iPhone твой следующий HMI

Это был обычный перерыв на обед на встрече промышленников. Ваш корреспондент охотно использовал возможность повысить уровень холестерина в крови и беседовал с участниками. Один из них достал свой Apple iPad и стал проверять почту. Через пару минут разговор уже зашел о возможностях этого устройства, а владелец признался, что используя беспроводной доступ в Интернет, может наблюдать за ходом процесса. Если это необходимо, можно авторизоваться и даже управлять процессом. Такие полномочия есть не только у него, но и у одного из его коллег. Это не был молодой человек, живущий в мире технических новинок, – скорее джентльмен, разменявший шестой десяток, который управлял бумажной фабрикой.

Он не был похож на человека, увлеченного современными технологиями, он ими просто пользовался, но подозреваю, что он быстро заметил, какой интерес среди специалистов вызвало использование планшета для управления процессом. Затем стали обсуждать, можно ли с помощью сотового телефона и доступа в Интернет свободно управлять производственным процессом. Что же дальше? Управление химическим процессом с помощью компьютеров Mac? Пожалуй, это уже слишком, но почему не использовать такие удобнее решения, если гарантирован соответствующий уровень безопасности? Смартфоны и планшетные компьютеры, независимо от производителя, это мощные устройства, которые могут быть полезным дополнением к возможностям промышленных сетей передачи данных, особенно основанных на стандарте Ethernet и приложениях WWW. Apple утверждает, что доступно уже свыше 450 000 приложений для iPhone, поэтому неудивительно, что среди такого огромного количества программ есть и такие, которые можно использовать в промышленности. Количество приложений для устройств с операционной системой Google Android не намного меньше.

Приложение iPAC Opto 22 предназначено в основном для тестирования и диагностики.

Многие поставщики промышленных систем, особенно небольших, не связанных непосредственно с системой управления процессом, используют приложения для смартфонов, которые расширяют возможности промышленных сетей в дискретном и непрерывном производстве. Сама идея не нова. Боле ранние версии использовали специальный интерфейс для оправки голосовых или текстовых сообщений на телефон оператора. Такие решения широко использовались с начала 90-х для оправки информации об аварийных ситуациях на станциях перекачки воды. Они применяются до сих пор.
Современные приложения значительно сложнее, поскольку основаны на растущем количестве беспроводных сетей, повысившейся функциональности мобильных устройств и очень популярных сетях Ethernet. Когда внутренняя промышленная сеть подключаются к Интернету, все барьеры исчезают, это имеет свои плюсы и минусы. Голова идет кругом – кажется, что все новые и новые приложения для смартфоном и планшетов позволяют все делать извне. Новое, растущее в мире технических новинок поколение специалистов в области автоматики, ожидает подобных решений.

Необходимость мобильности

Большинство главных поставщиков систем управления включают в свои решения мобильные беспроводные терминалы HMI, использующие защищенные ноутбуки, такие как Panasonic Toughbook, однако такие решения не намного увеличивают возможности HMI. В отличии от iPada и смартфона это связано с дополнительными расходами и затрудненной мобильностью из-за веса и размера компьютера. С другой стороны, популярные электронные устройства могут оказаться слишком капризными и не иметь сертификатов для работы опасных зонах. Однако их сторонники утверждают, что не все устройства должны работать в суровых условиях, например, на нефтеперерабатывающих заводах. Для большинства приложений популярные устройства обладают избыточной функциональностью, а благодаря их доступности на рынке каждый может их использовать.

Необходимость контроля

– Потребность удаленного доступа вызвана необходимостью контроля – от мониторинга менеджерами до диагностики операторами, – отмечает Марк Лоххэс, менеджер по продуктам I/O в Advantech Industrial Automation. – Смартфон, использующийся для доступа в систему SCADA или к данным HMI, выполняет роль тонкого клиента. На самом деле, любое устройство, позволяющее просматривать Интернет-ресурсы, может использоваться для динамического доступа к данным – как в режиме реального времени, так и в режиме просмотра архивированных данных, возможно также в облаках вычислений. Сервер хост должен поддерживать мобильное приложение, мобильное устройство должно иметь приложение, совместимое с хостом.
Предприятия, которые развивают эту технологию, — не промышленные гиганты, а небольшие компании, которые экспериментируют с новыми решениями. О популярности мобильных приложений лучше всего знает IT-отдел, поэтому он предлагает новшества. – Функционирование инфраструктуры IT напоминает системы управления процессом – каждое, даже самое маленько устройство, взаимодействует с более крупным устройством, которое в свою очередь является фрагментом более крупной линии, а все вместе представляет собой слаженную систему, — объясняет Брайн Вецца, директор по системам M2M (англ. Machine to machine, технологии, которые позволяют машинам обмениваться информацией друг с другом) в Wind River. – Сочетание коммуникации M2M, вычислительных облаков и современных пользовательских устройств создает новые возможности для промышленности, энергетики, медицины и др. В промышленной среде коммуникация M2M позволяет повысить степень осознания менеджеров, управляющего персонала и других, потому что у них есть возможность изучить и понять происходящие в их окружении процессы. Используя данные, полученные с помощью M2M и других систем, можно проводить сложные анализы, на основании которых бизнес работает эффективнее и увеличивает стоимость.

Создание приложений

Хотя многие системы, казалось бы, выглядят похоже, они значительно отличаются предлагаемой функциональностью. В этой статье остановимся на приложениях, которые являются расширением базовой платформы и доступны в продаже, например, через сервис iTunes, а не являются автономным решением, создаваемым для специальных задач. Такие приложения нуждаются в некоторой адаптации, но написаны таким образом, что это может сделать любой пользователь. При этом они дешевые, большая часть стоит менее 10 долларов, а некоторые вообще бесплатны.
Некоторые предприятия создают собственные приложения, приспособленные к конкретному устройству, другие выпускают в значительной независимые решения. Вот пример  противоположных концепций – Opto 22 и ProSoft Technologies. Приложения обеих компаний предлагают HMI, но интерфейс пользователя скрывает совершенно разные принципы и решения.

Opto 22
Opto 22 предлагает приложение iPAC iOS, которое обменивается данными с SNAP PAC с помощью устройств Apple с системой iOS (iPhone, iPod Touch, iPad). Приложение соединяется с сетью управления с помощью беспроводного шлюза и начинает поиск устройств. Как только устройство найдено, установить обмен данными очень просто. Компания утверждает, что пользователь, имеющий соответствующие права доступа, может отслеживать точки I/O системы SNAP, переменные контроллеров PAC, а также осуществлять различные функции управления, например, менять значения цифровых и аналоговых переменных, а также таблиц. Точки I/O и их дружественные пользователю названия запоминаются и становятся легок доступны при следующем запуске приложения.
Нам не нужен аппаратный интерфейс. Если у нас установлено приложение iPAC на смартфоне с системой iOS (что однозначно указывает на смартфоны Apple), нам в первую очередь нужен доступ к беспроводной сети, – говорит Бенсон Хьюлэнд, вице-председатель Opto 22. – Это вызвано тем, что у этих устройств нет гнезда Ethernet, поэтому единственным путем к данным является беспроводной доступ. Все устройства имеют встроенный приемник Wi-Fi, некоторые 3G. Кроме того, нам необходима возможность подключиться к сети управления с помощью беспроводной сети. Многие ли предприятия предоставляют такую возможность? Многие из них не делают этого по соображениям безопасности. Остальные обеспечивают доступ извне, но использую доступную в любом продаваемом сейчас устройстве защиту, понимая, какую угрозу представляет собой незащищенная сеть.
– Это не инструмент HMI, которое будет взаимодействовать с любой системой управления. Приложение предназначено для контроллеров и серверов Opto 22. В основном применяется для тестирования, поиска ошибок, мониторинга и других подобных действий. Помогает тем, кто использует системы Opto 22, но последующие версии могут иметь больше функций.

Process Engineering Resources из Солт-Лейк-Сити в штате Юта (США), является одним из клиентов Opto 22, использующим iPAC как расширение спектрометров XRF. – Наиболее активно приложение для iPhone может использоваться при управлении системой дозирования,  – объясняет системный инженер Дэйв Тэйлор, но подчеркивает, что эта функция не будет доступна пользователям. – Больше всего пользы она принесет при создании и запуске системы. Можно будет отойти на 1–1,5 м от спектрометра и управлять потоком с помощью iPhone. Можно напрямую приводить в действие системы I/O, чтобы проверить, правильно ли работают исполнительные механизмы, правильно ли выставлено давление и т.д.
Тэйлор добавляет, что возможность проверять правильность работы всех компонентов и потоков это именно то, что они искали, поскольку раньше приходилось многократно повторять каждый шаг операции. – Я пробовал использовать для этого ноутбук и беспроводное соединение, но устройство, которое помещается на ладони, гораздо удобнее.

Prosoft Technology

Приложение i-View Prosoft представляет собой расширение интерфейса HMI, непрерывно отображая текущие данные. Пользователи могут настроить экран.

Prosoft Technology описывает свое новое приложение Prosoft i-View — инструмент, облегчающий мониторинг систем управления с помощью iPad, iPhone и iPod Touch. Приложение обеспечивает удаленный доступ к системам PLC/PAC, использующим протоколы EtherNet/IP и Modbus TCP. Чтобы гарантировать безопасность, пользователь должен иметь права доступа как к сети Wi-Fi, так и к элементу CPU, к которому он хочет подключиться. Во время настройки приложение требует ввести пароль доступа к сети и к контроллеру. Приложение запускается только в том случае, если разрешен доступ к нужной сети, a введенный пароль к контроллеру совпадает с паролем в его реестрах – это гарантирует защиту от несанкционированного доступа пользователей, которые могут скачать приложение и пытаться получить доступ к системе управления. Устройство Prosoft Technologies для промышленной беспроводной связи также защищены должным образом. Промышленный шлюз Wi-Fi основан на системе ключей WPA2-PSK и технологии 802.11i RADIUS, которые защищают от несанкционированного доступа и изменения сети, и при этом полностью поддерживаются многочисленными вспомогательными устройствами, такими как ProSoft Wireless Designer.
Во время настройки пользователь может задать переменные, которые должны будут отображаться в ProSoft i-View. После запуска приложение отображает переменные PLC в виде  перечней и графиков. Поддерживается система оповещения о тревогах, которую можно настроить таким образом, чтобы она генерировала локальные оповещения, а также отправляла сообщения о событиях обслуживающему персоналу. С помощью телефонного соединения инженеры могут осуществлять мониторинг состояния переменных в режиме реального времени, а также вносить изменения – если находятся в зоне действия сотовой сети.
В приложении скрыт очень большой потенциал, – утверждает Андриен Лютовски, специалист по маркетинговым коммуникациям в Prosoft. – Системные интеграторы использовали приложения с нашими передатчиками GSM, чтобы удаленно выполнять диагностику систем своих клиентов. За несложной операцией фасовки молочной продукции можно следить из дома. Последняя версия включает сканер штрих-кодов, что расширяет возможности устройства и позволяет задуматься о контроле качества.
По данным Prosoft, один из крупных производителей из автомобильной отрасли внедряет это решение на одном из последних этапов контроля качества – тесте на протечки. В настоящее время тест автомобиля проводится в специальной дождевой камере с помощью визуального контроля кузова контролерами. Наблюдения сотрудников вводятся на панели HMI после завершения испытания. Новая концепция заключается в маркировке всех контрольных точек и снабжении инспектора планшетом с соответствующим приложением, соединяющимся с помощью шлюза Prosoft с контроллером PLC. Если одна из контрольных точек не пройдет испытания, инспектор отсканирует ее номер и отправит данные в систему управления – время проверки значительно сократится.

Возрастет ли производительность?

Время покажет, соответствует ли производительность сети ожиданиям пользователей. Наверняка каждый владелец смартфона сталкивался с неприятной ситуацией ожидания загрузки страницы. Хотя технологии Wi-Fi и GSM постоянно развиваются, в некоторых местах по-прежнему могут проблемы со связью. Это будет непосредственно влиять на популярность описываемых приложений.
Возможности впечатляют. – Легкость подключения в облаке в сочетании с возможностями смартфонов и планшетов означает, что информация может быть защищена, но при этом легко доступна везде и всегда, когда она необходима, – отмечает Вецца. – Современные планшеты с операционной системой iOS или Android, взаимодействующие с гибкими системами управления, предоставляют невиданный объем данных и точность в управлении предприятием почти в реальном времени, позволяя при этом достигать поставленных целей. Целее могут быть связаны с более быстрой реакцией на повреждения, снижением расходов, увеличением гибкости к требованиям клиента, улучшения и внедрения новых продуктов и т. д. После внедрения на рынок стандартизированных, перенастраиваемых стартовых комплектов для обмена данными в сетях M2M, включающих как аппаратные, так и программные компоненты, поставщики промышленных решений смогут добавлять свои функции в такие устройства, вместо того чтобы создавать приложения, зависимые от операционной системы, оборудования и ядра программного обеспечения M2M.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *