Aktuální vydání

celé číslo

10

2019

Automatizace v chemii a petrochemii

Hladinoměry

celé číslo

Platforma pro nejnáročnější požadavky průmyslové výroby – WinCC

„Vlajkovou lodí“ společnosti Siemens v oblasti systémů SCADA pro realizaci operátorských pracovišť je platforma WinCC, v současné době ve verzi 7. 3. Platforma WinCC umožňuje vytvářet nejen samostatné aplikace na jediném počítači, ale i rozsáhlé systémy s architekturou server-klient, popř. s možností redundance, které realizují vizualizační část systému automatizovaného řízení pro rozsáhlé technologie. Hlavní charakteristikou WinCC je velká otevřenost, která dovoluje realizovat úlohy, jež nejsou vždy standardní. Tento článek představuje nové nebo na českém trhu méně používané nadstavby nad platformou WinCC, které ji povyšují na vysoce efektivní systém, splňující i ty nejnáročnější požadavky průmyslové výroby.

 

Nadstavba pro sekvenční řízení

Široká skupina nadstaveb systému Simatic WinCC byla rozšířena o WinCC/SES (Sequence Execution System; obr. 1) pro sekvenční řízení operací při výrobě, nacházející uplatnění zejména v těch závodech, v nichž jsou důležitými výrobními kroky operace dávkování, míchání a dopravy materiálu, jako je tomu např. v potravinářském průmyslu. Variabilní sekvenční řízení umožňuje operátorům ve výrobě jednoznačně stanovit potřebné výrobní operace a poté je volně spojovat do jednotlivých výrobních sekvencí. Parametry i posloupnosti operací lze kdykoliv on-line přizpůsobit podle okamžitých provozních požadavků. Znamená to, že je možné snadno a rychle měnit i celé výrobní postupy např. při kolísání vlastností zpracovávaných surovin nebo tehdy, je-li k dosažení hladkého průchodu produktu výrobním zařízením třeba provést výrobní operace jinde či v jiném pořadí, než bylo původně stanoveno.
 

Možnost zpřístupnění aplikace SCADA ze vzdálených mobilních zařízení

Nadstavba WinCC/WebUX (obr. 2) nabízí další možnost vzdáleného přístupu k aplikaci vytvořené ve WinCC, vedle již známých nadstaveb WinCC/Data Monitor a WinCC/Web Navigator. Hlavním cílem WinCC/WebUX je zpřístupnění aplikace WinCC na dálku z chytrých telefonů, tabletů i z PC. Zatímco předchozí dvě nadstavby vyžadují instalaci klientské aplikace, WinCC/WebUX pracuje bez nutnosti instalovat jakýkoliv software, jen prostřednictvím webového prohlížeče využívajícího HTML5. Náklady na realizaci jsou velmi nízké: stačí pouze označit obrazovku pro webové použití a systém WinCC se již o vše postará sám. Standardem je zabezpečení autentizací uživatele a ověření jeho přístupových práv. Současná verze WinCC/WebUX zatím neumožňuje zobrazit kompletně všechny objekty z aplikace WinCC, ale to nejdůležitější, jako číselné hodnoty měřených veličin, došlé alarmy a grafické průběhy měřených veličin v čase, je již k dispozici. Využití WinCC/WebUX je i cenově velmi dostupné. Jedna licence pro sledování na dálku (read only) je v ceně základního paketu WinCC RT, další licence je možné koupit pro současný přístup jednoho až sta uživatelů v módu „read only“ nebo „read/write“. Jsou také sčitatelné a do budoucna budou i nezávislé na verzi WinCC RT.
 

Cílem je maximalizovat produktivitu a kvalitu a umožnit sběr velkého množství dat

Kdo již přišel na to, že se vyplatí sledovat vlastní technologii z hlediska efektivity jejího využití, jistě ocení nadstavbu WinCC/Performance Monitor (obr. 3). Nadstavba umožňuje flexibilní nastavení výpočtu specifických indikátorů KPI a z nich vypovídající analýzu pomocí Ganttova diagramu nebo tabulkového zobrazení. Na základě tohoto zobrazení jsou uživatelé schopni analyzovat slabá místa, porozumět odchylkám a následně maximalizovat produktivitu a kvalitu.
 
Trendem současné doby je potřeba zpracovávat velké množství historických dat. Na základě tohoto zpracování vznikají analýzy, které vedou k zásadním rozhodnutím o řízené technologii. Aby mohla být data dlouhodobě uložena, přišla společnost Siemens s nadstavbou Simatic Process Historian (obr. 4). Tato nadstavba umožňuje sběr obrovského množství dat z několika projektů WinCC nebo PCS 7 a současně jejich dlouhodobé uložení.
 
Data jsou na stanici se serverem Simatic Process Historian zasílána okamžitě při svém vzniku. K zajištění dat před ztrátou lze Process Historian nakonfigurovat jako dvě plně redundantní stanice. Přístup k datům je umožněn z klientu WinCC nebo z nadstavby Simatic Information Server, která plynule navazuje na Simatic Process Historian a dokáže uložená data efektivně zpracovat a následně připravit požadované výstupy. Sestavy, které vznikají analýzou historických dat uložených ve WinCC, PCS 7 nebo v databázi Simatic Process Historian, je možné vytvořit a spravovat pomocí webového rozhraní. Sestavy jsou vytvářeny na základě standardu MS Reporting Services. Pro zobrazení lze využít MS Excel, MS Word a MS PowerPoint. Velmi jednoduše je možné nastavit automatické zasílání těchto sestav e-mailem konkrétním osobám. Zabezpečení předávaných informací zajišťuje správa uživatelů a jejich přístupových práv.
 
Jednou z nejdůležitějších úloh systémů SCADA je podpora řešení problémů v řídicím systému, které často vedou k odstávce řízené technologie. Rychlou realizaci a bezproblémový chod zabezpečí nadstavba WinCC/Event Notifier. Nadstavba určuje několik úrovní osob, od techniků až po ředitele, kteří jsou postupně informováni, jestliže se řešení problému nevěnuje nikdo z předchozí úrovně. E-maily, které WinCC/Event Notifier postupně zasílá, zajišťují, že vždy bude někdo z odpovědných osob o vzniklé události informován.
 
Jestliže obsluha řídicího systému musí řešit časové nastavení periodického nebo jednorázového spouštění předem připravených úloh (např. spouštění klimatizace), jistě uvítá nadstavbu WinCC/Calendar Scheduler, která podobnou formou, jaká je známa z aplikace MS Outlook, umožní tyto úlohy nastavit bez nutnosti programování.
 
Realizace automatizačních úloh v potravinářském nebo farmaceutickém průmyslu je ve většině případů podmíněna validací systému. Ze strany WinCC validaci podporuje nadstavba WinCC/Audit, jejíž hlavní úlohou je sledovat a archivovat operátorské zásahy tak, aby bylo možné kdykoliv zpětně vysledovat, za jakých podmínek byl konkrétní produkt vyroben a kdo byl za jeho výrobu zodpovědný.
 

Školení

Společnost Siemens ve svém školicím středisku nabízí školení práce se systémem SCADA WinCC za účasti odborných a zkušených lektorů. Školicí středisko nabízí možnosti školení i v jiných oblastech průmyslové automatizace: nabídka školení zahrnuje celé spektrum automatizačních řídicích systémů Simatic řady S5 a S7, dále vizualizaci HMI, TIA Portal, měniče Sinamics a řídicí systémy Simotion, systémy CNC Sinumerik 840, 840D Power line i Solution line, 840D sl, průmyslovou komunikaci a mikrosystémy. Podrobnosti zájemci najdou na www.siemens.cz/sitrain.
Ing. Ladislav Plachý, Siemens, s. r. o.
 
Obr. 1. Nadstavba WinCC/SES (Sequence Execution System) pro sekvenční řízení
Obr. 2. Nadstavba WinCC/WebUX pro přístup k aplikacím vytvořeným ve WinCC z webových prohlížečů
Obr. 3. Nadstavba WinCC/Performance Monitor umožňuje analyzovat výkonnost strojů a zařízení
Obr. 4. Simatic Process Historian a možnosti jeho komunikace