Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Bilanční a monitorovací systém podniku, jeho rozšíření a inovace
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.
Nomenklatura: Automatizace, regulace

Bilanční a monitorovací systém podniku, jeho rozšíření a inovace

Řadu řídicích a monitorovacích systémů na bázi softwarového balíku ProConT instalovala v některých provozech chemičky Kaučuk Kralupy plzeňská firma Zat Easy Control. Postupem času byly k instalovaným funkcím přidávány další (zejména bilančního charakteru) a výsledná data se přenášela z operátorských PC i do podnikové sítě a jeho bilančního systému.

Těmito rozšířeními a postupným přechodem pracovních stanic (kde byl systém provozován) na různé verze Windows se i poměrně široké možnosti systému ProConT vyčerpaly a celý systém se dostal na hranici svých možností. Na požadavek provozovatele jsme provedli analýzu tohoto stavu a dospěli k názoru, že funkce na procesní úrovni (sběr dat, monitorování, řízení) by i se stávajícím technickým vybavením (průmyslové PC se systémy DOS a ProConT) mohly i nadále bez problémů probíhat. Podmínkou bylo odlehčit stávající systém od bilančních funkcí a přenosu dat do místní sítě; toto sdružení funkcí bylo daní době a jejím možnostem. Vzhledem k požadavku na minimalizaci nákladů a maximální zachování prvků procesní úrovně bylo nabídnuto řešení na firemní platformě ProConT/WIN.

Koncepce řešení

Prvním krokem bylo odlehčení všech systémů ProConT od vzájemných komunikací procesních a bilančních dat a zrušení stávajícího síťového monitoringu. Druhým krokem pak implementace nové úrovně pro bilance, přenosy do sítě a archivaci.
Přenosy dat do sítě jsou řešeny přes DDE server, který sdružuje data z jednotlivých procontovských stanic; bilance s archivací mají za základ SQL server firmy Microsoft. Vlastní vizualizace na pracovních stanicích je postavena na bázi HTML vizualizace EasyMon (se síťovou DDE komunikace EasyLink). Konfigurační data jsou částečně uložena v binárním souboru (vytváří se v modulu PVCONFIG), ale značná část konfiguračních údajů se nachází přímo v SQL serveru - včetně kompletního monitorovacího systému.

Přenosy dat

Na každém procesním PC se systémem ProConT je instalována dosová strana komunikace PCTDDES, která se stará o přenos zvolených dat z ProConTu do Windows, přesněji do DDE serveru WPCTDDES. V tomto programu jsou ve formě DDE itemů k dispozici všechna data ze všech procesních stanic a každý DDE klient je odtud může získat. Funguje samozřejmě i obrácený směr, takže data zapsaná do DDE serveru některým klientem jsou odeslána na příslušnou procesní stanici. Tato funkce je využita zejména pro sdílení některých dat mezi procesními stanicemi: modul Switch provádí automatické "přehazování" dat mezi DDE itemy podle konfigurace, kterou si přečte z konfiguračních tabulek SQL serveru. Program Switch také provádí i některé další přesuny dat - do bilančních tabulek, do tabulek pro přenos do podnikového bilančního systému apod.
Z DDE serveru čerpají data i další programy: modul PCTWAB provádí archivaci vybraných položek a modul EasyLink (náhrada nespolehlivé a neefektivní systémové komunikace NETDDE) zprostředkovává DDE data pro pracovní stanice v síti, kde jsou vizualizována.
Nakonec je třeba zmínit relativně maloobjemový, avšak o to důležitější přenos dat - synchronizaci času. Bilanční, archivní a komunikační server je synchronizován v rámci závodové sítě Kaučuk standardními TCP/IP prostředky a tento časový etalon je dále přenášen na procesní stanice se systémem ProConT v rámci IPX komunikace aktuálních dat.

Archivace

Archivaci provádí již zmíněný program PCTWAB, který čte ve zvolených intervalech požadovaná data z DDE serveru a ukládá je do datové fronty na SQL serveru. Do vlastních historických tabulek (odkud je může zobrazovat vizualizace) převádí data z datové fronty program PCTWAD. (Poznámka pro znalce systému Procent: Archivační úlohy ProConTu mají obdobné názvy AB a AD a tato podobnost není náhodná). Přestože jsou data ukládána přímo do tabulek SQL serveru, jedná se o velmi dobré přiblížení k funkci tzv. real-time historické databáze. Ukládání dat neprobíhá pouhým "insertem", ale stará se o něj poměrně sofistikovaná soustava triggerů (spouštěčů), pomocných tabulek a uložených procedur, která je souhrnně nazývána PVSQL. Díky tomu se z "obyčejné" relační databáze stává archivní real-time systém schopný uložit relativně rychle poměrně velké množství procesních dat (včetně časových značek a příznaku kvality - VTQ formát). Není sice použita změnová komprese dat, ale požadavky na úložný prostor jsou optimalizovány. Výsledkem je systém, který sice nemůže výkonnostními parametry konkurovat například InSQL databázi firmy Wonderware, ale pro podobné aplikace je více než dostatečný, a navíc při použití modulu MSDE (MS SQL server s některými funkčními restrikcemi a volnou licenční politikou) velmi levný.

Vizualizace

Vizualizace je - jak již bylo řečeno - postavena na bázi programu EasyMon (zde ve verzi 2.x), což je program, který s maximálním využitím vizualizačních možností standardního MS Exploreru umožňuje zobrazovat data z DDE serverů. Pro zobrazení časových trendů a archivů jsou použity ActiveX moduly.
Tvorba vlastních obrazovek byla usnadněna tím, že jako grafické pozadí bylo možné "stáhnout" vizualizační snímky systému ProConT (resp. grafické nadstavby GemConT). To také usnadnilo přechod na nový systém i pro uživatele, protože i po jeho implementaci mají před sebou na obrazovkách ve Windows známé obrázky. Tyto bitové mapy byly opatřeny dynamickými prvky (čísla, bargrafy, změny barvy, trendy), navázanými na DDE itemy v DDE serveru.
Dalším prvkem, který urychlil nejen tvorbu, ale hlavně všechny další případné změny, bylo uložení definic všech vizualizačních obrazovek (název, popis, bitmapa pozadí, všechny dynamické prvky, napojení na DDE) do SQL serveru. Vlastní vizualizační systém tak tvoří 2 - 3 univerzální HTML soubory s relativně jednoduchými VB scripty a několik tabulek na SQL serveru. Při požadavku na zobrazení některé obrazovky načte Explorer příslušnou HTML stránku, spustí script, ten z SQL serveru načte data zvolené obrazovky a pak předá řízení EasyMonu, který obrazovku "oživí" aktuálními hodnotami z DDE serveru. Tato koncepce se ukazuje jako velmi progresivní a efektivní.

Bilance a další zpracování

Poslední, avšak téměř nejdůležitější funkcí inovovaného systému jsou bilanční výpočty a archivy. Ty provádí sada standardních SQL scriptů a úloh (jobs) na základě dat, která do příslušných tabulek ukládá program Switch.
Tímto způsobem je funkce bilancování zcela nezávislá na systémech ProConT a procesních stanicích a nakonec i na zdroji dat (zde DDE server). Provádění bilančních výpočtů (včetně synchronizace) je tak možné kontrolovat a modifikovat pouze prostředky SQL serveru. Bilanční výsledky (směnové, denní, ...) jsou ukládány do dalších tabulek SQL serveru, odkud je lze vizualizovat opět v prostředí EasyMon (protože tím je zároveň prostředí standardního HTML a VB scriptů); požadovaná data jsou k vizualizaci přenášena ve formě XML a zobrazována v tagu table. Obdobným způsobem jsou zpracovávána i další data.

Výkonostní parametry

Rozsah systému je zřejmý z obrázku; použitý PC je standardní DELL WorkStation 900 MHz, 512 MB RAM. Datový rozsah je 600 hodnot, která jsou updatována po 1 sekundě (v DDE serveru ze všech procesních stanic a tím i na všech připojených pracovních stanicích při vizualizaci). Obvyklý počet připojených klientů je 5 - 6 (z toho někteří přímo, ostatní přes terminál server). Archivace je nakonfigurována na ukládání 229 hodnot po 1 minutě v době 1 měsíce. Odezva na požadavky na vizualizaci i archivní a bilanční data je téměř okamžitá.

Závěr

Cílem článku bylo ukázat jednu z možností realizace poměrně rozsáhlého bilančního a monitorovacího systému s použitím prostředků ProConT/WIN. Zajímavé by toto řešení mohlo být zejména tam, kde je také nasazen systém ProConT a má i nadále zůstat funkční, ovšem požaduje se povýšení funkcí systému ve směru zasíťování, archivace, bilancí. Námětem může být i pro zákazníky, kteří provozují obdobné aplikace, i když zdrojem dat jsou jiné systémy - pokud jsou převoditelné na DDE.

Další články

Automatizace, regulace

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: