Wonderware InTouch 8.0

Wonderware InTouch 8.0

Výkonný softwarový systém Wonderware InTouch pro vytváření aplikací pro sběr dat, vizualizaci, sledování a řízení technologických procesů (Supervisory Control And Data Acquisition/Human-Machine Interface –SCADA/HMI) se v České republice používá již od roku 1994.V tomto příspěvku jsou přehledně shrnuty jeho nejdůležitější vlastnosti včetně novinek obsažených ve verzi 8.0, uvedené na trh počátkem roku 2003.

Pozice produktu

Softwarový produkt InTouch od firmy Wonderware Corporation poskytuje jednotný integrovaný pohled na všechny řídicí prostředky a zdroje údajů o technologickém procesu. Prostřednictvím názorných grafických zobrazení výrobních operací a procesů na obrazovkách osobních počítačů umožňuje operátorům, technologům, kontrolorům i manažerům sledovat průběh veškerého dění v závodě a reagovat na něj.

Vedle realizace samotných aplikací typu SCADA/HMI je InTouch používán jako hlavní uživatelské rozhraní (front-end) i pro další aplikace z komplexní softwarové rodiny Wonderware FactorySuite 2000, tj. produkty IndustrialSQL Server, InTrack, InBatch a InControl [1]. Systém InTouch se v tomto případě stává součástí výrobního informačního systému zaměřeného na vlastní výrobní procesy a jako takový poskytuje různé typy údajů pro podporu rozhodování operátorů a dalších pracovníků zodpovědných za výrobu.

Wonderware InTouch je produkt dlouhodobě proslulý především snadným vývojem aplikací, což uživatelům umožňuje rychle a intuitivně vytvářet komplexní a názorná grafická operátorská zobrazení.

Celosvětově bylo na produkt InTouch vystaveno již více než 200 000 licencí. To je podle dostupných údajů nejvíce v této specializované kategorii softwaru.

Hlavní vlastnosti

Grafické uživatelské rozhraní
Díky objektově orientované grafice lze vytvořit věrné grafické zobrazení jakékoliv výrobní nebo zpracovatelské technologie včetně dynamických animací, které v reálném čase názorně zachycují aktuální stavy provozovaných technologických zařízení.

Objekty na obrazovce mohou mj. měnit rozměry, barvu, umístění, orientaci a viditelnost v závislosti na aktuálních hodnotách technologických veličin. Mohou se rovněž chovat jako tlačítka nebo posuvné ovladače, pomocí nichž lze interaktivně měnit hodnoty určitých veličin a tak přímo řídit jednotlivé části výrobního procesu i proces jako celek.

Velmi rychlé překreslování grafických zobrazení zajišťuje speciální algoritmus vyvinutý firmou Wonderware.

Systém InTouch podporuje mj. metodu ActiveX vyvinutou společností Microsoft. Jakékoliv standardní objekty ActiveX (i od nezávislých dodavatelů nebo vlastní – uživatelské) lze vložit přímo do aplikace InTouch. Systém InTouch také podporuje všechna obrazová rozlišení používaná ve Windows.

Výstražná hlášení
Výkonný systém správy výstražných hlášení (výstrah, alarmů) informující o překročení nastavených mezních hodnot nebo prostě o změně hodnot (tzv. události) umožňuje ukládat výstrahy do relační databáze. Různé možnosti potvrzování výstrah, dynamických změn s nimi spjatých mezních hodnot, potlačování vzniku výstražných hlášení, poskytování výstrah v režimu horké zálohy a další vlastnosti potřebné v distribuovaném síťovém provozu jsou jen částečným výčtem funkčních možností systému správy výstrah, které jsou k dispozici.

Historická data
Systém InTouch umožňuje ukládat průběhy důležitých technologických veličin do svých vlastních souborů historických dat. Uživatelé mohou dynamicky přiřazovat historická data jednotlivým stopám v grafech časových průběhů sledovaných veličin.

Historická data mohou pocházet z jiných aplikací vytvořených s použitím systému InTouch nebo z výkonné „tovární“ databáze Wonderware IndustrialSQL Server, která zajišťuje ukládání velkých objemů technologických dat v reálném čase pro podrobný záznam historie výroby [2].

Skripty
Vývoj aplikací v prostředí InTouch nevyžaduje klasický způsob programování. Jednodušší aplikace se sestavují pouze skládáním a konfigurováním (vyplněním dialogových oken) předem připravených objektů s předem definovanými funkcemi. Pro komplexní aplikace je k dispozici jazyk QuickScript pro psaní programových sekvencí (skriptů), které podstatně rozšiřují funkční možnosti hotových aplikací. K dispozici jsou matematické operace, instrukce pro práci se soubory, texty, výstrahami, jinými aplikačními programy atd.

Komunikace
Pro výměnu dat mezi aplikacemi jsou systémem InTouch podporovány výkonný komunikační protokol Wonderware SuiteLink (na bázi TCP/IP), protokol OPC (OLE for Process Control) a protokoly Microsoft DDE (Dynamic Data Exchange), popř. FastDDE (rozšíření DDE pro rychlou komunikaci) a NetDDE (komunikace v síťovém prostředí).

Pomocí těchto protokolů je zajištěna komunikace s programy I/O Server nebo OPC Server, které v reálném čase zprostředkovávají dynamickou výměnu dat mezi aplikací InTouch (nebo jinou klientskou aplikací) a programovatelnými logickými automaty (Programmable Logic Controller – PLC) nebo jinými zařízeními pro přímé řízení, jako jsou distribuované řídicí systémy (Distributed Control System – DCS), I/O karty, čtečky čárového kódu aj.

Při přenosu údajů je systémem InTouch podporován i přenos časových značek a údajů o kvalitě dat.

Od firmy Wonderware a více než stovky dalších nezávislých softwarových firem je k dispozici rozsáhlá nabídka 32bitových programů typu I/O Server pro stovky nejrozšířenějších řídicích systémů – např. značek Allen-Bradley, Siemens, Modicon, Mitsubishi, ZAT aj.

InTouch FactoryFocus
Pro manažerská a podobná pracoviště s čistě dohlížecí funkcí lze použít produkt InTouch FactoryFocus. Jeho aplikace jsou, jako cenově výhodná alternativa ke standardním aplikacím InTouch Runtime, určeny pouze pro sledování chodu výroby bez možnosti přímého ovlivňování (ovládání) provozované technologie. To umožňuje manažerům a vedoucím provozů sledovat probíhající výrobní procesy v reálném čase v komfortním grafickém zobrazení.

Podpora terminálových služeb
Systém InTouch je k dispozici také s podporou terminálových služeb operačního systému MS Windows 2000 [3]. Architektura s terminálovým serverem umožňuje centrální použití, údržbu a správu softwaru při vysoké úrovni zabezpečení. Pro klientská pracoviště lze využit stávající ( i „starý“) hardware včetně podpory různých klientských operačních systémů (Windows CE, NT Embedded, Windows for Workgroups 3.11, Windows 95/98/NT 3.51/4.0, Windows 2000, Linux a Unix).

Z hardwarově nenáročných klientských stanic lze spouštět a provozovat aplikace InTouch, a to i v prostředí internetu a intranetu, přičemž uživatelé těchto klientských stanic mají stejný dojem, jako kdyby na svých počítačích provozovali operační systém Windows 2000 a lokální aplikaci InTouch.

Rozšiřující moduly
Standardní součástí systému InTouch jsou i moduly Recipe Manager, SQL Access for InTouch a SPCPro.

Modul Recipe Manager je určen k jednoduché správě receptur v aplikaci InTouch. Umožňuje hromadně zapisovat žádané hodnoty řízených veličin z připravených receptur do aplikace InTouch, resp. do řídicího systému, a modifikovat stávající i vytvářet nové receptury. Je využitelný nejen v potravinářském, farmaceutickém nebo chemickém průmyslu, ale např. i pro práci se souborem konfiguračních hodnot pro libovolnou technologickou linku.

SQL Access for InTouch slouží k výměně (ukládání anebo čtení) hodnot proměnných mezi aplikací InTouch a jakoukoliv SQL databází prostřednictvím techniky ODBC (Open Data Base Connectivity) nebo ADO (ActiveX Data Objects).

SPCPro (Statistical Process Control Professional) je modul pro statistické řízení a analýzu výrobních procesů, který pomocí numerických metod vytváří v reálném čase výstrahy informující o porušení definovaných pravidel. Umožňuje tak na základě statistického vyhodnocování informovat obsluhu o vznikajících problémech již v předstihu, dříve než dojde k překročení závazných výrobních tolerancí.

Architektury
Systém InTouch je natolik univerzální, že může fungovat téměř v jakékoliv architektuře, tj. od samostatného PC připojeného k technologickému procesu přes síťová řešení s několika PC v síti (většinou s architekturou klient-server) až po robustní redundantní řešení, kde může být zálohováno spojení s technologickou (řídicí) i počítačovou sítí v podniku.

Pokud jde o operační systémy, podporuje InTouch výhradně operační systémy Windows firmy Microsoft. Důrazem je přitom kladen na systémy Windows NT 4.0, Windows 2000 a Windows XP.

Novinky ve verzi InTouch 8.0

Nejnovější verze InTouch 8.0 přináší nové možnosti v oblasti zabezpečení aplikací, další rozšíření funkčních schopností systému pro správu výstrah, podporu požadavků Úřadu pro potraviny a léčiva USA (U.S. Food and Drug Administration – FDA) a především těsnou integraci s novým produktem Industrial Application Server, což je moderní „průmyslový“ aplikační server z inovované rodiny FactorySuite A2 využívající pokrokovou infrastrukturu ArchestrA [4].

Rozšířená knihovna Symbol Factory
Knihovna Symbol Factory, obsahující velké množství grafických objektů a symbolů, byla rozšířena o dalších 800 objektů. Při jejich využití se usnadní a podstatně urychlí vytváření rozsáhlých aplikací.

U složitějších objektů byla navíc provedena optimalizace výkonu z hlediska požadavků kladených při jejich zobrazování v prostředí internetu a intranetu, což znamená vzrůst výkonnosti při vykreslování objektů na straně tenkého internetového klienta (v prohlížeči Microsoft Internet Explorer).

Zdokonalený systém správy alarmů
Významné změny v distribuovaném systému správy alarmů produktu InTouch byly provedeny již v předchozí verzi 7.11.

V nové verzi ocení uživatelé další vylepšení provedená především v oblasti zobrazení a analýzy historie výstrah a událostí a rozšířené možnosti tisku těchto důležitých údajů.

Rozšířené možnosti zabezpečení aplikace
Jako doposud, lze i nadále využívat zabezpečení poskytované v rámci vlastní aplikace InTouch, tj. přihlášení konkrétního uživatele s určitou úrovní přístupových práv (celkem je k dispozici 10 000 úrovní přístupu a pro každý objekt v aplikaci InTouch lze nastavit vlastní přístupová práva).

Novinkou je možnost využít ověřovací mechanismy z operačního systému Windows. Uživatele lze ověřovat na doménovém serveru nebo na lokálním počítači a na základě identity uživatelů a jejich zařazení do skupin s určitými přístupovými právy jim přidělit přístupová práva pro aplikaci InTouch.

Pro aplikace InTouch spolupracující se systémem Industrial Application Server (viz dále) lze využít i centrální zabezpečovací mechanizmy definované v tomto systému.

Systém InTouch 8.0 obsahuje také autentizační datové položky potřebné pro zákazníky, kteří musejí vyhovět požadavkům směrnice FDA 21 CFR Part 11 a dalším zákonným předpisům. K usnadnění plnění zákonných předpisů jsou k dispozici nové zabezpečovací skriptové funkce a proměnné.

Všechny uvedené možnosti zabezpečení výrazně přispívají ke splnění přísných požadavků FDA, které se stávají celosvětovým standardem především ve farmaceutickém průmyslu. Důležité je zejména zajistit, aby se v elektronické podobě uložená data nedala nepozorovaně pozměňovat a aby k nim vůbec nemohly mít přístup neoprávněné osoby.

Integrace s produktem Industrial Application Server
Při integraci uzlů s aplikacemi InTouch do architektur na bázi produktu Industrial Application Server lze výhodně využít nové vlastnosti tohoto produktu vnesené do něj moderní infrastrukturou ArchestrA. Jedná se především o jednotný adresní prostor (name space), centrální systém správy výstrah, centrální archiv historických dat, centrální zabezpečení, správu a údržbu aplikace aj.

Industrial Application Server se s výhodou uplatní zejména v rozsáhlejších distribuovaných architekturách systémů s velkými počty klientských pracovišť a technologických proměnných.

Díky možnosti začlenit i stávající aplikace InTouch do systémových architektur založených na produktu Application Server nedochází ke znehodnocení stávajících aplikací ani nákladů vynaložených na jejich vytvoření.

Certifikace pro Microsoft Windows XP
V souladu s dosavadní tradicí těsné spolupráce firem Wonderware a Microsoft podporuje InTouch 8.0 i nejnovější operační systém Microsoft Windows XP. Systém InTouch 8.0 získal jako první software ve své kategorii oficiální certifikační logo Designed for Windows XP, které potvrzuje jeho plnou funkceschopnost pod tímto operačním systémem.

Závěr

Softwarový systém InTouch je univerzálně použitelný pro tvorbu aplikací typu SCADA/HMI pro všechna odvětví průmyslu.

Podporuje všeobecně rozšířené a otevřené standardy a má přátelské až intuitivní ovládání umožňující rychlý vývoj i snadnou správu aplikací.

Nejnovější verze InTouch 8.0 přináší další modernizaci s mnoha zdokonaleními, která jistě najdou uplatnění v nových nebo modernizovaných aplikacích provozovaných i v České republice.

Odkazy na web:
http://www.wonderware.com
http://www.pantek.cz

Ing. Jaroslav Jarka,
Pantek (CS), s. r. o.