Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Pertinax2007

Název Pertinax2007 označuje vlastní softwarový systém vyvinutý společností ZAT a. s. Systém Pertinax2007 je v současné době základním softwarovým nástrojem pro tvorbu uživatelských programů a jejich přenos do řídicí stanice a pro diagnostiku a údržbu řídicí stanice u společnosti ZAT. V článku jsou stručně představeny základní vlastnosti a způsob použití systému.
 
Systém Pertinax2007 vychází z již používaných generací systému Pertinax (od roku 2000) a zachovává jejich vlastnosti a grafický vzhled.
 

Základní vlastnosti

Integrované prostředí systému Pertinax2007 má tři pracovní režimy – Editor, Simulátor a Analyzátor –, mezi nimiž lze jednoduše přepínat (obr. 1). Uživatelský software je ve všech režimech zobrazen stejně, a to v grafické podobě. V režimu Editor lze vytvořit žádanou funkci a kompilovat ji do binární podoby. Režim Simulátor dovede funkci zkontrolovat při použití simulace signálů v PC bez připojené řídicí stanice. V režimu Analyzátor se poté pracuje s připojenou řídicí stanicí a lze přenášet programové moduly do stanice (upload) nebo diagnostikovat stanici a přenášet programové moduly ze stanice (download).
 
Systém Pertinax2007 umožňuje projektovat a programovat řídicí systém Primis2000 pro speciální použití. Obsahuje softwarovou podporu umožňující běh aplikačního programu při speciálních konfiguracích hardwaru (např. redundance procesoru nebo použití vany s možností vyměnit desky za provozu – live insertion).
 
Ke konfigurování řídicího systému je určen nástroj Správce projektu (obr. 2). Základní jednotkou při konfigurování je projekt, který obsahuje řídicí stanice. Proces konfigurování zahrnuje specifikaci hardwaru (typ procesorové jednotky, typy desek I/O a jejich adresy, typy komunikačních jednotek a další možná speciální rozhraní řídicí stanice) a softwaru (nastavení periody pracovního cyklu a dalších specifických vlastností procesorové jednotky, např. typy komunikačních protokolů a konkrétní datová definice jejich přenosových rámců). Systém Pertinax2007 umí komunikovat prostřednictvím mnoha různých protokolů. Jsou to:
  • vlastní protokol Pernet na bázi TCP/IP,
  • obecné komunikační protokoly a standardy (Modbus RTU i TCP/IP),
  • protokoly pro komunikaci s inteligentními snímači a akčními členy (Profibus-DP, HART),
  • speciální protokoly používané v energetice (SPA Bus, EN 60870-5-101, EN 60870-5-103).
Součástí systém Pertinax 2007 je komunikační server KoS2007, který zajišťuje systémovou komunikaci s řídicí stanicí. Lze definovat tyto způsoby připojení stanice k servisnímu PC:
  • lokální (po sériové lince nebo přes USB),
  • síťové (při použití vlastního protokolu Pernet),
  • dálkové (modem).
Systém Pertinax2007 archivuje vybrané hodnoty řídicího algoritmu v zálohované paměti řídicích desek. Například při použití desek I/O typu DV651 lze archivovat hodnoty na vstupech s časovým rozlišením až 1 ms. Archiv je zachován i po vypnutí napájení řídicí desky. Uživatelský přístup k archivu obstarává modul ArcView2007, který umožňuje archivní data číst, zobrazovat, vyhledávat a exportovat.
 

Způsob použití

Uživatelský software se vytváří v režimu Editor s použitím předem definovaných grafických objektů. Mezi základní objekty patří funkční bloky a porty. Funkční bloky reprezentují jednotlivé funkce žádaného algoritmu. Systém Pertinax nabízí sady knihoven funkčních bloků, zahrnujících logické, numerické, konverzní, regulační a speciální funkce (obr. 3). Porty představují rozhraní algoritmu (vstupy a výstupy). Tyto signály (přímé I/O z technologického zařízení nebo z vnitřní komunikace) jsou definovány prostřednictvím ovladačů daných zařízení. Konkrétní vlastnosti se nastavují v konfigurátorech jednotlivých ovladačů. Systém Pertinax2007 podporuje práci s databází signálů a návazností. To znamená, že obsah portů je možné doplňovat přímo z připojené databáze, přičemž lze zobrazit i další informace, jako např. název a kód signálu. Bloky a porty se spolu propojují, čímž se vytváří žádaný algoritmus. Výsledný uživatelský software je kompilátorem převeden z grafického znázornění na binární soubor, který je srozumitelný pro procesorovou jednotku.
 
Do stanice se aplikační program přenáší v režimu Analyzátor. Přitom je automaticky spuštěn komunikační server KoS2007. Při přenosu aplikačního programu se nahrává uživatelský software v binární formě (úlohy), konfigurace jednotlivých ovladačů a systému (startup) a firmware (moduly zajišťující vykonávání všech funkcí uživatelského softwaru v řídicích deskách systémů značky ZAT). Firmware, pracující pod systémem OS-9 nebo Linux, je součástí vývojového prostředí a konkrétní moduly k nahrání jsou automaticky navoleny podle konfigurace řídicí stanice v rámci projektu.
 
Diagnostické funkce stanice zahrnují diagnostiku uživatelského softwaru a procesorové jednotky. Diagnostika softwaru zahrnuje zobrazení aktuálních hodnot a zobrazení časových průběhů (trend). Při zobrazení hodnot uživatel přepíná mezi režimy Editor a Analyzátor, kde může na stejných grafických obrazovkách sledovat hodnoty v označených bodech algoritmu (obr. 4). Vybrané hodnoty lze též zobrazit v grafech jako časové průběhy (s reálným časem na ose x obr. 5). Diagnostika procesoru poskytuje úplné informace o stavu systému. Tyto informace lze získat s využitím jednotlivých funkcí v režimu Analyzátor nebo je souhrnně poskytuje speciální diagnostický program Web Server, který běží v řídicí desce.
Tento webový server umožňuje prostřednictvím TCP/IP komunikovat s inženýrskou stanicí, kde může být nainstalován pouze webový klient. Na stránkách webového serveru jsou k dispozici podrobné diagnostické údaje o řídicí stanici až na úrovni jednotlivých vstupů (obr. 6).
 
Údržba systému se skládá z různých činností, směřujících k udržení nebo zkvalitnění vlastností běžícího aplikačního programu. Do údržby patří např. aktualizace firmwaru, nastavení reálného času řídicí stanice a přenos archivu dat z procesorové jednotky. Firmware se aktualizuje v rámci správy verzí. Systém Pertinax2007 má oddělenou instalaci vývojového prostředí (Integrated Development Environment – IDE) a systémového softwaru (RunTime). Uživatel může nainstalovat několik verzí RunTime současně a spouštět libovolnou z nich. Jednotlivým řídicím stanicím v daném projektu lze v průběhu realizace postupně přiřadit RunTime různých verzí. Nastavit reálný čas lze manuálně nebo při použití automatické synchronizace (NTP server). Data z archivu se přenášejí v rámci návaznosti na vyšší systémy (operátorské a archivační stanice) pro zachování úplnosti archivních dat.
 

Závěr

Softwarový systém Pertinax2007 je moderní vývojové prostředí obsahující veškeré funkce potřebné na úrovni řízení spojitých technologických procesů a firmware pro řídicí stanice v automatizačních systémech od společnosti ZAT. Systém Pertinax2007 je v současné době používán u většiny výrobků značky ZAT.
 
Obr. 1. Pertinax2007: pracovní režim Analyzátor
Obr. 2. Zobrazení Správce projektu
Obr. 3. Parametrizace funkčního bloku
Obr. 4. Zobrazení aktuálních hodnot
Obr. 5. Zobrazení časových průběhů
Obr. 6. Diagnostika řídicí stanice při použití programu Web Server