Wonderware SuiteVoyager 2.0 – výrobní informace po internetu

Wonderware SuiteVoyager 2.0 – výrobní informace po internetu

Wonderware SuiteVoyager je informační portálový server, který je schopen poskytovat výrobní informace prostřednictvím služeb intranetu a internetu velkému množství zájemců.

V článku jsou shrnuty požadavky uživatelů na cenově i technicky efektivní využívání výrobních dat a představeno výkonné řešení, které pro tento účel nabízí firma Wonderware, dlouholetý dodavatel softwarových systémů pro oblast průmyslové automatizace.

Požadavky uživatelů

V moderních průmyslových podnicích jsou v současné době běžně zavedeny automatizační prostředky na úrovni výrobního procesu, je zajištěn automatizovaný sběr dat z výrobního procesu a stav výrobního procesu je zobrazován na operátorských pracovištích. V ideálním případě je zřízen i centrální sklad „výrobních (technologických)„ dat, který obsahuje veškerou historii výroby.

Přístup k výrobním datům, tj. datům z výrobních zařízení a jejich řídicích systémů, však obvykle má pouze nepočetná skupina pracovníků (operátorů), kteří jsou vybaveni speciálními klientskými aplikacemi.

Logická je tudíž snaha výrobní data dále zhodnotit, tj. zpřístupnit podstatně většímu počtu pracovníků podniku, kteří jsou schopni na základě analýzy poskytnutých dat příznivě ovlivňovat výrobní proces, tj. optimalizovat výrobu.

Takto kvalifikovaných pracovníků mohou být ve výrobním podniku desítky i stovky. Vybavit všechny tyto pracovníky speciálními aplikacemi pro přístup k výrobním datům by však bylo finančně náročné nejen z hlediska pořízení, ale i z hlediska potřeby kvalifikované údržby těchto aplikací na všech klientských pracovištích.

Podnikoví informatici obvykle vyvíjejí snahu navíc zavést a posléze spravovat „jednotný informační systém„, tj. systém, který nejen zpřístupní výrobní data, ale integruje veškerá data, která je třeba v rámci podniku (nebo i vně podniku) distribuovat. Jde typicky o data uložená v datových skladech již existujících databázových systémů.

Z integrace veškerých podnikových dat dále vyplývá požadavek na efektivní správu jejich zabezpečení.

Wonderware SuiteVoyager

Řešení Wonderware SuiteVoyager od firmy Wonderware vyhovuje všem uvedeným požadavkům.

Wonderware SuiteVoyager je výkonný portálový server, který je vybaven službami schopnými získávat výrobní i jiná data, tato data uspořádat, přizpůsobit potřebám uživatele (tj. transformovat na informace) a poskytovat je oprávněným zájemcům v podobě webových stránek.

Klientská pracoviště se v tomto případě nazývají „softwarově tenké klienty„. Je tomu tak proto, že pro přístup k datům jim stačí pouze minimální programové vybavení – operační systém Microsoft Windows a prohlížeč internetových stránek Microsoft Internet Explorer, který je jeho součástí.

Univerzální přístup k jakýmkoliv datům

Portál SuiteVoyager umožňuje zpracovat a publikovat všechny dále uvedené typy dat.

Aktuální data
SuiteVoyager je schopen získávat živá (aktuální) data z řídicích systémů a výrobních zařízení a tato data názorně graficky zobrazovat.

Způsob interpretace živých dat je přitom srovnatelný se standardem poskytovaným specializovanými vizualizačními aplikacemi kategorie SCADA/HMI (Supervisory Control and Data Acquisition/Human Machine Interface). Podporovány jsou všechny druhy animací, vektorové objekty, rastrová grafika (bitmapy), zobrazení ovládacích prvků, zadávací dialogy, časové průběhy atd., jak je patrné z obr. 1.

Z klientských stanic přistupujících na portál SuiteVoyager je možné připojená výrobní zařízení i ovládat. Toto právo ovšem mají pouze uživatelé se zvláštním oprávněním. Není-li možnost ovládat výrobní zařízení prostřednictvím portálu SuiteVoyager vůbec žádoucí, lze ji globálně zakázat pro všechny přistupující klienty.

Historická data
SuiteVoyager obsahuje portálovou aplikaci umožňující zobrazit historická data uložená v databázi historických dat Wonderware IndustrialSQL Server.

Uživatelé mohou interaktivně zadávat dotazy SQL nebo použít dotazy již předem připravené. Odpovědí na dotaz je zpráva v podobě webové stránky s uloženými informacemi o zvolených proměnných (inženýrské jednotky, přepočty, popisy proměnných), grafické průběhy a tabulky obsahující hodnoty proměnných včetně časových značek a údajů o kvalitě dat.

Výstražná hlášení (alarmy)
Portál SuiteVoyager dovoluje zobrazovat aktuální i historické výstrahy z distribuovaného systému výstražných hlášení, který je součástí vizualizačních aplikací Wonderware InTouch.

Výstrahy jsou zobrazeny v tabulkové podobě a je možné je utřídit podle všech sloupců tabulky, včetně času. Dále lze výstrahy filtrovat, tj. zobrazit např. výstrahy náležející do jedné skupiny výstrah nebo výstrahy týkající se určité proměnné.

Data z databází podporujících ADO/ODBC
Zdroje dat portálu SuiteVoyager však nejsou omezeny jen na získávání dat z řídicích systémů a výrobních zařízení.

Prostřednictvím webové služby SQL Data Provider, která je součástí portálu SuiteVoyager, je možné přistupovat k datům uloženým kterýmkoliv databázovým systémem podporujícím standard ADO/ODBC (ActiveX Data Object/Open DataBase Connectivity), např. ORACLE, Paradox, DBase, MS Access, MS SQL Server aj.). Webovou službu SQL Data Provider lze použít v rámci podnikového intranetu nebo i celosvětové sítě Internet.

Tím je otevřenost portálu SuiteVoyager otevřený téměř neomezená.

Data z webových komponent od třetích stran
Portál SuiteVoyager je proveden jako kontejner webových komponent, takže je možné prezentovat informace i prostřednictvím webových komponent od různých výrobců softwaru (Microsoft, Crystal Decisions, Siebel, Baan apod.).

Tímto způsobem je možné do rozhraní portálu integrovat např. tabulkový kalkulátor, poštovní klient, plánovač úloh apod.

Další informační zdroje
Do portálu SuiteVoyager lze dále integrovat různé dokumenty (výrobní předpisy, popisy výrobních systémů, receptury, provozní podmínky apod.) a vytvářet odkazy na jiné informační zdroje (např. na jiné internetové stránky).

Snadné použití

Při vývoji portálu SuiteVoyager byla opět značná pozornost věnována velké vstřícnosti produktu uživateli, která je poznávacím znamení produktů firmy Wonderware od samého počátku její činnosti.

Vývojář ani administrátor portálu SuiteVoyager nemusí ovládat webové technologie. Všechny již uvedené zdroje dat lze do rozhraní portálu začlenit jeho jednoduchým zkonfigurováním.

Pokrokové řešení

Koncepce portálu SuiteVoyager je přizpůsobena moderní základně Microsoft .NET, vytvářející podmínky pro sdílení dat a aplikací prostřednictvím tzv. webových služeb.

Webová služba je aplikace, která publikuje určitou funkci do celé sítě Internet nebo do intranetu a vizí je i publikace napříč základnami (různými operačními systémy).

K datům webových služeb mohou přistupovat jiné webové služby nebo tzv. inteligentní klienty, jejichž typickým úkolem je prezentace dat poskytnutých webovými službami. Základem pro komunikaci v rámci .NET je jazyk XML (eXtended Markup Language), rozšiřitelný značkovací jazyk pro strukturovaný zápis dat.

Použití této koncepce a výhody z ní plynoucí pro praxi lze demonstrovat na příkladu architektury podle obr. 2.

Interakce s řídicími systémy (programovatelnými automaty) je zajištěna prostřednictvím komunikačních serverů I/O. Aktuální stav výroby je zobrazován v technologické síti na pracovištích operátorů v aplikacích InTouch, odkud jsou i sledována a řízena připojená výrobní zařízení. V uzlu s databází IndustrialSQL Server se ukládá historie výroby.

Portál SuiteVoyager odděluje technologickou síť od podnikové sítě a data z aplikací běžících v technologické síti (aktuální data a výstrahy z řídicích systémů a historická data z databáze IndustrialSQL Server) poskytuje oprávněným klientům v podnikové síti (intranet) a mobilním klientům (internet) výhradně prostřednictvím služeb intranetu/internetu (pouze protokol HTTP). Tím je dosaženo významně větší bezpečnosti řídicí sítě.

Portál SuiteVoyager v uvedeném příkladu dále přistupuje k lokálnímu skladu dat (Oracle), kde mohou být i data uložená aplikacemi od třetích stran. Může jít např. o data systémů ERP, data proprietárních podnikových systémů, data skladového hospodářství apod.

Výhody plynoucí z využití konceptu .NET jsou v příkladu na obr. 2 demonstrovány možností přístupu portálu SuiteVoyager k datům ve vzdálené databázi (v příkladu je použita další databáze Oracle) prostřednictvím webové služby SQL Data Provider. Tato webová služba je součástí portálu SuiteVoyager a lze ji dále volně instalovat na kterýkoliv webový server. Portál SuiteVoyager je tedy s využitím této webové služby schopen přistupovat k datům uloženým v databázi připojené do kterékoliv sítě přístupné prostřednictvím sítě Internet.

Všechna uvedená data jsou portálem soustředěna, uspořádána, transformována do vhodné podoby a poskytována s pomocí jednotného rozhraní (internetový prohlížeč MS Internet Explorer) všem oprávněným klientům.

Z příkladu architektury na obr. 2 je rovněž patrné, že portál SuiteVoyager i webové služby podporují použití ochranných bariér typu firewall.

Členění dat

Vzhledem k tomu, že SuiteVoyager integruje množství dat různých typů pro mnoho různých zájemců se specifickými požadavky, je třeba, aby konkrétní uživatelé byli co nejrychleji a nejefektivněji schopni získat právě ty informace, které je zajímají.

Z tohoto důvodu jsou data v portálu členěna prostřednictvím složek (obdoba složek v systému pro správu souborů ve Windows).

Logicky související data je dále možné sdružovat v tzv. složených pohledech. Jde o zobrazení dat z různých zdrojů v jediné internetové stránce. Klient portálu tedy může s využitím složených pohledů okamžitě vidět „data v souvislostech„. To mu umožní rychleji získat přehled o svěřeném úseku a analyzovat případné problémy ve výrobě.

Zabezpečení dat

Protože portál SuiteVoyager zpřístupňuje veškerá podniková data, je důležité tato data zabezpečit tak, aby se k příslušným datům, která jsou pro něj určena, mohl dostat pouze oprávněný klient. Zabezpečení dat na portálu SuiteVoyager je několikastupňové:

• zabezpečen je přístup k webovému serveru jako celku: každý uživatel se musí přihlásit svými identifikačními znaky, po jejichž ověření je mu teprve zpřístupněno rozhraní portálu,

• každému ověřenému uživateli je přiřazena uživatelská role jednoznačně vymezující jeho práva vzhledem k připojeným výrobním zařízením a publikovaným datům (zda může portál „administrovat„, zda má práva zápisu apod.),

• na základě ověření jsou uživateli aktivovány navigační panely umožňující mu přístup pouze k informacím, ke kterým mu byl povolen přístup při správě portálu,

• bezpečnost dat je možné dále zvýšit příslušným nakonfigurováním NTFS (NT File System), implementací bariér typu firewall, použitím protokolu SSL (Secure Sockets Layer), restrikcí nebo povolením přístupu pomocí skupin IP adres a domén, nakonfigurováním ActiveDirectory, VPN (Virtual Private Network) apod.

Závěr

Portál Wonderware SuiteVoyager zhodnocuje výrobní i další podniková data tím, že je shromažďuje, organizuje, dává do souvislostí a distribuuje velkému množství zájemců do prostředí internetu/intranetu.

Vzhledem k snadnému přístupu k informacím z běžného počítače vybaveného prohlížečem internetu poskytuje SuiteVoyager výrobním organizacím cenově výhodnou infrastrukturu pro přenos výrobních informací ke každému uživateli; tj. od pracovníků na výrobních linkách až po vedoucí pracovníky v rámci podniku, přes obchodníky v terénu a zaměstnance poboček až po zákazníky, dodavatele a další externí partnery.

Pracovníci na všech úrovních organizace tedy mohou snadno získávat informace, které právě potřebují, analyzovat je a tak nacházet cesty vedoucí k průběžnému zlepšování celého výrobního prostředí.

Ing. Pavel Průša,
Pantek (CS) s. r. o.