Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Zenon HMI/SCADA – jak nezávislá je vaše automatizace?

Kvalita, otevřenost a flexibilita vašeho systému HMI/SCADA předurčují již nyní, jak se bude vyvíjet a jakou pozici bude mít vaše společnost v budoucnosti. Jaký hardware budete používat, jak se budete specializovat nebo jak se bude váš podnik dále rozvíjet? Systém Zenon® poskytuje svému uživateli úplnou svobodu při rozhodování a nezávislost na vybavení firmy. Hranice určujete vy, nikoliv použitý software.
 
Softwarový systém Zenon je systém typu HMI/SCADA, který operátorům umožňuje přímo sledovat reálné procesy v technologickém zařízení, výrobní hale anebo při řízení technického zařízení budov. Stejně jako v obvodovém schématu v něm lze graficky i animovaně přehledně vyjádřit vztahy mezi jednotlivými výrobními operacemi nebo modelovat reálné prostředí. Systém Zenon lze současně využívat k vizualizaci i k interaktivnímu řízení procesů.
 

Nezávislost na platformě

Nezáleží na tom, zda hledáte systém pro ovládání strojů (HMI), nebo systém pro vizualizaci či řízení procesů (SCADA) pro čistírny odpadních vod, technická zařízení budov, sledování nespojité výroby, zpracovatelskou linku nebo pro výrobu a distribuci energie, či dokonce rozhraní pro systém sběru výrobních dat (Performance Data Collection – PDC). Systém Zenon bude vždy snadno použitelný a přitom velmi výkonný software, který může být až do nejmenších detailů přizpůsoben specifickým požadavkům dané úlohy, přičemž může spolupracovat s téměř každým ze známých operačních systémů.
 
Systém Zenon, ve své době první zcela grafický vizualizační systém založený na platformě Windows nabízený na trhu, je v současné době plně transparentní pro všechny verze operačního systému Windows od Windows CE, přes Windows 2000 až po Windows NT/XP/Vista.
 
Verze systému Zenon pro PDA umožňuje sledovat kritické informace a obsluhovat řízenou soustavu z jakéhokoliv místa v podniku prostřednictvím kapesního počítače, který lze mít neustále u sebe, což přináší obsluze nebývalou mobilitu. Operátoři se mohou pohybovat kdekoliv ve výrobní hale a při použití kabelového připojení nebo bezdrátové sítě, např. Bluetooth, obsluhovat a sledovat jednotlivá zařízení. Prostřednictvím svých kapesních počítačů mohou buď přímo komunikovat s řídicím systémem, nebo využít spojení se serverem systému Zenon. Systém Zenon pro PDA pak funguje jako klient. Při tomto způsobu použití se s výhodou uplatňuje úplná transparentnost systému pro všechny verze Windows. Programy vytvořené v prostředí systému Zenon jsou zcela nezávislé na cílové výpočetní platformě; je ale nutné brát v úvahu jisté hardwarové omezení vyplývající z charakteru operačního systému Windows CE.
 
Verze systému Zenon pro PDA plně podporuje všechny síťové služby v systému Zenon. Vytvořený vizualizační či řídicí program je pak bez dalších složitých úprav k dispozici pro kapesní počítače, operátorské panely i klasická PC např. s webovým prohlížečem.
 

Parametrizace místo programování

V principu platí, že čím složitější je konfigurování a ovládání softwaru, tím větší jsou náklady a riziko spojené s jeho zavedením a používáním. Systém Zenon si lze snadno a rychle osvojit a rovněž tak používat. K tomu, aby dokázal snadno a rychle vytvářet vlastní rozsáhlé řídicí a vizualizační programy, stačí uživateli základní znalost práce v prostředí Windows (obr. 1). Nejsou nutná žádná dlouhá a nákladná školení ani drahé externí know-how. Odborné pravomoci a znalosti tak zůstávají uvnitř společnosti, noví zaměstnanci si mohou používanou techniku rychle osvojit a dosažená nezávislost pro podnik znamená větší jistotu návratnosti vynaložených investic.
 
Aplikační programy lze v systému Zenon tvořit bez znalosti programování. Díky intuitivnímu charakteru vlastního vývojového prostředí je vytvářejí sami uživatelé vkládáním hodnot parametrů při maximálním využití předností vlastních grafickému uživatelskému rozhraní. Bez ohledu na to, pro jakou cílovou platformu je program určen, pracují stále v tomtéž vývojovém prostředí.
 

Propracovaná síťová technika

Systém Zenon nabízí vedle tradičního modelu sítě s jedním serverem a několika klienty také decentralizované uspořádání s možností použít několik serverů. Tato funkční schopnost se uplatní především při použití kruhové redundance (Circular Redundancy©).
 
Redundance sama o sobě je určena k zajištění dostupnosti vizualizačního systému při selhání serveru, na kterém systém běží. Jako základní bezpečnostní funkce je realizována zdvojením hardwarových i softwarových komponent. Jestliže v systému s redundancí dojde k výpadku hlavního serveru, přejímá jeho roli automaticky záložní server. Mechanismus přepínání činnosti mezi servery je spolehlivě zajištěn systémem Zenon. Díky propracovanému způsobu ochrany serverů před výpadkem a zabudovanému mechanismu automatického přepínání serverů jsou vždy zachována veškerá data v systému, a to při velmi jednoduchém nastavení síťových vlastností řešeného aplikačního programu projektu.
 
Špičková síťová technika, zabudovaná základní redundance a možnost provozu několika aplikačních programů a několika serverů současně jsou základem kruhové redundance systému Zenonu. Jestliže při klasické redundanci plní kontrolní, tedy redundantní funkce druhé PC, při kruhové redundanci přejímají tyto funkce jednotlivá PC, která jsou vymezena jako servery, řetězovým způsobem navzájem. Jednoduchým zkonfigurováním se v systému Zenon každé PC stává pro dané aplikační programy zároveň serverem, záložním serverem i klientem. Díky tomu lze v systému Zenon minimalizovat náklady nejen na dodatečný hardware, ale i na softwarové licence. Dostupnost zařízení přitom zůstává na nejvyšší možné úrovni.
 

Flexibilita a modularita

U systému Zenon je kladen velký důraz na jeho snadné používání a uživatelskou přívětivost. Uživatelské rozhraní vývojového prostředím lze individuálně přizpůsobit tak, aby práce vývojáře byla co nejsnazší. Samozřejmá je zpětná kompatibilita mezi novými verzemi systému Zenon a řídicími programy vytvořenými při použití jeho starších verzí.
 
Použitý princip modularity umožňuje systém Zenon přizpůsobit podle aktuálních požadavků uživatele, a zajišťuje tak hospodárné využití a dokonalou ochranu investic. Vedle standardních funkcí integrovaných do systému Zenon lze podle potřeby použít mnoho dalších nástrojů charakteru samostatných modulů. K nejčastěji používaným patří zejména moduly Archivace, Generátor zpráv, Zasílání zpráv, Rozšířený trend a Manažer skupiny receptur (obr. 2).
 
Velmi často používaným modulem je Zenon SQL Server. Díky němu buď lze zapisovat archivní data přímo do databáze typu SQL, nebo systém Zenon může sám fungovat jako server SQL. Následně k němu mohou libovolné klienty SQL přistupovat a číst uložená data přímo prostřednictvím příkazů Select. Takto se lze obejít bez dodatečné integrace dalších rozhraní, zvýšit úroveň zabezpečení systému proti selhání a současně redukovat potenciální zdroje chyb.
 

Vertikální a horizontální integrace dat

Izolované aplikační programy nejsou v současnosti akceptovatelné. Moderní podnikatelské trendy vyžadují bezproblémovou kooperaci a komunikaci v sítích, rychlé propojování technicky rozdílných systémů a hladké včleňování nových systémů do systémů již existujících.
 
Schopnost zajistit vertikální integraci dat je nedílnou vlastností systému Zenon. Systém je schopen shromažďovat výrobní data z programovatelných automatů (PLC) a poskytovat je dále nástrojům pro řízení podniku a plánování výroby na úrovni MIS a ERP. Dále umožňuje ukládat data do různých relačních databází (MS SQL Server, Oracle, Informix atd.), funguje jako server OPC pro jiné systémy a jeho nástroj Straton® umožňuje společně programovat PLC podle normy IEC 61131-3 a vytvářet zobrazení řízených procesů. Rovněž nabízí integrovaný editor VBA s předdefinovanými průvodci, rozhraní COM, rozhraní XML a podporu ActiveX i dalších protokolů a standardů.
 
Otevřenost systému Zenon na horizontální úrovni dokládá nabídka více než 300 vlastních ovladačů pro zajištění bezproblémové a především rychlé komunikace s různými sběrnicovými systémy a řídicími jednotkami. Díky tomu lze velmi snadno a rychle integrovat jak oblíbené řídicí jednotky od známých výrobců, tak i poměrně netradiční či technicky zastaralé řídicí jednotky, u nichž jiné systémy SCADA selhávají.
 

Závěr

Kvalitu softwaru lze posuzovat podle toho, jak pečlivě zachází s podnikovými zdroji. Investice do strojů a počítačového vybavení se musí vrátit. Čím širší je kompatibilita softwaru, tím lépe pro jeho uživatele. Systém Zenon je od počátku vývoje optimalizován s ohledem na kompatibilitu na všech úrovních. Tento způsob chrání před znehodnocením dlouhodobé investice, zvyšuje produktivitu práce a usnadňuje údržbu různých zařízení.
 
Ing. Tomáš Lípa,
 
 
Obr. 1. Intuitivní a přehledné grafické vývojové prostředí systému Zenon využívá princip parametrizace
Obr. 2. Nadstavbový modul Rozšířený trend usnadňuje tvorbu obsažných zobrazení obsahujících nejen časové průběhy veličin
Obr. 3. Možnosti vertikální a horizontální integrace dat systémem Zenon s kruhovou redundancí poskytující nejvyšší možnou úroveň dostupnosti zařízení