Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Osvědčený systém Simatic WinCC v současné podobě nabízí mnohem více než běžné vizualizační a ovládací funkce. Článek stručně seznamuje s funkcemi jeho nadstavbových modulů a informuje o současné nabídce školení a o mechanismu technické podpory.
Systém typu SCADA s názvem Simatic WinCC od společnosti Siemens zná většina zákazníků jako spolehlivý nástroj pro zabezpečení sledování a ovládání výrobních technologických celků. Tuto úlohu bezesporu plní velmi snadno a dobře. Základem úspěchu je jeho integrace do konceptu Plně integrované automatizace, známého pod zkratkou TIA (Totally Integrated Automation). Společnost Siemens rozvíjí tento koncept již mnoho let a je v něm zahrnuta většina komponent a systémů určených k automatizaci řídicích funkcí. Charakteristické je přitom funkční uspořádání celého řídicího systému, kdy jednotlivé komponenty systému spolu bezproblémově spolupracují, systém se konfiguruje při použití společného vývojového prostředí a data pro celý systém jsou uložena na jednom místě. Velký důraz je kladen na včasnou diagnostiku a předcházení přerušením výroby.
Vlastnosti systému WinCC
Při použití systému WinCC (obr. 1) lze vyřešit i ty nejnáročnější vizualizační úlohy. Díky integrované databázi MS SQL Server umožňuje nejen sledovat a ovládat řízené technologické zařízení, ale také archivovat velké množství údajů, které lze následně zobrazovat, vyhodnocovat či přenášet do nadřazeného systému. Veškeré údaje jsou uživateli přístupné nejen na počítači, kde WinCC běží, ale i vzdáleně z počítačů, na nichž systém WinCC není vůbec nainstalován. Běžnou praxí je sledování, ovládání a vyhodnocování údajů na dálku při použití webového rozhraní. Toto rozhraní lze zabezpečit před neoprávněným přístupem pomocí komunikačních produktů značky Siemens, které jsou také součástí konceptu TIA.
Samozřejmá je u systému WinCC možnost vytvářet systémy typu server-klient, kde k jednomu serveru lze připojit až 32 klientů. Významnou předností je tzv. multi-klient, což je klasický klient, který však přistupuje současně k několika serverům. Tato varianta se úspěšně používá tam, kde je technologické zařízení rozděleno na dílčí části, z nichž pro každou je určen jeden WinCC server. V případě potřeby zobrazovat informace z technologického zařízení jako celku nastupuje řešení s použitím multi-klientu.
Nedílnou součástí mnoha řídicích systémů je dlouhodobý archiv výrobních dat. Systém WinCC jde v této oblasti ještě dále. Nejenže umožňuje data ukládat na archivačním serveru, ale současně je také ponechává stále přístupná uživateli. Úplnou dlouhodobou archivaci zabezpečuje nadstavba nad WinCC s názvem Central Archive Server (CAS), která sbírá ukončené archivní segmenty z databází typu MS SQL Server jednotlivých serverů systému WinCC. Tyto segmenty jsou uloženy na speciální serverové stanici. Uživatel při analýze historických dat ani nepozná, že novější údaje čte ze serverů systému WinCC a starší ze serveru učeného pro nadstavbu CAS.
Nadstavbové moduly systému WinCC
Nadpis článku říká, že systém WinCC je více než jen prostředek pro vizualizaci. Systém WinCC totiž už ve svém základu obsahuje výkonnou databázi MS SQL Server. Toto uspořádání je zvoleno proto, aby bylo možné uchovávat v systému data i pro úlohy, které nejsou vizualizační, ale mají blíže spíše k oblasti systémů pro řízení výroby (MES).
Již základní sestava systému WinCC umožňuje provádět nad uloženými daty jednoduché statistické výpočty. Operátor tak snadno získá informace typu např. průměrné hodnoty měřené veličiny za zadané období, popř. zjistí maximální nebo minimální hodnotu veličiny apod. Z dat, která vznikla uložením textových zpráv (výstražná hlášení), lze zjistit např., jak dlouho byl vybraný pohon v nečinnosti pro poruchu či jaká je průměrná reakční doba operátora při poruše.
Další možnosti práce s daty nabízejí nadstavbové moduly systému WinCC stručně popsané v dalším textu.
Connectivity Pack, Connectivity Station
Jestliže si chce uživatel vytvořit vlastní statistické výpočty a rád používá programovací jazyk Visual Basic, je velmi výhodné použít nadstavbu systému WinCC s názvem Connectivity Pack, která podstatně zjednoduší přístup k veškerým historickým datům. Je-li třeba stejným způsobem přistupovat k historickým datům z počítače, kde není nainstalován systém WinCC, je výhodné použít nadstavbu Connectivity Station.
DataMonitor
Je-li nutné pracovat s historickými daty přes webové rozhraní, je k dispozici již připravené řešení s nadstavbou DataMonitor (obr. 2). Současně uživatel získá možnost sledovat zobrazení technologického zařízení na dálku (u této nadstavby bez možnosti jakéhokoliv operátorského zásahu). Nadstavbu DataMonitor lze provozovat i na počítači, kde není nainstalován systém WinCC. Velmi často tuto nadstavbu využívají řídící pracovníci, kteří musí mít přehled o stavu řízeného zařízení nebo provozu a kteří touto cestou také získávají data potřebná pro různé analýzy, hlášení, bilance a přehledy.
Nadstavba DataMonitor má pět částí (obr. 2):
-
Process Screens pro vzdálené sledování technologického zařízení s použitím programu Internet Explorer; uživatel vidí stejná zobrazení, která by viděl v samotném základním prostředí WinCC, nemůže však provést žádný řídicí zásah,
-
Excel Workbooks, umožňující velmi snadno přenést do programu MS Excel aktuální hodnoty proměnných (které lze cyklicky aktualizovat) i jejich minulé hodnoty či údaje pocházející z výstrah,
-
Trends and Alarms pro zobrazení minulých hodnot měřených veličin a výstrah s použitím programu Internet Explorer; zobrazená data lze následně exportovat do souboru typu CSV,
-
Webcenter pro vytvoření vlastní webové stránky obsahující vybrané údaje o řízeném technologickém zařízení,
-
Reports pro tvorbu protokolů ve formátu PDF nebo XLS generovaných podle času či na základě výskytu určitých událostí; protokoly obsahují aktuální hodnoty proměnných a minulé údaje týkající se měřených veličin a výstražných hlášení.
DowntimeMonitor, ProcessMonitor
Nadstavba DowntimeMonitor (obr. 3) je skvělý nástroj ke sledování stavu výrobních zařízení. Velmi přehledně zobrazuje, jak dlouho zařízení bez problémů vyrábělo. Zároveň obsluha okamžitě vidí, kdy bylo zařízení nečinné nebo porouchané. Údaje zaznamenané nadstavbou mohou být podkladem pro analýzu využití zařízení. Na základě získaných informací lze plánovat preventivní údržbu, takže je možné zmenšit počet a zkrátit dobu trvání prostojů a prodloužit dobu provozního života zařízení.
Nadstavba ProcessMonitor (obr. 4) je určena ke sběru, archivaci a zpracování technologických údajů. Umožňuje získávat potřebné statistické údaje, které jsou zapotřebí k vypracování požadovaných podnikových bilancí. Vše lze zobrazit přímo v systému WinCC nebo poskytnout k dalšímu zpracování.
Maintenance Station
Udržovat samotný automatizační systém pomáhá nadstavba nad systémem WinCC nazvaná Simatic Maintenance Station (obr. 5). Jde o nadstavbu nainstalovanou paralelně se základním systémem WinCC, což operátorovi umožňuje pohodlně přepínat mezi zobrazením technologického zařízení a diagnostickými funkcemi určenými pro údržbu. Nadstavba Simatic Maintenance Station je navržena velmi přehledně. Uživatel zvolí jednu z automatizačních komponent nakonfigurovaných ve vývojovém prostředí Step 7. Nadstavba poté rozpozná zařízení příslušející dané komponentě a automaticky vytvoří panely pro diagnostiku jejich stavu. Vše je realizováno s použitím zobrazení předem připravených pro systém WinCC. Poté, během provozu, zobrazuje Maintenance Station aktuální stav všech automatizačních komponent důležitých z hlediska údržby (řídicí jednotky, spínací zařízení, pohony apod.). Vedle reakcí na poruchy zde lze také předem naplánovat příslušná opatření tak, aby byly efektivně využity zdroje vyhrazené zajištění údržby.
Nabídka podpory
V České republice již déle než rok úspěšně funguje školicí středisko zaměřené na oblast průmyslové automatizace, které je v současnosti plnohodnotně zapojeno do systému komplexní podpory v oblasti průmyslové infrastruktury, kterou společnost Siemens nabízí svým zákazníkům. Na nových webových stránkách
www.siemens.cz/sitrain si zákazníci mohou vybrat požadované školení a současně se na ně zaregistrovat. Co se týče systému WinCC, je již tradičně nabízeno školení označené ST-BWINCCS, které připraví zájemce na bezproblémové zavedení tohoto systému typu SCADA.
Součástí podpory zákazníků, kteří si zakoupili produkty značky Siemens, je i technická podpora. Skupina techniků společnosti Siemens pomáhá řešit jednotlivé automatizační úlohy, odstraňovat vzniklé problémy či vyhledat potřebnou dokumentaci. Technická podpora je zdarma a funguje tak, že zákazník se obrátí na dispečink a zadá svůj dotaz. Ten je uložen do databáze, z níž si příslušní technici postupně dotazy přebírají a řeší je. Doposud bylo možné zadat dotaz jen telefonicky nebo s použitím elektronické pošty. Nově lze dotazy zadávat přes webové rozhraní
www.siemens.cz/iadt, umožňující zákazníkovi přesně specifikovat skupinu produktů, které se dotaz týká, a podstatně tak urychlit proces předání dotazu příslušnému technikovi. Prostřednictvím uvedeného webového rozhraní se lze také probírat odpověďmi na dříve vznesené dotazy zákazníků na vybrané téma (FAQ). Je-li zde problém již rozřešen, získá zákazník okamžitou odpověď a nemusí čekat, až ji dostane od technika.
Podrobnější informace jsou k dispozici na
www.siemens.cz/iadt v kategorii
Automatizační systémy – Systémy pro ovládání a vizualizaci.
Ing. Ladislav Plachý,
Siemens, s. r. o.
Obr. 1. Systém WinCC v praxi
Obr. 2. Struktura a pozice nadstavby DataMonitor (CAS – Central Archive Server)
Obr. 3. Nadstavba DowntimeMonitor shromažďuje údaje o stavu výrobního zařízení
Obr. 4. Nadstavba Process Monitor je určena ke sběru, archivaci a zpracování technologických údajů
Obr. 5. Simatic Maintenance Station pomáhá automatizační systém udržovat