Operátorské panely v prostředí TIA Portal

Budoucností efektivních výrobních podniků je okamžitá dostupnost informací o reálném stavu výroby a činnostech, které v podniku probíhají. Digitalizací výrobních procesů lze dosáhnout výrazně transparentnějších procesů a díky možnosti vizualizace se docílí jejich lepšího sledování a optimalizace. Společnost Siemens nabízí široký sortiment panelů HMI pro jakoukoliv úlohu, od jednoduchého tlačítkového panelu přes mobilní panely až po panely pro náročné vizualizační úlohy. Navíc integrace vizualizačního softwaru do inženýrského prostředí TIA Portal společnosti Siemens umožňuje automatizační systémy projektovat a uvádět do provozu vysoce efektivně. Panely HMI od společnosti Siemens přinášejí také vyšší produktivitu a efektivitu výroby, šetří náklady i čas.

Operátorské panely společnosti Siemens se rozdělují do čtyř skupin a každému uživateli umožňují nalézt optimální řešení pro danou úlohu jak po stránce technické, tak po stránce cenové. Produktová skupina panelů Simatic HMI Basic je základní řada, která disponuje základními funkcemi a její největší výhodou je nízká cena. Naproti tomu panely Simatic HMI Comfort nabízejí velmi široké spektrum funkcí, které plně pokryjí všechny požadavky na moderní operátorský panel. Tlačítkové panely nemají displej, ale pouze osm nebo 32 podsvícených tlačítek. Tyto panely nahrazují klasická tlačítka, jejichž dráty je nutné přivést přímo na vstupní kartu v PLC. U tlačítkových panelů není „prodrátování“ zapotřebí, protože informace jsou přenášeny po komunikačním kabelu. Jakákoliv změna tlačítka se dělá pouze v softwaru PLC, což je výrazně rychlejší a i příjemnější práce.  

Komfortní ovládání procesů z různých míst

Mobilní operátorské panely si nosí operátoři s sebou. Funkčností odpovídají panelům Comfort a připojují se přes přípojné boxy, které mohou být rozmístěny kdekoliv v provozu. Pro potravinářský a farmaceutický průmysl jsou vhodné operátorské panely v korozivzdorném provedení. Přední krytí IP66K poskytuje odolnost proti stříkající vodě, která je v potravinářském průmyslu nejčastějším čisticím prostředkem. Tyto panely mohou být také validovány a mohou splnit požadavky FDA (Food and Drug Administration). Operátorské panely pro venkovní použití Comfort Outdoor (obr. 2) se uplatní na dopravních lodích, vysokokapacitních rypadlech, při výrobě a dopravě energií, ve vodárenství a v chemickém průmyslu. Panely jsou nabízeny s antireflexním displejem 7" a 15" a s plnou funkčností v teplotním rozsahu –30 až +60 °C. Displej je díky funkci automatické regulace jasu velmi dobře čitelný i za denního světla. Přední část panelu je chráněna speciál­ní vrstvou proti UV záření, čímž se výrazně prodlužuje jeho životnost. Panel má přední krytí IP65 a certifikáty do výbušného prostředí a pro lodě.  

Nová verze prostředí TIA Portal usnadňuje práci

Jednou z největších předností operátorských panelů Siemens je projektové prostředí WinCC, které je plně integrované v platformě TIA Portal (obr. 3), jež v sobě efektivně propojuje projekt nejen pro panel, ale i pro Simatic PLC, komunikaci a pohony. V současné době je k dispozici verze V14 SP1 prostředí TIA Portal, která opět přinesla mnoho vylepšení usnadňujících práci programátora. Například možnost uložit celý projekt pro panel i s firmwarem, recepturami a uživateli na USB disk urychluje a zjednodušuje přenesení projektu na panel, který je velmi vzdálený a nemá žádné připojení k internetu. Veškerá data mohou být posílána zákazníkovi, který USB disk připojí k operátorskému panelu a okamžitě může začít nahrávat projekt nebo firmware. Dalším vylepšením je zpřístupnění nadstavby Sm@rtServer i pro panely řady HMI Basic, což jim dává možnost dálkového ovládání nebo sledování prostřednictvím počítače, tabletu nebo mobilního telefonu. Panely Comfort, které již touto nadstavbou disponovaly, ji mají od nové verze prostředí TIA Portal k dispozici zdarma.  

Snadná diagnostika problému

Obrovský rozvoj nastává v oblasti diagnostiky poruch řízeného technologického zařízení. Operátor je nyní schopen velmi rychle diagnostikovat chyby řídicího systému (obr. 4), např. závadu na vstupní kartě PLC. Diagnostika systému je generována automaticky bez nutnosti zasahovat do programu. Někdy se ale technologické zařízení zastaví z důvodů pocházejících z technologického procesu. Znamená to, že není např. dostatek tlakového vzduchu nebo zůstaly otevřené dveře výtahu. Přínosem nadstavby ProDiag pro panely Comfort je celý systém nástrojů pro automatické detekování těchto provozních problémů. Na obrazovce panelu je potom vidět jak souhrnná informace o tom, co se děje, tak i alarmy s podrobným popisem problému s možností přepnout do programového kódu z PLC, kde lze vzniklou situaci podrobně diagnostikovat. Obsluha tedy nepotřebuje počítač s programátorským prostředím TIA Portal, ale vše najde na obrazovce operátorského panelu. Změní-li se program v PLC, tato procesní diagnostika se automaticky aktualizuje, aniž by bylo nutné do panelu cokoliv manuálně nahrávat.  

Rychlejší tvorba programu

Další nadstavba SiVArc (Simatic Visialisation Architect) urychluje práci programátora, který vytváří projekt pro operátorský panel. Automaticky lze realizovat často se opakující běžné operace, což poskytuje programátorovi více času na řešení náročných a složitých programátorských úloh. Díky této nadstavbě se podstatně zkrátí tvorba programu pro operátorský panel, zmenší se množství chyb a tím se zkracuje doba potřebná na oživení panelu přímo na řízeném technologickém zařízení. Práci programátora také výrazně ulehčí simulátory integrované v prostředí TIA Portal (obr. 5). Z kanceláře lze simulovat jak PLC, se kterým panel komunikuje, tak i panel samotný. Oba simulátory spolu umějí komunikovat, takže celý automatizační projekt je možné odladit, aniž by byl třeba jakýkoliv hardware.

Nadstavba WinCC Audit (obr. 6) zabezpečuje sledování veškerých operátorských zásahů tak, aby bylo zřejmé, kdo a kdy provedl zásah do řízené technologie a převzal nad tímto rozhodnutím odpovědnost. Vizualizační software WinCC díky této nadstavbě přiměje operátora zadat komentář před změnou výrobních parametrů nebo před vydáním povelu ke spuštění nebo zastavení prvku technologického zařízení, kde zdůvodní, proč svoji aktivitu provádí. U velmi důležitých zásahů může být vyžadován i elektronický podpis. Veškeré zásahy jsou uloženy do speciálně chráněného souboru AuditTrail, který je možné následně vyhodnocovat, nikoliv však upravovat. 

Digitalizace výrobního procesu

Společnost Siemens nabízí možnost simulovat řízený proces pomocí tzv. virtuálních dvojčat. Proces oživení technologie se tím výrazně zkrátí. Další výhodou digitalizace je možnost školit obsluhu ve virtuálním prostředí simulujícím reálné situace výrobního procesu.  

Školení a technická podpora

Společnost Siemens nabízí propracovaný systém školení, kde se zájemci dovědí vše o prostředí TIA Portal a všech jeho editorech. Školení probíhá ve školicím centru Siemens v Bradleci u Mladé Boleslavi nebo v Ostravě. Školení může být vytvořeno přesně podle aktuálních potřeb zákazníků a realizováno přímo u něj. Více zájemci najdou na www.siemens.cz/sitrain.

Pro konzultace a technické dotazy je k dispozici bezplatná technická podpora společnosti Siemens online na www.siemens.cz/podpora. Je to nejrychlejší cesta, jak odborníci společnosti Siemens mohou pomoci. 

Ing. Ladislav Plachý (ladislav.plachy@siemens.com)

Obr. 1. Operátorské panely Simatic HMI z nabídky firmy Siemens

Obr. 2. Operátorský panel Simatic HMI Outdoor pro venkovní použití

Obr. 3. Projektové prostředí WinCC v platformě TIA Portal

Obr. 4. Diagnostika systému na panelu řady Comfort

Obr. 5. Simulace operátorských panelů

Obr. 6. Nadstavba vizualizačního softwaru WinCC Audit