Aktuální vydání

celé číslo

05

2021

Perspektivy automatizace, umělá inteligence v automatizaci; prostředky automatizace v době lockdownu
celé číslo

Vizualizační software Citect

Automa 8/2000

Tomáš Lín, AutoCont Control Systems

Vizualizační software Citect

Vizualizační software Citect je produktem australské firmy CI Technologies. Používá se pro aplikace všech velikostí v různých oblastech průmyslu. Pro aplikační firmy a systémové integrátory to znamená, že pomocí jednoho produktu jsou schopni zvládnout malé aplikace stejně dobře jako rozsáhlé systémy. Není tedy nutné mít vyškolené odborníky na několik produktů, které se používají podle velikosti aplikace.

Architektura systému
Vizualizační software je postaven na architektuře client/server. Celý produkt lze rozdělit na několik subsystémů, které jsou vzájemně provázány.

Základním prvkem je IOServer (komunikační server). Jeho úkolem je zajistit přenos požadovaných dat mezi Citectem a vstupně-výstupními zařízeními (dále I/O zařízení). Komunikační server zprostředkovává data pro ostatní subsystémy v závislosti na přicházejících požadavcích. Rovněž zajišťuje optimalizaci přenášených dat (seskupování požadavků na čtená data do bloků tak, aby se maximálně efektivně využil komunikační kanál a komunikační paměť cache). K jednomu IOServeru lze připojit až 4 096 I/O zařízení. Jedna aplikace může obsahovat až 255 komunikačních serverů.

Dalším velmi důležitým prvkem je server alarmů, jehož úkolem je zpracovávat alarmy. U digitálních signálů kontroluje stav dané proměnné, u analogových signálů kontroluje, zda není překročena některá z mezí, u podmíněných alarmů (advanced alarms) vyhodnocuje zadanou podmínku. Server alarmů získává aktuální hodnoty proměnných z komunikačního serveru. Server alarmů rovněž poskytuje data zobrazovací části systému Citect (zobrazení aktuálních stavů alarmů, přehledu alarmů, mezí alarmů apod.).

Server trendů zajišťuje archivaci dat, která se používají pro grafické zobrazení časového průběhu dané veličiny. Hodnoty proměnných pro archivaci získává z komunikačního serveru.

Server reportů zajišťuje generování protokolů (tisk, ukládání do souborů nebo ODBC).

Všechny tyto serverové úlohy mohou být vykonávány jedním počítačem nebo jejich vykonávání může být rozděleno mezi několik stanic.

Z pohledu operátora je nejdůležitější část zobrazovací (Display Client). Tato část umožňuje operátorovi přístup k požadovaným datům. Pro zobrazení aktuálních hodnot proměnných využívá služeb IOServeru. Alarmy jsou čteny ze serveru alarmů, požaduje-li operátor zobrazit stránky trendů, jsou požadovaná data poskytnuta serverem trendů apod.

Obr. 1.

Možnosti použití
V úvodu byla zmínka o tom, že software Citect je vhodný pro všechny velikosti aplikací, od nejmenších systémů s jedním PLC a jednou operátorskou stanicí až po rozsáhlé systémy s desítkami operátorských stanic s využitím konfigurace hot standby (doslova „horká záloha“, možnost přejít na záložní systém bez výpadku činnosti).

K malým aplikacím zpravidla patří vizualizační software pro stroje a malá technologická zařízení.

V této oblasti hraje důležitou roli jednoduchost návrhu aplikace. Citect obsahuje předem připravené šablony, knihovny grafických prvků i složitějších grafických objektů (genies a supergenies), které zkracují dobu nutnou k tvorbě projektu. Samozřejmostí jsou uživatelsky definované knihovny grafických prvků, které mohou být opakovaně použity v dalších aplikacích. Více než 100 vestavěných komunikačních driverů a podpora komunikace OPC umožňují připojit téměř všechny PLC používané v současné době. Velmi důležitou roli hraje i cena řešení. Firma CI Technologies nabízí zdarma vývojové prostředí pro tvorbu aplikace. Do ceny runtime licence jsou kalkulovány pouze proměnné (tags), které jsou čteny z I/O zařízení. Pro výrobce strojů a technologických celků, které se dodávají do zahraničí, je zajímavá podpora vícejazyčné aplikace. Stejná aplikace beze změn v projektu může být velmi snadno přeložena do několika jazyků, přičemž jazyk může být změněn i za běhu aplikace.

U malých a středních aplikací jsou většinou také předkládány požadavky na realizaci uživatelsky definovaných funkcí, matematických operací apod. Ty lze v Citectu velmi dobře implementovat pomocí programovacího jazyku Cicode. Uživatelské funkce Cicode je možné ladit s využitím vestavěného ladicího nástroje (debugger), který je součástí editoru CiCode. Dalším důležitým prvkem je podpora statistického zpracování dat (SPC).

I malé aplikace mohou využívat všech vlastností systému Citect jako otevřenost, rozšiřitelnost, redundance atd.

Rozšiřitelnost aplikace přináší koncovým uživatelům možnost kdykoliv rozšířit aplikaci (ať už co do velikosti nebo počtu stanic). Aplikace lze o další operátorské stanice rozšířit beze změn v projektu.

Velké aplikace jsou zpravidla aplikace řízení technologických celků, popř. celých provozoven. Mezi hlavní požadavky na systém SCADA z pohledu uživatele (koncového zákazníka) patří spolehlivost systému (mnohdy tyto systémy pracují nepřetržitě), rychlá odezva systému na zásah operátora (případně rychlost přepnutí zobrazení technologie), možnost dlouhodobě archivovat data, tisknout protokoly či komunikovat s dalšími softwarovými produkty, které se používají v daném podniku.

Co se týče spolehlivosti samotného softwaru Citect, firma CI Technologies má po celém světě vytvořenu velkou skupinu systémových inženýrů, kteří každou novou verzi Citectu podrobují před tím, než je uvedena na trh, důkladným testům. Spolehlivost celého vizualizačního systému je však nejen dána spolehlivostí softwaru SCADA, ale samozřejmě závisí na spolehlivosti operačního systému a na spolehlivosti hardwaru počítače. Přestože nyní používané prvky jsou velmi spolehlivé, nelze předem vyloučit možnost chyby nebo závady (např. přehřátí CPU, porucha pevného disku apod.). Aby bylo možné splnit požadavky na extrémní spolehlivost celého systému, byla do softwaru Citect zabudována komplexní podpora redundance (zálohování funkcí).

Redundance
Redundance je realizována tak, aby se co nejefektivněji využívaly dostupné zdroje při co největší možné míře bezpečnosti a spolehlivosti. IOServer, server alarmů a server reportů mohou pracovat v konfiguraci hot standby. Server trendů může pracovat s podporou redundance s možností automatického doplnění chybějících dat při odstavení nebo výpadku jednoho ze serverů. Redundance je podporována systémem bez nutnosti úprav programu aplikace.

Síťové funkce
Obsahuje-li aplikace více než jednu operátorskou stanici, je velmi důležitá podpora síťových funkcí. Typická aplikace Citectu je složena z jednoho projektu, který běží na všech operátorských stanicích v síti. Funkci každého počítače na síti lze velmi jednoduše nastavit pomocí nástroje Computer Setup Wizard (obr. 1).

Vestavěné síťové funkce zajistí přístup k datům jednotlivých serverů z ostatních operátorských stanic (klientů). Operátorské stanice se většinou propojují pomocí sítě LAN (v případě rozlehlé aplikace pomocí sítě WAN). Při výpadku primárního serveru je zajištěno automatické přepnutí klienta na záložní server. Alarmy lze potvrzo vat z kterékoliv stanice na síti (samozřejmě má-li operátor tuto funkci povolenu).

Citect obsahuje i některé další prvky, které jsou běžné spíše v oblasti velkých distribuovaných řídicích systémů. Jde např. o společnou databázi proměnných. Citect je schopen získat informace o proměnných (tj. jméno proměnné, její adresu, rozsah, fyzikální jednotky) z některých nástrojů pro programování PLC.

Zabezpečení aplikace a přístup k datům
Citect podporuje osm úrovní přístupových práv. Jde-li o skutečně rozsáhlou aplikaci s více technologickými celky, které jsou obsluhovány několika operátory, je možné celou aplikaci rozdělit na pomyslné oblasti. Každému uživateli lze nadefinovat přístup a přístupová práva do konkrétních oblastí. Operátor tak může z dat celé aplikace dostat k dispozici pouze pro něj důležité informace. Vedoucí provozu může po přihlášení na stejné operátorské stanici získat přístup ke všem datům apod.

Otevřenost systému
Jedním z hlavních požadavků na současné vizualizační systémy je otevřenost. Otevřený systém je schopen vyměňovat informace s dalšími programovými produkty nebo zařízeními. Citect v současné době podporuje téměř všechna standardní rozhraní pro výměnu informací.

Funkce správy souborů tohoto systému umožňují pracovat s binárními, databázovými a textovými soubory a soubory HTML.

Vestavěná podpora rozhraní ODBC dovoluje výměnu dat mezi Citectem a databázovými aplikacemi (Access, ORACLE, SQL Server apod.). Citect může pracovat rovněž jako server ODBC. K datům Citectu lze potom přistupovat z jiných aplikací přes rozhraní ODBC a standardními dotazy SQL bez nutnosti aplikaci jakkoliv upravovat.

Od verze 5.21 je implementována podpora rozhraní OLE-DB, které lze využít pro spojení s Microsoft SQL Serverem.

Rozhraní CTAPI umožňuje, aby zákazníkovy vlastní programy (vytvořené ve Visual Basicu, C++, Delphi) mohly přímo přistupovat k datům Citectu a volat jeho funkce.

Citect má vestavěny funkce pro práci s elektronickou poštou (e-mail). Klientské stanice mohou k datům aplikace přistupovat prostřednictvím sítě Internet (Internet Display Client).

Plant2SQL
Co se týče otevřenosti systému Citect, nelze nezmínit produkt Plant2SQL. Je to nový software firmy CI Technologies, který je na trhu od letošního roku. Tento produkt přináší zcela nový způsob přístupu k datům aplikace Citect.

Plant2SQL umožňuje velmi jednoduchým způsobem nakonfigurovat přenosy dat z Citectu do podnikové databáze. Konfigurace nevyžaduje znalost Citectu ani znalosti jazyka SQL či Microsoft SQL Serveru. Může být tedy realizována uživateli, kteří nejsou odborníky na systémy SCADA či na databázové produkty.

Plant2SQL poskytuje možnost v databázi archivovat aktuální data v závislosti na události (event), data trendů a alarmy. Pro „menší“ aplikace se předpokládá využití databáze MSDN, která je součásti instalace Plant2SQL (až 2GB databáze, pět uživatelů). Větší aplikace mohou pracovat s Microsoft SQL Serverem 7.0 (velmi velké databáze, až několik tisíc uživatelů). Je zaručena 100% kompatibilita uložených dat s daty MS SQL Serveru. Přístup k uloženým datům nevyžaduje klientskou licenci Plant2SQL. K datům lze přistupovat standardními klientskými nástroji Microsoft SQL serveru.

V současné době je software Citect na evropském trhu velmi úspěšný především v oblasti středních a velkých systémů (aplikace v chemickém průmyslu, v energetice, v oblasti těžby, zpracování a transportu surovin, v automobilovém průmyslu atd.), ale i v oblasti menších aplikací (převážně řízení strojů). Rovněž v ČR bylo v letošním a loňském roce realizováno množství zajímavých projektů v chemickém průmyslu, energetice, petro- chemickém průmyslu, plynárenství a v oblasti těžby a zpracování surovin. Další informace lze najít na stránkách www.citect.cz, www.cit.com.au.

AutoCont Control Systems s. r. o.
marketing a prodej
Nemocniční 12
702 00 Ostrava 2
tel.: 069/61 52 111
e-mail: consys@autocont.cz