Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Wonderware InBatch – software pro flexibilní řízení dávkových procesů

Automa 4/2000

Ing. Michal Tauchman,
Pantek (CS) s. r. o.

Wonderware InBatch – software pro flexibilní řízení dávkových procesů

Obr. 1.

1. Úvod
Koncem roku 1999 uvedla společnost Wonderware Corporation (Irvine, CA, USA) na celosvětový trh nejnovější verzi své integrované rodiny softwarových produktů pro průmyslovou automatizaci pod označením FactorySuite 2000 – verze 7.1 [1]. Jedním z členů této rodiny je i systém pro flexibilní řízení dávkových procesů – Wonderware In Batch™ 7.1, kterému je věnován tento příspěvek.

Po seznámení s charakteristikou a funkčností tohoto systému budou představeny novinky verze 7.1 a shrnuty hlavní přínosy produktu InBatch pro koncové uživatele.

V závěrečné části příspěvku bude podrobněji představena konkrétní aplikace InBatch v České republice.

2. InBatch

2.1 Základní vlastnosti
Wonderware InBatch je software speciálně navržený pro vytváření procesního modelu, simulaci a automatizované řízení dávkových výrobních technologií, tj. výrobních procesů a receptur používaných v potravinářském, farmaceutickém a chemickém průmyslu. InBatch umožňuje automatizovat jakékoliv dávkové výrobní procesy – od nejjednodušších až po nejsložitější, které musí vyhovět požadovaným zákonným předpisům a nařízením.

Jde o vyzrálý produkt, který byl na trh poprvé uveden firmou Soft Systems Engineering v roce 1992 pod názvem Direktor. Wonderware Corporation tuto firmu v roce 1995 koupila a systém pod novým názvem InBatch je od té doby dále vyvíjen v samostatné divizi firmy Wonderware.

InBatch je navržen v souladu se standardy Instrument Society of Amerika (ISA) S88.01, které definují hlavní obecné zásady, jež by měly systémy tohoto typu splňovat.

2.2 Vytvoření procesního modelu
Model výrobní technologie dávkových výrobních procesů se skládá z jednotek (units) a jejich vzájemných propojení (connections).

Jednotky
Jednotka je definována jako nádoba zpracovávající nebo uchovávající materiál. Některé jednotky nemají žádné výrobní schopnosti (sila, zásobníky, manuální dávkovače aj.). Jiné jednotky (reaktory, míchače, oddělovače aj.) naopak mohou kombinovat různé výrobní schopnosti (ohřev, chlazení, míchání, mixování, plnění aj.).

Propojení
Jako propojení je definováno zařízení potřebné k přenosu materiálu z jedné jednotky do druhé (potrubí, čerpadla, ventily, odlučovače, průtokoměry aj.). Propojení lze definovat i abstraktně pro případ, že k přesunu mezi jednotkami dochází ruční manipulací obsluhy.

Třídy
Jednotky, které mají stejnou výrobní funkčnost, jsou zařazeny do stejné procesní třídy (process class). Propojení, jež mají společnou výchozí a koncovou procesní třídu, jsou zařazena do stejné transportní třídy (transfer class) (obr. 1).

Schopnost seskupovat jednotky a spojení do tříd pro jejich maximální využitelnost, popř. zaměnitelnost je podstatou skutečně flexibilního dávkového systému.

Fáze
Výrobní a přenosové schopnosti jsou reprezentovány tzv. fázemi (phases). Fáze vykonává určitou procesní činnost (míchání, ohřev, dávkování, přečerpávání aj.) a je konfigurována pomocí parametrů podle potřeb dané receptury. Fáze mohou být vykonávány automaticky řídicím systémem nebo manuálně operátorem. Všechny automatické fáze mají robustní a univerzální rozhraní pro připojení k řídicímu hardwaru od různých dodavatelů (Siemens, Allen-Bradley, Modicon aj.). Základní zásady rozčlenění procesů až na úroveň fází se s výhodou využijí při modulárním strukturovaném programování řídicího hardwaru a jsou užitečné i při dalším rozšiřování výroby, kdy lze již vytvořenou fázovou logiku s minimálními úpravami opakovaně použít.

Obr. 2.

2.3 Správa materiálů
Systém správy materiálů umožňuje definovat materiály jako ingredience, polotovary, konečné produkty, vedlejší produkty a ostatní. Důležitým úkolem editoru materiálů je sledovat umístění materiálů uložených v jednotkách. Při vytváření receptur tak není nutné specifikovat místo uložení materiálu a při vykonávání dávky je tato informace načtena z databáze materiálů. Díky této vlastnosti je rovněž možné měnit umístění materiálu podle potřeby nebo umístit stejný materiál do více jednotek.

2.4 Správa receptur
Dávková výroba je založena na provádění příslušných receptur, které definují výrobní zařízení, materiály a procedury potřebné pro vyrobení jedné dávky konečného produktu. Pro vytváření receptur se využije již vytvořený procesní model výrobní technologie, ve kterém jsou definována výrobní zařízení a jejich výrobní možnosti, a databáze materiálů, poskytující kompletní přehled o dostupných materiálech.

Hlavní receptury
Receptury se v souladu s požadavky ISA SP88 definují v podobě tzv. hlavních receptur (master recipe). Hlavní receptura není závislá na určení konkrétní výrobní cesty a použití konkrétního zařízení, protože pracuje s procesními, resp. přenosovými třídami (skupinami jednotek, resp. propojení). Umožňuje vyrábět dávky libovolných velikostí, neboť množství vstupních surovin jsou zadávána poměrnými hodnotami. V průběhu provádění dávky je hlavní receptura dynamicky transformována na tzv. řídicí recepturu (control recipe). Řídicí receptuře jsou již přidělena konkrétní výrobní zařízení a poměrné hodnoty vstupních materiálů jsou přepočteny na aktuální (absolutní) množství v závislosti na velikosti vyráběné dávky. Každá receptura se skládá z těchto hlavních častí:

  • Záhlaví receptury. Záhlaví obsahuje informace o typu, stavu, účelu, zdroji, verzi, identifikaci produktu, autorovi, datu vytvoření a další doplňkové údaje o receptuře.

  • Požadavky na výrobní zařízení. Určují procesní třídy (skupiny výrobních jednotek) a jejich vlastnosti potřebné k výrobě jedné dávky. Požadovanými vlastnostmi mohou být např. objemová kapacita nebo druh konstrukčního materiálu (měď, korozivzdorná ocel, smalt aj.).

  • Předpis. Předpis (formula) specifikuje pro příslušnou recepturu poměr vstupních materiálů, výstupní produkty (finální výrobek i vedlejší produkty vzniklé při výrobě) a další potřebné procesní parametry.

  • Procedura. Výrobní procedura se skládá z posloupnosti výrobních operací potřebných k výrobě jedné dávky. Přiřazením požadovaných výrobních zařízení jsou určeny dostupné výrobní schopnosti (fáze). Každá operace a její fáze jsou svázány s procesní třídou. Fáze jednotlivých operací jsou seřazeny a vykonávány v určeném pořadí. Procedury jsou vytvářeny v grafickém editoru ve formátu sekvenčních funkčních diagramů (sequential function chart, obr. 2), čímž lze snadno definovat paralelní nebo sekvenční operace a fáze. Po vložení fází do procedury jsou definovány jejich procesní parametry, materiálové vstupy a výstupy definované ve výrobním předpisu jsou přiřazeny fázím pro přenos materiálu, je specifikována interakce operátora během vykonávání dávky a mohou být připojeny příslušné instrukce nebo dokumenty pro obsluhu.

Obr. 3.

2.5 Správa dávek
InBatch Server zajišťuje správu činností souvisejících s výrobou dávek. Jde mj. o časové plánování dávek, inicializaci dávek, dynamické přiřazení výrobních zařízení, záznam výrobní historie a vytvoření výstupních protokolů o skutečném průběhu výroby.

Časové plánování a vykonávání dávek
Krátkodobé plánování určuje pořadí, v jakém budou dávky vykonávány. Toto pořadí může být operátorem měněno na základě aktuální potřeby. Modul plánování umožňuje přidávat, editovat a spouštět požadované dávky.

Inicializace dávky
Před spuštěním dávky do výroby se ověřuje, zda jsou veškeré podmínky pro běh dávky splněny. Kontroluje se, zda je hlavní receptura platná a schválená pro výrobu, zda jsou všechny materiály dostupné a vyhovuje-li přidělená cesta všem požadavkům receptury na zařízení.

Dynamická správa výrobních zařízení
Výroba dávky je dynamický proces, při kterém jsou přidělována a uvolňována výrobní zařízení, konfigurovány a spouštěny fáze, sbírány a ukládány informace o průběhu výroby dávky. V okamžiku, kdy má být fáze (doposud nezávislá na výrobním zařízení) vykonána, je přeměněna na závislou (je jí přiřazena konkrétní výrobní jednotka) a je provedena. Tento proces je označován jako přechod z hlavní na řídicí recepturu. InBatch Server uvedené činnosti vykonává automaticky, v interakci s operátorem, nebo vše nechá na operátorovi, v závislosti na zvoleném režimu vykonávání dané dávky.

Elektronický záznam výrobní historie dávky a vytváření reportů
V průběhu výroby každé dávky se sbírají údaje o všech vstupních materiálech, výsledném produktu (příp. vedlejších produktech), konkrétních použitých zařízeních a akcích operátora. Jsou zaznamenávány jeho komentáře, prohlížení připojených dokumentů a hodnoty důležitých procesních fyzikálních veličin (proměnných). Tyto informace jsou ukládány do otevřené relační databáze Microsoft SQL Server, odkud mohou být snadno získávány pomocí standardních dotazů SQL (structured query language) do různých uživatelských aplikací (např. MS Office). Předkonfigurované výrobní protokoly (reporty) mohou být automaticky generovány systémem InBatch nebo je může aktivovat operátor (obr. 3).

Detailní záznamy skutečného průběhu výroby jsou velmi důležité pro případnou zpětnou analýzu průběhu výroby při reklamačním řízení. U většiny dávkově orientovaných výrobních technologií v chemickém, potravinářském a zejména farmaceutickém průmyslu je podrobná historie vyrobených dávek vyžadována i zákonnými předpisy.

2.6 Integrace s ostatními produkty FactorySuite 2000
Pro vytváření klientských pracovišť aplikace InBatch je ideální vizualizační systém Wonderware InTouch, který v jednom prostředí poskytuje ucelený pohled na dávkovou výrobu i další potřebné procesní informace. Umožňuje tak operátorům, supervizorům i výrobním inženýrům sledovat výrobu a reagovat na vzniklé události prostřednictvím obrazovek s názorným grafickým zobrazením výrobního procesu.

InBatch poskytuje dvacet předkonfigurovaných komplexních objektů, tzv. čarodějů (wizards), mnoho skriptových funkcí a objekty ActiveX zaměřené na dávkovou výrobu. Tyto objekty a funkce lze jednoduše vložit do aplikace InTouch, a zpřístupnit tak potřebné funkce pro plánování, vykonávání a monitorování dávek přímo z tohoto komfortního uživatelského prostředí (obr. 4).

Pro ukládání historie o skutečném průběhu výroby dávek je možné použít „tovární“ databázi Wonderware IndustrialSQL Server [2]. Kromě veškeré historie výroby dávky lze do této databáze ukládat i alarmové události sledované systémem InTouch a hodnoty ostatních „nedávkových“ procesních veličin.

Pro připojení k řídicím systémům (typicky programovatelné automaty PLC) jsou určeny komunikační programy, tzv. I/O Servery, rovněž od firmy Wonderware. I další člen rodiny FactorySuite 2000 – Wonderware InControl může se systémem InBatch spolupracovat. InControl je otevřený řídicí software pracující v reálném čase v operačním systému Windows NT, který umožňuje navrhnout, vytvořit, otestovat i vykonávat fázovou logiku navrženého dávkového systému. InControl tak poskytuje alternativní integrované řešení k vlastnickým řídicím systémům (PLC).

Všechny vyjmenované produkty spolu velmi těsně spolupracují a poskytují možnost vytvořit výkonný řídicí a informační průmyslový systém.

Obr. 4.

2.7 Systémová architektura
Lze provozovat jednoduché aplikace InBatch, u kterých na jediném počítači běží kromě komunikace s řídicím systémem i InBatch Server, databáze a klientská aplikace.

Pro rozsáhlé systémy se používá dvojice redundantních InBatch Serverů a více klientských aplikací na různých uzlech lokální sítě. Vybraná data z databáze lze poskytovat i do sítí Internet a Intranet.

InBatch Server je určen pro operační systém Windows NT 4.0. Klientské aplikace mohou být provozovány ve Windows 9x nebo NT 4.0, hardwarové nároky závisejí na použitém operačním systému a rozsahu aplikace.

3. InBatch – verze 7.1
InBatch 7.1 přináší vylepšení, jež jsou zaměřena zejména na to, aby bylo usnadněno vytváření a správa receptur, rozšířena funkčnost dávkového systému a splněny požadavky průmyslových předpisů a legislativních požadavků.

Typy a stavy receptur
InBatch 7.1 velmi zefektivňuje správu a organizaci velkého množství receptur zavedením typů a stavů receptur. Typy receptur umožňují rozdělovat receptury do kategorií (např. „produkce“, „sanitace“, „olejové“, „vodové“ apod.)

Stavy receptur umožňují rozdělovat receptury do kategorií na základě jejich aktuálního stavu („návrh“, „testování“, „výroba“, „archivace“ apod.).

Podle typu a stavu mohou být receptury vyhledávány, tříděny a filtrovány.

Prohlížení dokumentů připojených k fázi
Systém správy receptur v InBatch 7.1 umožňuje připojit dokumenty nebo jiné soubory k libovolné fázi v receptuře. Tyto soubory mohou být použity pro poskytování informací o standardních operačních postupech nebo pro poskytování jiných informací operátorům během vykonávání dávek.

Tato vlastnost umožňuje tvůrci receptury zahrnout do dokumentace mnohem důmyslnější informace pro operátora, než byly dříve používané jednoduché textové zprávy. Nyní lze použít audio, video, spustitelné soubory a jakékoliv další typy souborů podporované operačním systémem.

Tvůrce receptury může dokonce podmínit zahájení nebo dokončení konkrétní fáze otevřením příslušného dokumentu.

Kontinuální režim vykonávání fází
Tento nový režim lze zvolit pro procesní a přenosové fáze, čímž se změní chování systému vykonávání dávek, když na takovou fázi narazí ve vykonávané receptuře.

Za běžných okolností nezahájí systém vykonávání dávek další fázi před dokončením předcházející fáze. Je-li však povolen kontinuální režim vykonávání fáze, systém vykonávání dávek okamžitě po jejím zahájení začne vykonávat následující fázi v receptuře. Vykonávání dávky bude pokračovat prováděním následujících fází a fáze s povoleným kontinuálním režimem zůstane pro operátora viditelná až do jejího dokončení.

Tato nová vlastnost fází je významná pro obsluhu operací, jako jsou míchání, řízení teploty a další funkce, jež jsou v mnoha případech časově rozprostřeny přes více operací. Jinak by bylo nezbytné sekvenční řídicí diagram rozdělit do paralelních větví nebo zařadit tzv. start/stop (one-shot) fázi, což není pro operátora přehledné. Kontinuální režim vykonávání fází minimalizuje potřebu těchto složitějších řešení.

Podpora databáze Microsoft SQL Server 7.0
InBatch Servery nyní také zahrnují licenci na použití databáze Microsoft SQL Server 7.0, do které se ukládají podrobné údaje o historii výroby. To umožňuje uživatelům systému InBatch využívat nové vlastnosti MS SQL Serveru i popř. kombinovat data z dávkové výroby s kontinuálními procesními daty, která jsou ukládána do databáze Wonderware IndustrialSQL Server 7.1 (který v sobě MS SQL Server 7.0 obsahuje).

Podpora řízení a sledování stavu jednotek
Pro řízení výrobních jednotek (units) může InBatch 7.1 využít informace o jejich aktuálním stavu, jak tomu je při dynamickém přiřazování zařízení konkrétní dávce.

Batch Function Interface (BFI)
InBatch 7.1 obsahuje nové funkční rozhraní, označené jako Batch Function Interface (BFI), které umožňuje ovlivnit činnost systému vykonávání dávek a přizpůsobit ho specifickým požadavkům projektu. Nové rozhraní založené na technologii COM poskytuje uživateli možnost vytvořit tzv. In-process Server v podobě DLL, který je nahrán systémem vykonávání dávek při jeho startu.

Rozšíření reportního systému
Reportní systém InBatch 7.1 je založen na Crystal Reports Professional 6.0. Stávající knihovna předpřipravených reportů, které mohou být ihned použity pro kompletní dokumentaci o průběhu výroby dávky, byla rozšířena o nové reporty pro poskytování informací o zobrazených dokumentech, vykonávání dočasné logiky a monitorování bezpečnostních transakcí.

Automation Servery
Do systému InBatch 7.1 byly přidány dva nové Automation Servery pro programátorský přístup k hlavním databázím InBatch. Tyto servery poskytují vývojáři aplikace rychlý a snadný způsob, jak číst a zapisovat data z databází InBatch a do nich, aniž by musel využívat editory InBatch. Automation Servery mohou být využity v jakýchkoliv aplikacích, které se chovají jako kontejnery COM, např. Microsoft Visual Basic nebo Visual C++.

Recipe Server
Recipe Automation Server umožňuje oboustranný přístup (čtení i zápis) do databáze receptur. S jeho využitím lze přidávat a měnit receptury, dotazovat se jich a mazat je programovými prostředky. Rovněž poskytuje téměř plnou funkčnost editoru správy receptur (Recipe Editor).

Materials Server
Materials Automation Server poskytuje oboustranný přístup do databáze materiálů. Server umožňuje přidávat a měnit materiály, dotazovat se na ně a mazat je programovými prostředky a poskytuje téměř plnou funkčnost editoru správy materiálů (Materials Editor).

Podpora elektronických záznamů a podpisů
InBatch 7.1 splňuje na 100 % požadavky vyplývající ze směrnice americké organizace Food and Drug Administration (FDA), která se týká elektronických záznamů a podpisů. Tato směrnice 21 CFR Part 11 definuje pravidla a předpisy, které musí farmaceutické a biotechnologické firmy splňovat, aby mohly využívat počítačové technologie k ukládání záznamů o výrobní historii a identifikaci uživatelů ve výrobě.

Obr. 5.

4. Hlavní přínosy pro uživatele

Nová strategie
Revoluční změnou v přístupu k návrhu a správě dávkových procesů pomocí systému InBatch je to, že své výrobní procesy a receptury mohou modelovat a poté simulovat přímo výrobní inženýři nebo technologové, aniž k tomu potřebují odborníky na programování řídicího hardwaru. Optimalizace procesů i případné chyby se nikam dále nepřenášejí, není potřebné nákladné a časově náročné přepisování programů v řídicích systémech.

Pracovníci centrálního oddělení výzkumu a vývoje mohou simulovat chod jednotlivých receptur a porovnávat je s procesními modely různých výrobních závodů. Tak si předem ověří možnost přizpůsobit konkrétní recepturu použití v příslušném závodě, který může mít odlišná výrobní zařízení s jinými výrobními kapacitami, popř. i různou schopnost zpracovávat určité suroviny.

Zvýšená pružnost výroby
InBatch zvyšuje výrobní flexibilitu tím, že umožňuje výrobcům rychle reagovat na změny tržních požadavků i na nepředvídané události ve výrobě. V systému InBatch může mít každá receptura odlišný výrobní postup a formuli a může jí být přiřazena výrobní cesta využívající různá, aktuálně dostupná výrobní zařízení. Možnost konfigurovat využití výrobního zařízení v přímé návaznosti na výrobní receptury a jejich vykonávání poskytuje výrobcům možnost rychle a snadno uskutečnit potřebné změny.

Rychlost zařazení nových produktů do výroby je v současném celosvětovém konkurenčním boji velkých koncernů nezbytná.

Zjednodušení a zmenšení řídicího programu
InBatch snižuje náklady na počáteční implementaci a na pozdější údržbu o 40 až 60 % tím, že zjednodušuje a zmenšuje velikost řídicího programu potřebného pro přesuny materiálu mezi výrobními jednotkami a pro vlastní řízení těchto výrobních jednotek. Řídicí program v podobě fázové logiky je modulární a strukturovaný, což podstatně usnadňuje počáteční inženýrskou práci, rozšiřuje možnosti výrobního systému a zmenšuje množství atypických řídicích programů.

Opakovatelnost
Modulární fázová logika umožňuje uživateli vytvářet standardní knihovny, které mohou být opakovaně používány v rámci celého podniku.

Odsouhlasení (validace) pouze nové receptury místo řídicího systému
Při zavedení nové receptury se odsouhlasí pouze receptura, ne vlastní řídicí systém. To je umožněno tím, že vlastní řídicí systém se po přidání nové receptury nemění. Doba potřebná pro odsouhlasení nové receptury je podstatně kratší oproti času nutnému k opětovnému odsouhlasení řídicího systému.

Integrace se systémy ERP
Napojení systému InBatch na vrcholové plánovací systémy, jako SAP nebo Baan, je zajištěno spoluprací firem Wonderware a Hewlett-Packard. Pro komunikaci systému InBatch s těmito dvěma a dalšími podnikovými informačními systémy lze použít softwarový produkt (tzv. middleware) Enterprise Link firmy Hewlett-Packard, který umožňuje vyměňovat informace o materiálech, recepturách, plánování a historii dávek.

Integrovaná rodina Wonderware FactorySuite
InBatch je součástí integrované softwarové rodiny FactorySuite 2000. Všechny produkty tohoto softwarového balíku spolu velmi úzce spolupracují, a umožňují tak vytvořit výkonný řídicí a informační průmyslový systém.

Obr. 6.

5. Příklad aplikace v ČR – automatizace dávkové výroby polystyrenů v Kaučuku a. s., Kralupy nad Vltavou

5.1 Úvod
Již v září 1998 byly zkušebně vyrobeny první dávky zpěňovatelného polystyrenu Koplen F na nově zautomatizovaném provo zu výroby plastů v podniku Kaučuk a. s. v Kralupech nad Vltavou. Firma ELMEP zde jako systémový integrátor použila softwarový systém Wonderware InBatch.

Na základě projektu byla provedena reinstrumentace celé technologické jednotky. Byla vybavena řídicím systémem firmy Siemens a procesní vizualizací včetně řízení dávkového procesu pomocí softwarových produktů InTouch a InBatch firmy Wonderware Corporation. Celá zakázka byla realizována za nepřerušeného provozu výroby.

5.2 Popis technologie
Výroba polystyrenů je umístěna v několika podlažích jednoho z objektů areálu Kaučuku a. s. Celá technologická jednotka se skládá ze šesti reaktorů (obr. 5), v nichž se uskutečňuje hlavní část výroby produktu (reakce). Reaktory jsou dávkovány ingrediencemi ze zásobníků surovin. Po dokončení reakce je vyrobený materiál přetlačován do neutralizačních zásobníků a po neutralizaci do sušiček. Zde dávkové řízení končí a je nahrazeno přímým řízením pomocí PLC a supervizí v aplikaci InTouch.

5.3. Architektura systému a použitý software
Pro tuto zakázku byl zvolen InBatch Server Level 2, umožňující definovat až čtyřicet výrobních jednotek. Při jeho konfiguraci bylo nadefinováno pět procesních tříd (process class) obsahujících celkem 28 jednotek (units) a 7 transportních tříd (transport class). Pro každou z uvedených tříd byly definovány fáze a jejich parametry. Dále byly nadefinovány tři výrobní cesty (trains) a připraveno celkem sedm receptur pro výrobu různých druhů polystyrenu.

V řídicím systému Siemens SIMATIC S7 byla naprogramována logika jednotlivých fází, na které byl v rámci analýzy celý výrobní proces rozdělen. Součástí tohoto programu jsou i postupy při přerušení běhu jednotlivých fází nebo celé dávky a funkce při jejich restartování.

Takto připravená fázová logika byla propojena se systémem InBatch prostřednictvím Wonderware SuiteLink I/O Serveru SIMATIC NET S7 (obr. 6).

Na klientských uzlech je provozován produkt FactorySuite Runtime, který zahrnuje InTouch Runtime s nadstavbou InBatch Runtime Client. Klientské aplikace tak poskytují operátorovi nejen standardní vizualizační informace typu SCADA/HMI (obr. 7), ale i schopnost plánovat, ovládat a dohlížet na průběh vykonávání jednotlivých dávek. Dávkový proces zachycuje asi 25 obrazovek a dalších asi 20 obrazovek slouží jako přehledová schémata, zobrazující výrobní historii a komunikaci s InBatch Serverem. Při vytváření těchto technologických schémat byl s výhodou použit InTouch Productivity Pack, jehož součástí je mj. 2 000 grafických objektů, usnadňujících tvorbu uživatelských snímků v aplikacích InTouch.

Výrobní protokol (report) předdefinovaný v InBatch Serveru a automaticky generovaný při ukončení výroby dávky z údajů uložených v databázi Microsoft SQL Server zbavil operátory nutnosti neustále zapisovat procesní hodnoty ručně. Automaticky vytvářený systém tabulek v MS SQL Serveru zaznamenává všechny činnosti uskutečněné operátorem v běžící dávce, včetně údaje o čase realizace, a umožňuje i v pozdější době vyvolat podrobný přehled o průběhu dávky. Záznamy důležitých procesních hodnot, které mají největší vliv na kvalitu produktu, dávají technologům cenné informace pro posuzování procesů při reakci.

Obr. 7.

5.4 Implementace
Implementace řídicího systému kopírovala postupnou modernizaci celého provozu a byla o to náročnější, že se ve svém průběhu neustále přizpůsobovala požadavkům nepřerušené výroby. Tento postup kladl zvýšené nároky na obsluhu, která nově zautomatizovanou část provozu musela obsluhovat již pomocí nových prostředků. Naproti tomu tím bylo umožněno průběžně zaškolovat operátory do nového ovládání technologie a tvůrcům aplikace být v těsném kontaktu přímo s pracovníky, pro které se aplikace vytvářela.

Vlastní InBatch Server byl několikrát vyzkoušen po modernizaci dávkovacího systému všech reaktorů. Do té doby byly jednotlivé díly technologie ovládány pomocí mimik přímo ze softwaru InTouch. Po dokončení dávkovacího systému byla pro dávkování používána pouze zkrácená receptura. Ta byla nahrazena úplnou recepturou okamžitě po vystrojení prvního z reaktorů. Před spuštěním prvních ostrých dávek byla zkontrolována správnost receptury s využitím dokumentace automaticky generované z InBatch Serveru a testovacích dávek spouštěných přímo na zařízeních, ale se zkrácenou dobou realizace. Správnost řídicí logiky jednotlivých fází byla testována pomocí speciálního modulu InBatch Serveru.

1.5 Přínos zvoleného řešení
Cílem automatizace dávkové výroby polystyrenů bylo zkvalitnit produkci a zvětšit její objem. Technické řešení pomocí produktu InBatch přineslo navíc zlepšení technologické kázně, usnadnění řízení provozu, ulehčení práce operátorů, větší přehled o probíhajících reakcích (přehled o okamžitém stavu i historii procesu), snazší správu celého systému a možnost systém v budoucnosti jednoduše rozšířit.

5.5 Další rozšíření
Pro vylepšení zaznamenávání všech údajů (dávkových i procesních) z celého systému do deníku historie se v současné době implementuje výkonná real time relační databáze Wonderware IndustrialSQL Server, která pomocí otevřených standardních technologií zpřístupní požadované údaje všem zainteresovaným (a oprávněným) pracovníkům podniku.

6. Závěr
Wonderware InBatch je vyzrálý softwarový systém, který má díky své filozofii, komplexnosti, flexibilitě a nezávislosti na konkrétním řídicím systému veškeré předpoklady pro automatizaci jakýchkoliv dávkových výrobních procesů.

Využití moderních softwarových technologií a soulad s mezinárodními standardy usnadňují systému InBatch návaznost nejen na ostatní produkty z Wonderware FactorySuite, ale i na nadřazené podnikové informační a plánovací systémy kategorie ERP (SAP, Baan aj.). Tím se stává důležitým článkem ve vertikálním toku výrobních dat po celém podniku „od senzorů až na stůl ředitele“.

Literatura:

[1] ČERVENKA, Z.: Současné trendy v průmyslovém automatizačním softwaru. AUTOMA 6, 2000, č. 3, s. 46-51.

[2] NIKL, J.: Wonderware IndustrialSQL Server – příklady aplikací v ČR a SR. AUTOMA, 5, 1999, č. 3-4, s. 49-55.

[3] InBatch – Product Data Sheet. Informační materiál firmy Wonderware Corporation.

[4] InBatch – Features and Capabilities Overview. Informační materiál firmy Wonderware Corporation.

[5] INTERNET: http://www.wonderware.com

[6] INTERNET: http://www.pantek.cz, sekce Produkty/InBatch.