Веб-технології

Більшість додатків, що збирають виробничі дані, у даний час базуються на пакетному підході, коли дані передаються наприкінці робочої зміни чи в найменш завантажену частину дня. Але завдяки новим мережним технологіям, зараз такі додатки можуть працювати в реальному масштабі часу, при цьому, інформація безупинно збирається й аналізується - без будь-якого втручання оператора. Операції по керуванню виробництвом будуть все більше і більше прямо звертатися до головних комп'ютерів і серверів ІНТРАНЕТ за допомогою моделі клієнт/сервер. Ці функціональні можливості є серцем інфраструктури систем керування Transparent Factory, запропонованою Шнейдер Електрик.

Контролери, ПЛК і Системи Планування Ресурсів (ERP - Enterprise Resource Planning) одержать можливість доступу до будь-якого датчика, підключеного до мережі пристроїв керування. В результаті значно покращиться інформаційне забезпечення процесу керування виробництвом.

В реальному масштабі часу оператори процесів зможуть відслідковувати і набудовувати продуктивність системи, одержувати доступ до інформації рівня цеху і спілкуватися прямо з керівником виробничої лінії.

Н едавно Шнейдер Електрик продемонстрував таку можливість на виставці National Manufacturing Week'99. Кожен бажаючий міг прочитати і переглянути дані з убудованих серверів контролерів Quantum і Premium з використанням ручних комп'ютерів із установленої на них операційною системою Windows SE, Microsoft Internet Explorer for Windows SE і беспроводные мережні карти Ethernet формату PCMCIA. Міць цієї можливості була також представлена в нашому тривимірному ролику "Подорож крізь Transparent Factory", що був представлений на IAM'99 у КОБО Холі в Детройті з 11 по 13 травня.

Промисловий IНТРАНЕТ буде не тільки внутрішньою інформаційною системою. Рух до організації керованого продавцем виробництва й електронної комерції вимагає, щоб виробництво, що займає центральне місце в ланцюжку постачань, було інтерактивним. Споживачам і постачальникам необхідно бачити усі ланки в ланцюжку постачань, від розміщення за мовлення і закупівлі сировини до зборки готового виробу, відвантаження і доставки.

Системи підтримки прийняття рішень і додатки збереження даних незабаром зможуть "добувати" величезні масиви даних для з'ясування взаємозв'язків і тенденцій, що може викликати поліпшення процесу керування. При підключенні устаткування і терміналів персоналу до мережі, вище керівництво може мати безпрецедентно повний доступ до оперативних виробничих даних.

Додавання описаних вище нових процесів, систем і технологій до сьогоднішніх систем автоматики і комунікаційних інфраструктур керуючих систем, приведе до їх великої перенапруги. Вузькі місця, причиною яких є роздільні мережі (заводські, керуючих пристроїв) повинні бути вилучені перед застосуванням "прозорих" мережних рішень по всьому підприємству.

Ринок диктує застосування Ethernet як мережне середовище для промислових мереж ІНТРАНЕТ, і те, як постачальники зможуть сприйняти ці нові віяння, і визначить, хто з них буде займати на ринку лідируючі позиції, а хто буде плестися в хвості.

Управління

Історія

Історично, дані, використовувані в роботі виробничого устаткування, знаходилися в сфері діяльності інженерів по системах керування і реально не були доступні для управлінського персоналу. Доступ до даних вимагав знань про те, де і як ці дані зберігаються, а також знань про методи їх експорту й імпорту. 

Обробка даних не була скоординована; для забезпечення взаємодії устаткування не використовувалися єдині методи і способи представлення даних. Увага інженерів по системах керування була сфокусована власне на машині чи продуктивності процесу, але не на доступності даних для інших.

Звичайний метод витягу інформації для керування полягав у виконанні операцій експорту й імпорту для одержання імен і джерел запитуваних даних, але не прямо з обладнання і не в реальному масштабі часу. Замість цього, файли створювані різними допоміжними програмами і пакетами програм використовувалися як основа для описових даних. Ця модель даних для ознак і атрибутів дозволяла здійснювати обмін даними, але вона мала схильність до невдалого підбору в даних між взаємодіючими сутностями. Крім того, для витягу даних потрібне було детальне розуміння керуючих прикладних програм, що із сплином часу затрудняло внесення змін у систему.

Нові можливості

За допомогою Transparent Factory Internet - технології переносяться на рівень керування виробництвом, а також на рівень представлення даних для керування підприємством. Стандартні оглядачі можуть використовуватися для доступу до інформації реального часу, що знаходиться на WEB - сторінках у ПЛК від Шнейдер Електрик і розподілених входах/виходах. Підключення можуть бути виконані для існуючих систем з використанням як інтерфейсів Шнейдер Електрик так і інтерфейсів інших виробників.

Якщо фізичне і логічне підключення для пристроїв рівня керування цехом виконується з використанням Відкритих технологій, то спрощується застосування різних інструментів для доступу і дослідження даних рівня керування цехом. Дані можуть бути переглянуті в реальному часі з використанням оглядачів чи зібрані в різних форматах, починаючи з найпростіших графічних представлень до складних графічних екранів систем Людино-машинного інтерфейсу.

Інформація рівня керування цехом може бути відсортована і представлена за допомогою простого програмного забезпечення генерації звітів і представлення даних, а не накопиченням бізнес - систем для надання такої інформації реального часу.

Переваги

Удосконалення доступу до інформації реального часу - за допомогою прямого підключення до пристроїв керування з використанням Internet -технологій, наданих Transparent Factory і іншими постачальниками, що дотримуються концепції Відкритих систем, дає можливість керуючій ланці одержувати доступ до цієї інформації без виконання "проекту". Це означає більш якісне інформаційне забезпечення прийняття рішень і відповідно більш високу ефективність. Інтеграція Transparent Factory із системами ERP і MES дає можливість одержання нової інформації без необхідності зміни бізнес-систем. 

Немає необхідності міняти обладнання - підключіться до нього за допомогою мостів і інтерфейсів Transparent Factory між існуючими мережами і ПЛК. Більшість з існуючих виробничих даних стануть доступними для перегляду й одержання в програмних продуктах, що відповідають Відкритим стандартам і бізнес - системах. 

З Transparent Factory можна модернізувати виробництво послідовно, крок за кроком - заміна чи додавання нових компонентів здійснюється легше і простіше, ніж раніш. 

Використання відкритих технологій, що вводяться Transparent Factory, приводить до зменшення експлуатаційні витрат, завдяки зниженню витрат на системи керування. Доступне і недороге програмне й апаратне забезпечення Відкритих систем виключає обмеження і витрати, що традиційно асоціюються з витратами на аналогічне патентоване устаткування. Відкриті архітектури Transparent Factory дають можливість системам керування крокувати в ногу з передовими технологіями й у той же час, забезпечувати доступ управлінського персоналу до інформації, що містяться в цих системах керування. 

Низькі витрати на впровадження - витрати, зв'язані з підключенням і забезпеченням представлення шаблонів даних з Transparent Factory значно нижчі ніж аналогічні витрати на патентованих системах. Оскільки розробка може бути виконана персоналом підприємства, витрати на залучення зовнішніх експертів значно знижуються. Інженери можуть працювати над проектом з різних місць одночасно і без необхідності приїжджати на місце.

Більш низькі операційні витрати - Вартість генерування звітів для керування і відображення схем значно зменшується чи виключаються з використанням Transparent Factory. Вартість експертних робіт для патентованих систем зменшена з тих пір, коли Transparent Factory надає технології, що є в тисячів розроблювачів для WEB і Internet.

Виробництво

Історія

Виробництво розглядає ПЛК і дані, що містяться в них, як щось важливе, але не завжди легко доступне. Представлення виробничого обладнання і середовища і перегляд даних виробничим персоналом завжди є об'єктом тлумачення Відділів Систем Керування. Їхня реалізація засобів Людино-машинного інтерфейсу (ЧМИ), програмного забезпечення і засобів складання звітів залежали від взаємодії між підрозділами. Будь-які зміни, внесені в процес виробництва, в результаті можуть стати потенційним джерелом затримок у візуалізації змін і інтерпретації помилок у процесі здійснення змін.

Нові можливості

За допомогою перенесення Internet-технологій на рівень керування виробництвом, Transparent Factory, забезпечив нову методологію розгляду процесів виробництва і їхніх даних. На відміну від повсюдного розгортання дорогих пакетів програмного забезпечення ЛМІ, для доступу до даних у ПЛК можуть бути використані недорогі (чи навіть безкоштовні) WEB - оглядачі. Для керування технологічними процесами можуть використовуватися WEB - сторінки, що містять графічні екрани ЛМІ, а не спеціальні ПК із встановленими на них програмними пакетами ЛМІ. І, нарешті, WEB - сторінки можуть створюватися великою кількістю професіоналів, яким немає необхідності вивчати спеціалізовані пакети ЛМІ. Фактично, виробничі фахівці можуть створювати власні WEB - сторінки з графічними екранами ЛМІ в міру необхідності.

Існуючі ПЛК і програмні пакети ЛМІ не потребують заміни. Необхідно тільки здійснити їх підключення до мостів чи шлюзів Transparent Factory. Подальше розширення системи може бути виконане на місці, без тривалого циклу розробки. Взаємодія з інформацією реального часу в майбутньому буде слідувати технологіям, розроблювальним для Internet.

За допомогою Transparent Factory, можна розробляти графічні екрани ЛМІ і засобу доступу до інформації, а також змінювати їх тоді, коли Ви цього хочете. 

Переваги

Збільшення періоду працездатного стану і експлуатаційної готовності процесу - Компоненти Transparent Factory можуть бути візуально відображені і діагностовані локально чи на відстані за допомогою WEB - оглядачів, що одержують доступ до сторінок на вбудованих серверах ПЛК і систем віддалених входів/виходів. Результатом цього буде більш швидка діагностика устаткування збільшення періоду працездатності. Моніторинг продуктивності машин може дозволити використовувати роботу машини більш ефективно шляхом надання необхідних даних реального часу за допомогою тих же інструментів, що описані вище. Як результат, досягається висока експлуатаційна готовність устаткування і процесів.

Розширення встановленої бази - Якщо є встановлені системи, то Transparent Factory може забезпечити підключення до них для витягу даних реального часу, тому база встановленого устаткування розширюється і збільшується без заміни систем. Також є можливість мінімізувати простої обладнання, зв'язані з заміною чи модернізацією системи керування. 

Удосконалений доступ до цехової інформації - Виробничий персонал може одержати доступ до такої інформації реального часу, що раніше була недоступна чи доступна з застосуванням великих зусиль і витрат. За допомогою Transparent Factory для доступу до виробничої інформації можуть створюватися індивідуальні чи налагоджені користувачем графічні екрани і захищатися паролем. При цьому не потрібно використання дорогих ПК і застосування програмних пакетів ЛМІ. Такий доступ може зробити керування більш ефективним за допомогою забезпечення критичною для ухвалення рішення інформацією. Керування виробництвом може здійснюватися також дистанційно, навіть з домашнього ПК за допомогою стандартних оглядачів.

Новий підхід доступу до даних в програмованих контролерах будується на броузерах

Компанія Шнейдер випустила на ринок вбудовані WEB-сервери (Embedded Web Server) і пакет Utility, при цьому демонструючи новий підхід прозорого доступу до даних ПЛК через броузери. Це нове рішення базується на промислових модулях контролерів Premium і Quantum з вбудованими WEB-серверами і програмному забезпеченні, яке легко настроюється (Web Utility Software). Як частина продуктів Transparent Factory suite, вони ставлять користувача, як ніколи раніше, поруч з потоками даних з нижнього рівня (виробництва) і незалежно, де ці дані знаходяться - в світі чи в організації. Більш конкретно, вбудований WEB-сервер є модуль контролера Premium або Quantum, що має вбудований HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) сервер і підключення до Ethernet TCP/IP. Додатково, він має власну пам'ять і файлову систему, для того, щоб поставляти дані реального часу на WEB і дозволити настройку під користувача.

WEB функції включають доступ до WEB-сторінок контролера через використання стандартних броузерів можливість аналізувати діагностику контролера, конфігурацію входів/ виходів, дані реального часу і бібліотечні інструменти. Завдяки даним про діагностику контролера та про його стан через броузери, вбудовані WEB-сервери надають кращу сервісну підтримку та час реакції. Це дає доступ до точних даних тим, кому це необхідно, через безпечний доступ до контролера і гіперз'вязок з іншими серверами, надаючи тим самим повну інформацію щодо стану-діагностики технологічного обладнання або процесу. Врешті, можливе створення власних HTML екранів для специфічних потреб користувача.

Преконфігурована діагностика та масиви даних швидко перетворюють вбудовані WEB-сервери на незмінну річ. Коли користувач відкриває свій броузер по IP адресі контролера, все що він має зробити - це ввести свій USER пароль для доступу до екранів діагностики реального часу і шаблонів/ редактору даних. 

Оскільки ПЛК надають свої власні WEB-сторінки, спеціаліст по обслуговуванню може вільно переходити з одного підприємства (цеху) на інше, викликати, наприклад, HTML-сторінку з одного вбудованого в ПЛК серверу, потім одним натиском клавіші встановити гіперз'вязок з іншою сторінкою і бачити дані з технології чи діагностики обладнання суміжного виробництва і все це відбувається цілком прозор так як це можливо в Internet. 

Вбудовані WEB-сервери та програмне забезпечення WEB Utility побудовані на відкритих технологіях та комунікаційних стандартах. Це означає, що системи АСУТП користувача та системи АСУП можуть, врешті, працювати разом, потребуючи при цьому менше затрат на обладнання та навчання користувачів (всі знайомі з WEB броузерами). WEB сервер працює окремо від операційної системи реального часу та прикладної програми. Таким чином, система управління функціонує безпечно і надійно, розширення системи шляхом додавання серверу ніяк не впливає на характеристики самої керуючої частини системи. Врешті решт, ці сервери можуть бути встановлені в існуючі вже системи, надаючи безперечні переваги всім користувачам і відкриваючи шлях в майбутнє. 

Вбудовані WEB-сервери та ПЗ WEB Utility наразі доступні в трьох конфігураціях: 

• Quantum Web Embedded сервер модуль 140 NOE 211 10 з Ethernet TCP/IP, 10 Base T, екранована пара, 1 канал та 350 КБайтт пам'яті; 
• Quantum Web Embedded сервер модуль 140 NOE 251 10 з Ethernet TCP/IP, 10 Base FL, оптоволокно, 1 канал та 350 КБайтт пам'яті; 
• Premium вбудований сервер модуль TSX ETY 110 WS з 10 Base T екранована парою, 1 канал, AUI та 1400 КБайтт пам'яті.