OMI jsou proto k dispozici ovládací objekty pro analogové i diskrétní signály, které vyžadují pro potvrzení změny použití druhého prstu, popř. lze vynutit použití druhého prstu pro ovládání globálně pro celou aplikaci. 

Vestavné aplikace

Do InTouch OMI je možné integrovat vestavné aplikace InSightApp pro zobrazení a analýzu dat z databáze Historian Server, MappApp pro integraci mapových podkladů do jednoho zobrazení s grafikou ArchestrA, NavTree pro automatickou navigaci podle hierarchického modelu projektu, webový prohlížeč WWWebAppControls, AlarmApp pro zobrazení aktuálních a historických alarmů, HistoricalTrendApp pro zobrazení historických trendů z Historianu a další. Nabídka se bude postupně rozšiřovat; navíc je k dispozici nástroj pro tvorbu vlastních aplikací. Aplikace jsou do InTouch OMI integrovány prostřednictvím WPF (Windows Presentation Foundation).

Užitečnou funkcí je Single Sign On: díky ní se stačí jen jednou přihlásit do aplikace InTouch a toto přihlášení přebírají i vestavěné aplikace pro přístup ke svým zdrojům dat. Je-li tedy např. v aplikaci vestavěna aplikace InSightApp, není třeba se znovu hlásit na Historian Server, který je pro ni zdrojem dat. 

Nové možnosti tvorby grafiky

Grafika se vytváří v editoru ArchestrA Graphic Editor. Zde jsou k dispozici dvě nové vlastnosti. O první již byla zmínka: ContentType umožňuje v editoru Layout Editor nastavit, jaký typ grafiky mají jednotlivé panely zobrazovat – celkový přehled, detailní zobrazení, alarmy, trendy, dokumentaci nebo živý obraz z kamery. Jestliže potom uživatel v navigaci vybere objekt obsahující několik grafických symbolů s různými ContentType, načtou se do jednotlivých panelů podle layoutu konkrétní grafické symboly s odpovídajícími informacemi podle kontextu.

Druhá vlastnost, Faceplate Mode, zjednodušuje tvorbu grafiky v šabloně objektu. Jde o vlastnost využitelnou společně s funkcí Object Wizard: v šabloně objektu je možné použít odkazy na atributy, které v odvozeném objektu nemusí existovat. Jednoduchý příklad: v šabloně objektu lze odkazovat na atributy spojené s alarmem typu Hi. Jestliže se potom z šablony odvodí dvě instance, jedna s alarmy, druhá bez nich, v prvním případě se daný grafický prvek alarmu zobrazí, v druhém nikoliv, ale obě instance budou plně funkční a nebude se generovat žádné varovné hlášení o neexistující referenci. 

Je-li třeba se ohlédnout

Někdy je třeba přehrát si zpět chování výrobních zařízení tak, jak bylo v InTouch zobrazeno. Zatímco dříve bylo nutné pro tuto funkci psát speciální skripty, nyní stačí použít funkci SCADA Playback ve standardní aplikaci založené na InTouch OMI. V okamžiku, kdy je tato funkce spuštěna (předem je třeba stanovit čas, od kdy se má přehrávat, a rychlost přehrávání), změní se zdroj dat pro grafické objekty z reálných dat z výrobního zařízení na data z historizační databáze Historian Server. Podmínkou je, aby příslušné atributy byly v Historianu ukládány.

Funkce SCADA Playback může sloužit k analýzám zásahů operátorů, ale také k jejich školení, zvláště při přehrávání méně obvyklých nebo problémových situací. 

Zvýšení situačního povědomí operátorů

Všechny uvedené funkce zvyšují situační povědomí operátorů. Ti mohou rychle procházet obrazovkami navrženými podle soudobých zásad – bez zbytečných animací, se zdůrazněním pouze těch detailů, které jsou důležité (obr. 2). Dotykové obrazovky s ovládáním gesty umožňují rychle přejít na detailnější informace nebo se zase vrátit zpět do přehledového zobrazení. Navíc objekt pro automatickou navigaci umí volitelně zobrazovat pro jednotlivé části technologie a zařízení počty alarmů rozdělených podle jejich závažnosti. 

Object Wizard: usnadnění tvorby i správy aplikací

To, že aplikace pro stejná zařízení není třeba vždy znovu programovat, ale je možné použít šablony, není nic nového. Co však v případě, kdy je třeba vytvořit softwarovou reprezentaci pro podobná, ale ne zcela shodná zařízení? V minulosti to bylo možné řešit dvěma způsoby. První spočíval ve vytvoření šablon pro všechna odlišná zařízení. V projektu však potom bylo mnoho skoro stejných šablon a zvyšovalo se nebezpečí, že programátor při tvorbě instance sáhne vedle. Druhou možností bylo vytvořit jednu univerzální šablonu. Tak ale vznikaly komplikované šablony s množstvím skriptů a velkým počtem atributů. Při odvozování instancí bylo třeba dát pozor na to, že všechny nepotřebné atributy je třeba deaktivovat. Jenže atributy a skripty, ač neaktivní, stále byly součástí instance a při její implementaci do uzlu AOS (Automation Object Server) jej zbytečně zatěžovaly.

Proto byl Wonderware Application Server doplněn o tzv. Wizard Options. Ty umožňují z jedné šablony vytvářet instance s různou konfigurací, jež se mohou lišit v použitých atributech a jejich nastavení, ve skriptech i grafických symbolech. K tomu jsou určeny Object Wizards (obr. 3); ty doplňují již dříve představené Symbol Wizards, dovolující nastavovat vzhled a funkci komplexních, uživatelsky nastavitelných grafických symbolů. Díky Object Wizards a Symbol Wizards je možné zmenšit počet potřebných šablon, usnadnit tvorbu projektu a omezit riziko vývojářských chyb. Navíc po implementaci na AOS obsahují objekty jen ty atributy a skripty, které jsou definované ve Wizard Options, což snižuje zatížení těchto uzlů.

Použití Object Wizards a Symbol Wizards přináší možnost, aby rutinní úkoly, jako přidání či výměna zařízení, mohl realizovat i údržbář nebo technolog bez detailních znalostí programování. 

Předem připravené objekty

Minulý odstavec vysvětloval, jak ušetřit práci při vytváření vlastních šablon. V praxi se však projekty často skládají z částí, které již dávno někdo naprogramoval, nanejvýš je stačí lehce upravit a nastavit správné parametry. Použití předem připravených objektů dokáže ušetřit velké množství inženýrské práce.

Nově založený projekt v integrovaném vývojovém prostředí IDE (Integrated Development Environment) na základě šablony „Default“ nově obsahuje kromě výchozích šablon také instance základních objektů (WinPlatform, AppEngine), připravený základ hierarchické struktury projektu (Model View), struktury pro zavedení projektu (Deployment View) a rovněž výchozí komunikační model pro simulaci hodnot.

Pro novou klientskou aplikaci InTouch OMI jsou připraveny též profily obrazovek (pro jedno- i vícemonitorové zobrazení), layouty, grafické symboly atd.

Výchozí projekt je vytvořen na základě standardů ISA-95, ISA-88 a dalších souvisejících standardů. Připravené výchozí šablony a instance objektů jsou odvozovány podle pravidel nejlepší praxe. Při zachování tohoto přístupu se vývojáři projektů vyvarují mnoha zbytečných chyb a uspoří mnoho času při vytváření a odlaďování aplikací. 

Vyvíjejte společně a v cloudu

Wonderware Development Studio je nyní doplněno o Wonderware Online InStudio, vývojové prostředí, které je dostupné jako služba v cloudu. Toto prostředí umožňuje vytvořit projekt ve Wonderware System Platform nebo InTouch, archivovat jej v cloudu a otestovat jeho provoz na virtuálním hardwaru se vzdáleným přístupem. Výhodou je, že tato vzdálená virtuální hardwarová platforma je okamžitě použitelná. Wonderware Online InStudio umožňuje, aby na jednom projektu současně spolupracovalo několik vývojářů. Další výhodou je, že vývojáři mohou pracovat vždy s aktuální verzí vývojového softwaru. Wonderware Online InStudio je přístupné z webového prohlížeče, není třeba instalovat žádný dodatečný software. 

Historizační databáze pro projekty všech velikostí

Wonderware Historian Server 2017 je moderní historizační databáze vhodná pro projekty historizace dat ze zařízení všech velikostí a s různými topologiemi: od automatizovaného sběru dat z jednotlivých strojů a zařízení řízených vestavnými počítači až po rozsáhlé distribuované celopodnikové systémy, včetně využití ukládání dat do cloudu. Nová verze má vylepšený systém pro načítání dat z dlouhých časových úseků a rozšířené možnosti ukládání, replikace a správy alarmů. Úpravy se také týkají zvýšení kybernetické bezpečnosti systému. 

Nový licenční systém

Firma Wonderware vyšla vstříc zákazníkům, kteří nebyli zcela spokojeni se systémem hardwarových klíčů. U produktů verzí 2017 – Wonderware Application Server, Wonderware InTouch, Wonderware Historian Server a dalších se místo hardwarových klíčů používá licenční server a aktivační kódy. 

Shrnutí

Nemám rád přívlastky revoluční, převratný, jedinečný nebo inovativní. Většinou neznamenají vůbec nic. Wonderware je také v souvislosti s Wonderware System Platform 2017 nepoužívá. Píše a říká, že je to nová generace průmyslového softwaru. Ne jen nová verze s dílčími vylepšeními, ale nová generace. Domnívám se, že tomu tak skutečně je. Proč si to myslím? Zde jsou mé důvody:

  • WSP 2017 představuje společnou infrastrukturu, která umožňuje v reálném čase zobrazovat informace o probíhajících procesech ve všech jejich souvislostech, včetně trendů, událostí a alarmů, a tak zvyšuje situační povědomí operátorů,
  • InTouch OMI, součást WSP 2017, je res­ponzivní uživatelské prostředí, které se bez skriptování a programování přizpůsobí jakémukoliv monitoru,
  • předem připravené šablony a wizardy výrazně zkracují dobu tvorby aplikace a umožňují pohotově reagovat na všechny technické i organizační změny,
  • WSP 2017 umožňuje týmovou spolupráci na projektu a vývoj, testování a správu aplikací v cloudovém prostředí.

Další informace zájemci najdou na webových stránkách firmy Pantek (CS), autorizovaného distributora produktů Wonderware pro Českou republiku a Slovenskou republiku. Protože animované obrázky někdy řeknou více než slova, dovoluji si upozornit také na videonahrávku Intro to Wonderware System Platform 2017 and InTouch OMI 2017, dostupnou na https://youtu.be/4OdB43Bz7XE, a na krátký film, v němž Rob Kambach, Product Manager Wonderware System Platform, představuje možnosti responzivního zobrazení v InTouch OMI: https://youtu.be/wDxKWu4xTS8. 

Petr Bartošík.

Grafika: Wonderware

Obr. 1. InTouch OMI je vizualizační systém přizpůsobitelný různým klientským zařízením, od stolních počítačů po mobilní telefony

Obr. 2. Vizualizace navržená podle moderních zásad: přehledně, s výrazným zdůrazněním pouze alarmů a neobvyklých událostí

Obr. 3. Díky Object Wizards a Symbol Wizards je možné zmenšit počet potřebných šablon, usnadnit tvorbu aplikací a omezit riziko programátorských chyb