SIMATIC WinCC flexible

Jednotné projekční prostředí od malých panelů až po aplikace na PC

Software WinCC flexible vznikl v roce 2004 a již od svého počátku slouží k vytváření vizualizačních projektů pro celé spektrum Siemens ovládacích panelů. Ve variantě Advanced lze vytvořit aplikaci i na PC. V současné době je na trhu k dispozici verze 2008, která se svými parametry a funkcemi dostává na špičku mezi podobnými aplikacemi.

WinCC flexible - SCADA

Nejméně práce pro projektanta aplikace pro ovládací panel je varianta, kdy s panelem komunikuje průmyslový automat (PLC) SIMATIC řady S7-300/400. Zde je již třetina aplikace automaticky hotova díky možné integraci vizualizační aplikace ve WinCC flexible do nástroje SIMATIC Manager, který slouží pro realizaci projektu pro PLC. Tuto jednu třetinu za nás již udělal projektant PLC tím, že vytvořil kompletní komunikační strukturu, kterou WinCC flexible automaticky přebírá. Komunikační proměnné, pomocí nichž se přenášejí informace z řízeného procesu přes PLC do vizualizace, není také nutno vytvářet, protože vznikly tím, že v SIMATIC Manageru byly vytvořeny symbolické názvy objektů (tzv. „Symbolika“) a datové bloky. Integrace přináší i diagnostická hlášení, která informují operátora o problémech na řídicím systému.

Pokud je vyřešena komunikace s řídicími PLC, tak je možno přejít k vytváření zbytku vizualizační aplikace. Projektant vytváří jednotlivé obrazovky, kde nastaví pomocí předpřipravených objektů znázornění řízené technologie. K dispozici je bohatá knihovna, kde je možno nalézt jak jednotlivé technologické prvky (ventil, motor, klapka, ..), tak i obrázky sil, potrubí, dopravníků, HW PC a další. Za zmínku určitě stojí tzv. „Faceplate“, což jsou speciální objekty, které si vytváří projektant sám. Může si vyrobit vlastní regulátor, měření nebo cokoli jiného. Hlavní výhodou těchto objektů, je možnost centrální změny, i když jsou již rozmístěny na jednotlivé obrazovky.

Pomocí dalšího editoru se vytvářejí textové zprávy (alarmy), které informují operátora o určitých událostech z řízené technologie. Propojení s PLC je buď realizováno přes zadaný bit (0 nebo 1) nebo překročení/klesnutím přes/pod zadanou mez měřené veličiny. Textové zprávy lze rozdělit podle důležitosti do tříd, pomocí nichž se operátor rychleji orientuje o jaký problém se jedná. Textové zprávy jsou standardně uloženy v kruhovém bufferu nebo u větších panelů v souborech (CSV). Pro archivaci ještě existuje možnost uložení přes ODBC rozhraní do databáze jako je MS Access, MS SQL Server, MS Excel, …

Archivovat se nemusejí jen textové zprávy. Další úlohou je archivace průběhu měřené veličiny (např. teplota) po zadanou dobu s definovanou periodou ukládání. Takto vzniklá data se na panelu zobrazují formou trendu.

Projekční prostředí WinCC flexible

Velice důležitou součástí WinCC flexible je systém uživatelů a jejich přístupových práv, tak aby se dalo ovládání panelu zabezpečit proti nežádoucím zásahům. Funkce, které jsou zde k dispozici splňují nejnáročnější kriteria, jako je třeba validace ve farmaceutickém a potravinářském průmyslu. Není problémem nastavení stárnutí hesla, zablokování uživatele po zadání určitého počtu špatných hesel při přihlášení, nemožnost nastavení shodného nového hesla s předchozím atd.

Pokud je třeba spouštět nějaké akce nezávisle na navolené obrazovce, tak je možné použít tzv. „Scheduler“, který by se dal přirovnat k chytřejšímu budíku. Projektant nastaví, kdy má budík zazvonit, což nemusí být jako u klasického budíku pouze jednou denně, ale i jednou měsíčně, jednou za hodinu, jednou za minutu. Zvonit je možné také od událostí jako je přechod na novou obrazovku, přihlášení nebo odhlášení uživatele, naplnění bufferu hlášení atd. Scheduler ve WinCC flexible pochopitelně nezvoní, ale místo toho spouští zadané funkce nebo scripty ve Visual Basicu.

Nedílnou součástí je i příprava projektu pro více jazyků, které je možno přímo za chodu ovládacího panelu přepínat.

WinCC flexible je komfortním nástrojem nejen pro vytváření vizualizační aplikace, ale i nástrojem, který umožní kompletní otestování funkčnosti aplikace před procesem uvádění ovládacího panelu do provozu. Přímo integrovaný simulátor nabízí v projekčním PC možnost nastavovat hodnoty komunikačních proměnných, čímž lze, v klidu kanceláře, bez nutnosti odstávky technologie, otestovat chování ovládacího panelu na většinu technologických stavů. Díky integraci do SIMATIC Manageru není nutno kontrolovat správnost adres komunikačních proměnných, protože vznikly v projektu na PLC a do WinCC flexible byly pouze přeneseny.

I pro vlastní proces uvádění do provozu jsou připraveny funkce, které tento proces zjednoduší a někdy i zpříjemní. První takovou funkcí je tzv. „rooting“, pomocí něhož se lze projekčním PC připojit na komunikační síť a vzdáleně přenášet změny ve vizualizační aplikaci přímo do panelu, aniž by musel projektant být přímo u něj. K tomuto přenosu je možné využívat jak komunikační síť Profibus DP nebo i nově komunikační síť Ethernet. Povolena je i jejich kombinace. „Rooting“ přináší projektantovi relativní pohodlí místnosti velína a ušetření mnoha kroků po technologii. Další zajímavou funkcí je nadstavba nad WinCC flexible s názvem Sm@rtService, kde je možno sledovat a ovládat panel vzdáleně pomocí Internet Exploreru stejně, jako když by projektant před panelem stál.

WinCC flexible RuntimeWinCC flexible je možno nasadit i jako aplikaci na PC. K tomu, aby tato aplikace fungovala, je potřeba WinCC flexible Runtime (RT). Nákup tohoto software je podmíněn volbou počtu komunikačních proměnných s ovládaným PLC. K dispozici jsou varianty 128, 512, 2048 a 4096 (pouze ve verzi 2008).

WinCC flexible AuditNe veškerá funkčnost WinCC flexible je uložena do základu tohoto SW. Některé speciality jsou uloženy do nadstaveb (optiony) a kupují se pod samostatným objednacím číslem. WinCC flexible/Audit je nadstavba, která zabezpečuje plnou validaci aplikace. To znamená, že bude sledovat a archivovat veškeré zásahy operátora, tak aby bylo kdykoli možné zjistit, za jakých podmínek výroba probíhala. Samozřejmostí je i taková funkce jako „elektronický podpis“, která umožní získat jistotu, že zásah provádí opravdu pověřená osoba.

WinCC flexible/Sm@rtAccess umí realizovat propojení mezi aplikacemi WinCC flexible přes ethernet. Aplikace si mezi sebou předávají hodnoty proměnných, které je také možno vzdáleně měnit. Součástí je i okno, pomocí něhož se lze napojit na panel nebo PC, na kterém běží WinCC flexible a vzdáleně ho ovládat, stejně tak, jako bych u něj přímo stál. Příkladem využití je realizace PC na velíně, kde může operátor vzdáleně ovládat panely z technologie nebo mít jednu přehledovou obrazovku, kde uvidí veškeré důležité informace z podřízených panelů.

WinCC flexible/Sm@rtService slouží ke vzdálenému přístupu pomocí Internet Exploreru na aplikace ve WinCC flexible. Základní postup vypadá následovně: V technologii došlo k poruše. Tato informace se dostane formou textové zprávy na ovládací panel. Ten ji přepošle přes ethernet na SNMP server, který zašle textovou zprávu formou emailu požadované osobě. Ta se připojí na internet a zadá v Internet Exploreru IP adresu panelu. V okně se objeví panel a lze ho sledovat a ovládat.

Mimořádně důležitou součástí procesu automatizace je školení pracovníků, kteří tento proces zabezpečují. Společnost Siemens vybudovala celou strukturu školicích středisek v České republice. Podrobnější informace lze nalézt na www.siemens.cz/sitrain. Mezi realizovaná školení patří i školení na systémy WinCC flexible a WinCC.