SCADA

Ta strona jest tylko do odczytu. Możesz wyświetlić źródła tej strony ale nie możesz ich zmienić.
===== Prezentacja oprogramowania dla systemów SCADA na przykładzie Asix. =====

<WRAP right>
{{:asixlogo.png?135x85|}}
</WRAP>

Asix jest rozwijaną już od 1994 roku przez firmę ASKOM platformą dla systemów HMI/SCADA/MES, służącą do projektowania i realizacji przemysłowych systemów IT dla przedsiębiorstw, procesów, linii technologicznych, maszyn i urządzeń. 

Podstawowe zastosowanie Asix to oczywiście aplikacje SCADA – dla stacji operatorskich do bezpośredniego nadzoru i sterowania procesami. Umożliwia pobieranie danych pomiarowych ze sterowników programowalnych, liczników i innej aparatury pomiarowej. Stąd wysyłane są do sterowników rozkazy załączania, wyłączania napędów, tutaj rejestrowane są przebiegu zmian wielkości analogowych i dwustanowych w czasie, rejestrowany jest również dziennik alarmów. Z wykorzystaniem Asix można też realizować aplikacje klasy HMI, przeznaczone dla paneli operatorskich. Platforma zapewnia również wsparcie w śledzeniu produkcji on-line, wyznaczaniu wskaźników wydajnościowych i jakościowych, analizę danych i raportowanie na poziom systemów ERP. 

===== Główne funkcje platformy Asix =====

Platforma Asix oferuje szeroki wachlarz funkcji, które sprawiają, że jest idealnym rozwiązaniem dla różnych gałęzi przemysłu. Kluczowe funkcje to:

<WRAP round>
  * Wizualizacja,
  * Redundancja kanałów zbierania danych,
  * Recepturowanie i archiwizacja zdarzeniowa,
  * Monitorowanie i śledzenie produkcji,
  * Sterowanie,
  * Raportowanie i graficzna prezentacja danych,
  * Wizualizacja w Internecie,
  * Walidacja aplikacji, rejestracja sterowań i przydział uprawnień,
  * Wydajna archiwizacja danych,
  * Zarządzanie alarmami,
  * Wielojęzyczność,
  * Zdalne powiadamianie.
</WRAP>

===== Jedna aplikacja – różne uprawnienia =====

Platforma Asix umożliwia korzystanie z jednej aplikacji SCADA, ale dostępne informacje i możliwe akcje zależą od miejsca jej uruchomienia i osoby obsługującej. 

Szeroki wachlarz narzędzi i funkcji aplikacji w połączeniu z precyzyjnym systemem kontroli uprawnień pozwala:
<WRAP round>
  * Dostosować zakres funkcji oferowanych użytkownikowi w zależności od jego potrzeb i kompetencji.
  * Elastycznie modyfikować zakresy funkcji i przywilejów, które mogą się przenikać i uzupełniać.
</WRAP>

===== Bogata lista referencyjna =====

Platforma Asix stanowi doskonałe rozwiązanie dla różnych gałęzi przemysłu, od standardowych aplikacji nadzoru i sterowania po zaawansowane systemy monitoringu. Potwierdza to ponad **16.000 sprzedanych licencji**, wykorzystywanych w następujących obszarach:

<WRAP round>
  * Energetyka i ciepłownictwo,
  * Przemysł spożywczy (mleczarstwo, przemysł mięsny, cukierniczy),
  * Przemysł chemiczny i maszynowy,
  * Koksownictwo,
  * Obiekty gospodarki komunalnej,
  * Budynki inteligentne,
  * Systemy telemetryczne,
  * Przemysł motoryzacyjny,
  * Przemysł metalurgiczny.
</WRAP>

===== Opis systemu =====

=== Pomiary analogowe i sygnały binarne. ===

<WRAP left>
{{:pomiary.png?300x165|}}
</WRAP>

Bieżące wartości pomiarów mogą być przedstawiane w postaci liczbowej lub graficznych obiektów, prezentujących pomiar w postaci analogowej. Zazwyczaj w aplikacjach stosuje się stacyjki pomiarów, czyli małe okna z syntetyczną informacją o bieżącym stanie pomiaru, wartościach limitów technologicznych (z możliwością ich zmiany), wykresem historii zmian; tak więc pomiary mogą być zaprezentowane w różnej postaci i w wielu miejscach aplikacji.
Do odzwierciedlania stanu urządzeń i sterowania nimi służą sygnały binarne – są to np.: informacje o napędach, stanie załączenia, otwarcia, gotowości elektrycznej, przekroczenia krańcówek. 

=== Archiwizacja danych ===

<WRAP left>
{{:dane.png?344x192|}}
</WRAP>

Archiwizacja realizowana jest przez moduł historiana - Aspad, który w wydajny sposób gromadzi dane przebiegów analogowych i binarnych. Pojemność archiwum dostępnego on-line na komputerze operatora lub dyspozytora procesu jest ograniczona jedynie wielkością dysku komputera i w praktyce może obejmować historię z wielu lat wstecz.
Historian został rozbudowany w wersji 9 tak, aby mógł przetworzyć i rejestrować dane bieżące z dokładnością 100 nanosekund. Rzeczywista częstotliwość rejestracji danych wynika natomiast z możliwej szybkości ich pobierania poprzez sprzęgi komunikacyjne.
Projektant ma możliwość wyboru sposobu archiwizacji danych: archiwizację w wewnętrznym formacie modułu Aspad, gwarantującym kompresję danych w locie i usuwanie danych nadmiarowych, lub w bazie MS SQL.
Dane są zapisywane z czasem uniwersalnym UTC, co sprawia, że czas jest jednoznaczny, niezależnie od zmian na letni i zimowy, a dane w systemach rozproszonych w różnych strefach czasowych będą widoczne w każdej strefie z czasem prawidłowym dla tej strefy.
Zarchiwizowane dane są udostępniane w postaci danych surowych lub agregatów do innych modułów platformy Asix oraz oprogramowania firm trzecich.

=== Trendy pomiarów i danych ===

Narzędziem pogłębionej analizy danych archiwalnych jest program AsTrend. Pozwala on na wyświetlanie, przeglądanie i drukowanie przebiegów czasowych wybranych zestawów zmiennych i służy do przygotowania „raportów graficznych” pracy obiektu. AsTrend może być eksploatowany jako integralna część systemu wizualizacji lub jako samodzielny program, także w przeglądarce internetowej, z dostępem do archiwum danych na komputerze lokalnym lub zdalnie poprzez sieć. Ponadto, umożliwia szybkie lokalizowanie interesujących fragmentów przebiegów dzięki inteligentnej metodzie przeglądania, która komponuje przebiegi w oparciu o wartości zagregowane, wyliczane i udostępniane przez moduł archiwizacji.

=== AsLogger - Rejestrator szybkozmiennych serii pomiarowych ===

Standardowe licencje Asixa pozwalają na ciągłą archiwizację danych z rozdzielczością do 100ms. W przypadku koniczności zbierania danych z większą częstotliwością można stosować dodatkowy moduł AsLogger. Idea jego działania opiera się na rejestracji w bazie SQL krótkotrwałych serii pomiarowych. Kompletne dane serii muszą być przygotowywane przez urządzenie pomiarowe i są następnie odczytywane przez drajwery komunikacyjne Asixa. Tryb szybkich serii pomiarowych AsLoggera wspierany jest tylko przez wybrane drajwery zabezpieczeń elektrycznych.

=== Wykresy pomiarów ===

Dane modułu Aspad są podstawą do prezentacji wykresów pomiarów bezpośrednio na schematach technologicznych. Operator może takie wykresy dostosowywać do swoich potrzeb, zmieniając widoczny horyzont czasowy, przesuwając się w historii w przód i w tył, powiększając wykres, czy też odczytując wartości z żądanej chwili z przeszłości. Może również nałożyć na bieżący przebieg krzywą wzorcową oraz zlecić odczyt kolejnych nastaw z tej krzywej i wysłanie ich do sterownika tak, by w sposób precyzyjny zrealizować zadany program zmian wielkości sterowanej. 

<WRAP centeralign>
{{:wykres.png?605x148|}}
</WRAP>

=== Raporty ===
Raportowanie przebiegu procesów i produkcji jest wymogiem stawianym przed każdym systemem nadzoru komputerowego. Minimum wymagań to raporty ruchowe - zazwyczaj ich repertuar jest ograniczony do tabelarycznych zestawień wartości średnich, chwilowych lub wybranych agregatów. 

<WRAP centeralign>
{{:raporty.png?605x252|}}
</WRAP>

Współcześnie oczekuje się, że system zapewni także raporty zaawansowane wykorzystywane przez kadrę zarządzającą, która wymaga zestawień syntetycznych, łączących dane z różnych aplikacji działających w przedsiębiorstwie, zawierających pogłębioną analizę danych, wzbogaconą o dane przetworzone statystycznie. Raporty powinny zapewniać możliwość eksplorowania informacji, tj. uzyskiwania coraz bardziej uszczegółowionego obrazu sytuacji. Kadra zarządzająca wymaga też, aby dostęp do raportów był szybki, w dowolnej chwili i z każdego miejsca – tu z pomocą przychodzi możliwość publikacji raportów w sieci lokalnej lub Internecie i dostępu przez przeglądarkę stron www. 

Asix spełnia te wymagania w całej rozciągłości, w stopniu przekraczającym typowe rozwiązania, bowiem udostępnia klika metod tworzenia raportów, np. przy użyciu:

<WRAP round>
  * Microsoft SQL Server Reporting Services
  * MS Excel
  * AsTrend
  * Systemu raportów skryptowych
</WRAP>

=== System kontroli użycia aplikacji ===

System realizowany jest przez centralny system logowania użytkowników i kontroli uprawnień, oparty na systemie ról użytkowników. Z faktu przynależności do konkretnej roli wynikają szczegółowe uprawnienia użytkownika. Autoryzowani do pracy są tylko użytkownicy po zalogowaniu do aplikacji. Polecenie – akcja wydana przez użytkownika jest wykonywana tylko pod warunkiem posiadania przez użytkownika odpowiednich uprawnień. W oparciu o te mechanizmy limitowane może być m.in. wykonanie sterowania, otwarcie ekranu synoptycznego lub wizualizacja wartości zastrzeżonych zmiennych, dostęp do raportów, dostęp do plików wchodzących w skład projektu aplikacji, czy przejście w stan edycji projektu. Pierwotnie przygotowane przez projektanta aplikacji role mogą być w przyszłości swobodnie przydzielane nowym lub istniejącym użytkownikom przez pracowników nadzoru (administratora), w czasie eksploatacji systemu.

<WRAP centeralign>
{{:sys_kontroli.png?605x168|}}
</WRAP>

=== AsAlert - moduł zdalnego powiadamiania o zdarzeniach ===
Pracownicy nadzoru często pracują w systemie dyżurów, kiedy nie muszą przebywać na terenie zakładu. Muszą jednak być niezawodnie i szybko powiadamiani o zaistnieniu nienormalnej pracy systemu, o awariach. Pomocny w takich sytuacjach jest moduł AsAlert, który sygnalizuje stany awaryjne w selektywny sposób: lista odbiorców komunikatów alarmowych oraz harmonogram rozsyłania powiadomień zapewniają, że informacja o stanie niebezpiecznym dotrze do właściwej w danym momencie osoby.
Komunikaty mogą docierać do adresatów z wykorzystaniem różnych metod przesyłu:

<WRAP round>
  * w postaci standardowej poczty elektronicznej poprzez Internet i protokół SMTP;
  * w postaci komunikatów SMS do telefonów komórkowych poprzez sieć GSM;
</WRAP>

<WRAP centeralign>
{{:komunikat.png?605x139|}}
</WRAP>

=== Obsługa receptur i archiwizacja zdarzeniowa danych ===

Platforma Asix dostarcza specjalizowane narzędzie obsługi bazy danych – AsBase, które współpracując z serwerem Microsoft SQL Server pozwala na łatwe aplikowanie receptur oraz rejestrację predefiniowanych rekordów danych – w obu przypadkach zarówno w trybie manualnym, jak i automatycznym.

Charakterystyczną cechą modułu AsBase jest jego w pełni interaktywna parametryzacja i obsługa. Od twórcy aplikacji nie jest wymagana specjalistyczna wiedza dotycząca tworzenia baz danych. Cały proces budowy aplikacji odbywa się poprzez wprowadzanie danych w oknach dialogowych modułu.

<WRAP centeralign>
{{:receptury.png?553x374|}}
</WRAP>

=== Kontrola zasobów produkcyjnych ===

Optymalne wykorzystanie zasobów produkcyjnych wymaga dostępności informacji o zasobach i statystykach ich użycia. Moduł AsService umożliwia rejestrację czasów pracy oraz liczby załączeń urządzeń na podstawie danych pobieranych z aplikacji Asix. Dzięki temu możliwe jest monitorowanie konieczności wykonania czynności konserwacyjno-remontowych, alarmowanie i raportowanie przekroczeń z tym związanych oraz gromadzenie danych technicznych i ewidencyjnych każdego nadzorowanego urządzenia.

<WRAP centeralign>
{{:zasoby.png?605x332|}}
</WRAP>

Podstawą funkcjonowania modułu AsService jest rejestr urządzeń i maszyn, który pozwala na zebranie i odpowiednie pogrupowanie danych nt. wszystkich urządzeń. Wszystkie informacje generowane i przetwarzane w module AsService (stany liczników, czynności eksploatacyjne, historia operacji, …) powinny odnosić się do urządzeń wprowadzonych do w/w rejestru.

Dla każdego urządzenia istnieje możliwość określenia zestawu dokumentów elektronicznych związanych z jego eksploatacją - takich jak: dokumentacja techniczno-ruchowa, instrukcje obsługi, protokoły badań, schematy technologiczne i inne.

=== Monitoring i sterowanie przy pomocy urządzeń mobilnych === 

<WRAP right>
{{:mobile.png?274x292|}}
</WRAP>

Moduł Asix Mobile stanowi rozszerzenie zestawu narzędzi i programów dostępnych na platformie Asix o funkcjonalności dedykowane dla urządzeń mobilnych typu smartfon lub tablet.

Asix Mobile umożliwia stworzenie w pełni funkcjonalnego interfejsu służącego do wizualizacji wybranych pomiarów kontrolowanego obiektu, a także sterowania jego pracą. Sposób tworzenia i obsługi interfejsu graficznego został w maksymalnym stopniu dostosowany do użycia na urządzeniach z ekranami o niewielkich rozmiarach. Duży nacisk został położony na efektywne wykorzystanie ekranów dotykowych.

<WRAP clear></WRAP>

<WRAP left> 
{{:mobile2.png?321x223|}}
</WRAP>

Dzięki Asix Mobile użytkownik zyskuje natychmiastowy dostęp do danych, niezależnie od tego gdzie się znajduje. Możliwe jest śledzenie bieżącej wartości pomiarów oraz przeglądanie historii ich zmian. W razie konieczności można wpłynąć na bieg procesu poprzez wysłanie zdalnego sterowania lub nastawy. Zapewniona jest także kontrola stanu alarmów łącznie z funkcją potwierdzania ich odczytu. Dodatkowo, system powiadomień pozwala użytkownikowi monitorować obiekt bez otwierania aplikacji Asix Mobile – informacja o zmianie stanu każdego z wybranych alarmów może być wysyłana automatycznie w postaci powiadomienia systemowego, wyświetlanego na urządzeniu odbiorcy.

=== Interaktywne środowisko projektowania aplikacji ===

Środowisko projektowania aplikacji Asix w technologii Evo odznacza się przyjaznym i intuicyjnym interfejsem. Zarówno konfigurowanie systemu wizualizacji, jak i parametryzacja aplikacji odbywa się przy użyciu jednego narzędzia. W każdej chwili projektant może wykonać modyfikacje aplikacji na obiekcie, nawet bez jej wyłączania z pracy.
Zaprojektowanie, skonfigurowanie, budowa wizualizacji i bieżąca edycja aplikacji odbywa się przy użyciu okien dialogowych z systemem zakładek, które w uporządkowany i czytelny sposób grupują wszystkie opcje odpowiedzialne za poszczególne obszary funkcjonalne aplikacji i bezbłędnie prowadzą projektanta przez proces prawidłowego zadeklarowania wymaganych parametrów.

=== Publikowanie w sieci ===

Aplikacja SCADA na platformie Asix.Evo może zawierać ekrany prezentacji wymagane przez różnych użytkowników: operatorów obiektu, służby utrzymania ruchu, menadżerów produkcji itp. Może scalać aplikacje z różnych obiektów w jednym projekcie aplikacji syntetycznej ( zbiorczej) wykonywane w oknach MS Windows. Możliwe jest takie skonfigurowanie systemu , aby aplikacja syntetyczna w wersji desktopowej była obecna na każdym komputerze w sieci zakładowej po zainstalowaniu na nim systemu Asix.

Jeśli jednak to za mało, to taka aplikacja syntetyczna, wraz z dostępem do narzędzi analitycznych (rozbudowane raporty AsRaport, analiza alarmów w AsAlarm, wykresy w AsTrend), może być bez trudu opublikowana w sieci lokalnej oraz Internecie, i wykonywana bez jakichkolwiek ograniczeń w oknie przeglądarki internetowej. Nie jest wymagana żadna konwersja aplikacji, a jej funkcjonalność również nie ulega ograniczeniu. Webowe wersje aplikacji, wykonywane w trybie HTML5, działają ze wszystkimi najnowszymi przeglądarkami Edge, Mozilla Firefox, Google Chrome i Opera.

=== Otwartość systemu ===

Asix zapewnia otwartość systemu rozumianą jako możliwość bezpośredniego dostępu do danych z poziomu innych aplikacji / programów stosujących się do standardów wymiany danych przyjętych w środowisku Windows. Jako pośrednik między aplikacjami systemu operacyjnego Windows a aplikacją Asix służy zestaw serwerów wchodzących w skład modułu AsixConnect. Udostępnia on dane systemu Asix – bieżące, archiwalne, alarmy i bazę definicji zmiennych. W środowisku Windows dostęp do danych możliwy jest wg protokołów DDE, OLE DB i OPC/OPC UA. Dla środowiska Windows/Visual Basic dostępne są serwery Automation, a dla środowiska Windows/Visual Studio - serwery .NET. W Internecie/Intranecie dostęp do danych umożliwia serwer Web Services.

<WRAP centeralign>
{{:dde.png?585x133|}}
</WRAP>

Przykład ten demonstruje sposób dostępu do danych bieżących aplikacji systemu Asix przy użyciu serwera DDE. Aby przykład działał, należy wcześniej uruchomić serwer DDE.

=== Redundancja, aplikacje wielostanowiskowe ===

Asix został zaprojektowany pod kątem realizacji systemów sterowania - stąd ogromny nacisk został położony na stabilność pracy systemu, mechanizmy wewnętrznej kontroli poprawności działania poszczególnych modułów oraz zapewnienie redundancji minimalizującej skutki awarii sprzętowych. W szczególności, Asix jest standardowo przygotowany do tworzenia struktur redundantnych w układzie nazywanym „gorącą rezerwą”, kiedy dwa lub więcej stanowisk nadzoru komputerowego łączy się z obiektem poprzez odrębne kanały komunikacyjne, prowadząc niezależnie akwizycję i archiwizację zmiennych procesowych oraz własną kopię na bieżąco uzgadnianego dziennika zdarzeń i alarmów.

Taki układ redundantnych stanowisk Asix po połączeniu siecią Ethernet staje się odporny na awarie obejmujące:

<WRAP round>
  * uszkodzenie fizycznego kanału komunikacji z obiektem - stanowisko z tym rodzajem dysfunkcji automatycznie przełącza się na pozyskiwanie danych z redundantnej stacji poprzez sieć Ethernet i nadal funkcjonują równorzędne stanowiska nadzoru;
  * uszkodzenie stanowiska nadzoru - do czasu usunięcia awarii proces jest nadzorowany przez pozostałe stanowiska, a po przywróceniu komputera do stanu sprawności następuje automatyczne uzupełnienie (zsynchronizowanie) zawartości jego archiwum danych oraz dziennika zdarzeń i alarmów.
</WRAP>

Należy też podkreślić, że nie jest wymagane konfigurowanie a priori par komputerów pracujących w rezerwie – po zaistnieniu potrzeby przełączenia się na kanał zapasowy stacja operatorska automatycznie odnajdzie w swoim otoczeniu komputer, z którego będzie pobierać dane poprzez sieć. Fakt przełączenia na kanał zapasowy oraz przełączenia na podstawowy kanał po jego naprawie mogą być sygnalizowane wysłaniem alarmu.

**Źródła:**
<WRAP round>
  * Materiały szkoleniowe Asix.Evo – SCADA gotowa na nowe wyzwania.
  * [[https://www.asix.com.pl/|asix.com.pl]]
</WRAP>