Print

Uživatelská rozhraní budoucnosti nám budou důvěrně známá

-- 03.10.13

HMI/SCADA aplikace umožňují společnostem těžit z volně prodejných technologií přizpůsobených pro průmyslovou automatizaci za účelem snížení nákladů a zlepšení provozních operací.

Fabio Terezino
InduSoft

Od té doby, co byl do oblasti průmyslové automatizace zaveden software na bázi PC, se kdysi neslučitelné světy komerčně dostupných (COTS) a průmyslových technologií ještě více sladily. Mnoho čtenářů si bude pamatovat na dobu, kdy byl poprvé zaveden software na bázi PC pro HMI/ SCADA systémy, což bylo v polovině osmdesátých let dvacátého století. V té době panovaly obavy ohledně spolehlivosti a operační rychlosti, ale software na bázi PC je nyní de facto standardem, pokud jde o HMI balíčky, a to jak pro rozhraní obsluhy, tak i SCADA aplikace.
HMI aplikace běžně fungují na kancelářských i na průmyslových počítačích a software používaný k programování těchto aplikací je rovněž na bázi PC. Současně se SCADA technologie neustále vyvíjejí a umožňují tak výrobcům snižovat náklady pomocí komerčně dostupných aplikací (COTS), jak je patrné z tabulky 1.
V tomto případě je velmi důležité použít výraz „vliv“, jelikož zařízení pro průmyslovou automatizaci nejsou a nebudou duplikáty komerčně dostupných zařízení (COTS). Průmyslová PC možná mají podobný vzhled a budí celkový dojem komerčně dostupných PC, avšak jsou navržena tak, aby odolávala náročnému prostředí, a často obsahují další funkce pro zvýšení spolehlivosti,
jako je např. polovodičové úložiště dat.
Tak jako byly stolní počítače v mnoha případech nahrazeny notebooky, jsou nyní notebooky nahrazovány tablety a chytrými telefony s multidotykovými (multi-touch) technologiemi. Tento trend se přenáší i do průmyslového prostředí. Kromě způsobu, jakým získáváme přístup k HMI systémům, je způsob, jakým data zpracováváme a ukládáme, transformován SCADA technologiemi pro zařízení, která byla vyvinuta především pro osobní použití.
Společnosti si tyto trendy dobře uvědomují a snaží se na ně reagovat. Nedávná studie společnosti Gartner, která se zabývá průzkumem trhu, předpovídá, že asi polovina světových společností zavede do roku 2017 firemní politiku označovanou jako BYOD (přines si své vlastní zařízení) a nadále již nebude poskytovat výpočetní zařízení pro své zaměstnance.
Důsledek je zřejmý: Od zaměstnanců se bude očekávat, že budou schopni používat své vlastní chytré telefony a tablety pro získání přístupu k firemním počítačovým systémům, což je krok, za nímž se skrývá vysoký potenciál pro snižování nákladů v rámci společnosti a zajištění větší mobility a jednoduchosti
používání pro firemní zaměstnance.

Rychlejší a levnější způsoby, jak získat přístup k datům

Chytré telefony a tablety jsou skvělými produkty pro dnešní mobilnější pracovní síly, jelikož se po mnohých zaměstnancích požaduje, aby sledovali a řídili velké množství lokálních i velmi vzdálených provozních stanovišť, často z prostředí
domácí kanceláře nebo i na cestách. Tito pracovníci potřebují rychlý a snadný vzdálený přístup k HMI systémům, aby mohli vydávat informovanější rozhodnutí i v případech, kdy nejsou fyzicky přítomni v řídicí místnosti. A neexistuje snad lepší způsob než využívat ta zařízení, se kterými jsou tito pracovníci již důvěrně obeznámeni díky každodennímu používání.
Jedním z faktorů, jenž pohání tyto aktivity kupředu, je bezesporu SCADA software, který umožňuje uživatelům přístup k automatizačním systémům prostřednictvím chytrých telefonů přímo v terénu, a to na zcela stejné úrovni jako v podniku. Oprávněným uživatelům, kteří potřebují získat vzdálený přístup v reálném čase, může být poskytnut přístup pouze pro čtení nebo obousměrný přístup, což závisí na jejich specifických povinnostech a odpovědnostech. Pomocí kapesních zařízení získávají uživatelé obvykle přístup k webovým HMI systémům prostřednictvím zabezpečeného prohlížeče nebo aplikace. Možnost výběru prohlížeče serveru je téměř vždy standardně poskytována s webovým HMI balíčkem.
Mnoho HMI/SCADA softwarových balíčků rovněž nabízí zdarma nebo za velmi nízkou cenu určitý druh aplikace pro komunikaci mezi serverem a mobilním zařízením. Stejně jako u platforem SCADA těží vzdálení uživatelé při prohlížení
serveru z plnohodnotné obousměrné komunikace. Ve srovnání s prohlížečem se tyto SCADA aplikace připojují rychleji ke vzdáleným systémům, rychleji načítají obrazovky a poskytují rychlejší dobu odezvy (viz obrázek 1). Přístup prostřednictvím prohlížečehttp://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/_BARA_/%C5%99%C3%ADjen_2013/HMI_obr._1.JPG nebo aplikace je mnohem levnější než poskytování přístupu prostřednictvím tenkého klienta nebo PC připojeného k podnikové síti, a to zejména v případě, že společnost má zavedenu politiku BYOD. Kromě toho přístup založený na prohlížeči nevyžaduje načtení žádného softwaru na mobilní zařízení a přístup založený na aplikaci pouze vyžaduje, aby si uživatel načetl jednoduchou aplikaci. Tím zbavíme podnikové oddělení IT úkolu podporovat tato zařízení. Dalšího snížení požadované podpory lze dosáhnout osvojením jiné komerčně dostupné technologie pod označením cloud computing.

Dostupnější ukládání dat

V dřívějších dobách se poskytování cloudu využívalo pro ukládání fotografií a hudebních souborů, nyní funguje jako úložiště pro podniková data a software. Ale co si máme přesně představit pod pojmem cloud?
Cloud computing poskytuje přístup do sítě v režimu 24/7 v rámci sdílené skupiny konfigurovatelných výpočetních zdrojů, jako jsou sítě, servery, aplikace, služby a úložiště. Tyto prostředky mohou být pohotově zpřístupněny s minimálním úsilím na straně uživatele. Většina současných cloudových SCADA systémů je nakonfigurována s místními SCADA aplikacemi běžícími na PC, které je nainstalováno na daném místě a je připojeno k ovládačům. Místní PC je pak připojeno ke cloudu, odesílá data do cloudu, kde jsou následně uložena a distribuována, a podle potřeby přijímá příkazy z cloudu (viz obrázek 2).

http://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/_BARA_/%C5%99%C3%ADjen_2013/Hmi_obr._2.JPG
HMI/SCADA systémy generují ze své podstaty obrovské množství dat a tato data musejí být zpřístupněna mnohým uživatelům nacházejícím se v různých, často velmi vzdálených lokalitách. Mnoho z těchto uživatelů musí být rovněž schopno vydávat příkazy k těmto HMI systémům. Tento požadavek pro spolehlivý a vysokorychlostní obousměrný přístup – ať už po kabelu, nebo pomocí bezdrátového spojení – představuje oblast, kde cloud computing skutečně září, jelikož byl používán u komerčních aplikací s těmito požadavky po mnoho let. Přechod na rozhraní HMI na bázi cloudu může významným  způsobem snížit náklady a zvýšit funkčnost. Uživatelé si mohou snadno zobrazit data prostřednictvím chytrých telefonů a tabletů. Rovněž dostávají upozornění formou SMS zpráv a e-mailů. Cloud computing ve své podstatě rovněž eliminuje vysoké náklady a problémy spojené s hardwarovým vybavením IT infrastruktury.
Tato nová forma nabízí dynamickou a cenově dostupnou škálovatelnost s potenciálně obrovským objemem úspor finančních prostředků. Společnosti nemusejí utrácet peníze za softwarové licence, nadbytečný hardware a úložiště k obnově dat pro případ havárie, které stejně často nejsou vůbec využity. Cloud computing rovněž  umožňuje společnostem rychlé vložení nových zdrojů a prostředků, a to pouze tehdy, kdy je to skutečně aktuální a potřebné, namísto navrhování systémů s nadměrnou kapacitou.
Nutnost ukládání dat do paměti představovala pro podniky donedávna značné náklady, jelikož bylo často zapotřebí ukládat data na samostatné servery umístěné v různých zeměpisných oblastech, aby bylo zajištěno bezpečné zálohování dat, a po IT pracovnících se vyžadovalo, aby neustále udržovali a zajišťovali přístup k informacím. Naproti tomu umožňuje cloud computing snadnou archivaci dat založenou na modelu aktuální spotřeby, kdy obvykle platíte pouze za množství spotřebované paměti s tím, že cloudová společnost
zajišťuje veškeré potřebné zálohování a údržbu dat.

Je provozování cloud computingu bezpečné?

Pokud je v souvislosti s aplikacemi HMI/SCADA pro průmyslovou automatizaci zmínka o internetu, to, co každého ihned napadne a vyvolá v něm pochybnosti, je bezpečnost tohoto prostředí. Stejně jako u každého systému, tak i zde existuje určitá šance, že bude narušena jeho bezpečnost, avšak SCADA na bázi cloudu poskytuje často lepší ochranu než podobné, interně řízené systémy.
Následkem okleštěných finančních rozpočtů se v mnoha společnostech výrazně snížily počty IT pracovníků i potřebné zdroje a zbývající IT pracovníci často nemají čas nabývat odborné znalosti pro to, aby úspěšně čelili neustále se vyvíjejícím potenciálním hrozbám. Na druhé straně se poskytovatelé cloudových služeb specializují právě na poskytování bezpečného přístupu k aplikacím, a to včetně pečlivé ochrany úložiště dat. Jejich lidé jsou průběžně školeni, jak chránit své systémy před vnitřními a vnějšími bezpečnostními hrozbami, a poskytovatelé cloudových služeb si mohou dovolit udržovat kvalifikované IT pracovníky hlavně díky tomu, že si tyto náklady rozdělí mezi větší množství svých zákazníků.
Mnohé společnosti spoléhají pouze na jediného poskytovatele internetu, ale to znamená, že pokud se internetové spojení přeruší, pak je veškerý přístup k ovládacím a dohlížecím funkcím ztracen. V rámci poskytování cloud computingu
se právě z výše uvedeného důvodu využívá služeb více poskytovatelů, aby byla zajištěna provozuschopnost s daty uloženými na více serverech v různých lokalitách, a to takovým způsobem, aby bylo zajištěno bezpečné zálohování dat
v případě nějaké nenadálé havárie. Nejnovější SCADA aplikace mění způsob, jakým jsou automatizační systémy v průmyslových nastaveních nasazovány a zpřístupněny. Spolu se schopností zpřístupnit systémy pomocí komerčně dostupných zařízení, jako jsou chytré telefony, tablety a computing na bázi cloudu, poskytují SCADA balíčky svým uživatelům rovněž možnost použít další populární komerční technologii známou jako multidotykové ovládání.

Výhody multidotykových aplikací

Když se komerčně dostupné technologie přesouvahttp://www.controlengcesko.com/fileadmin/grafika/_BARA_/%C5%99%C3%ADjen_2013/HMI_obr._3.JPGjí do oblasti průmyslové automatizace, např. cloud computing, je typické, že účastníci pociťují určitou skepsi. Nedokážeme se ubránit dotazům, zda nová technologie bude dostatečně bezpečná a spolehlivá pro průmyslové aplikace. Dokáže odolat podmínkám nezřídka špinavé a hlučné průmyslové výroby? Vyjde poměr nákladů a výnosů v kladných číslech?
Díky vzájemné kombinaci SCADA pro multidotykové aplikace s průmyslovým hardwarem určeným pro náročná prostředí mohou uživatelé těžit z těchto technických vymožeností. Multidotykové uživatelské rozhraní funguje prostřednictvím systému speciálních pohybů prstů, tj. doteků, a naklánění, což známe a využíváme při práci s chytrými telefony a tablety (viz obrázek 3).

Speciální pohyby jsou velmi intuitivní a umožňují mnohem rychlejší provádění potřebných úkolů. V průměru je doba provedení multidotykového příkazu třikrát kratší než stejný příkaz provedený stiskem klávesnice a myši. Umožňuje to operátorům reagovat mnohem rychleji na alarmy a změny a rovněž šetří čas, jenž je potřebný k provedení analýz a zdokonalení výrobních operací. Další výhodou multidotykového ovládání HMI je zvýšení bezpečnosti, jelikož pokročilé dotykové obrazovky umožňují obsluhu v rukavicích. Multidotykové HMI lze také naprogramovat takovým způsobem, aby provedení úkolu, který představuje
určité bezpečnostní riziko pro daného pracovníka, vyžadovalo obsluhu oběma rukama.
Multidotyková technologie představuje obvykle lepší volbu pro náročná prostředí než používání klávesnic a ukazovacích zařízení. U této technologie
nejsou žádné pohyblivé části vystaveny účinkům prachu, vody a dalších nečistot, a tudíž se prodlužuje životnost daného zařízení. Ochrana klávesnic a ukazovacích zařízení v prostředí s nebezpečím výbuchu, jako je zóna 1 nebo 2,
je možná, ale obvykle velmi finančně náročná. Multidotykové HMI obrazovky mohou být dodány s ochranným překrytím ze skla nebo z polykarbonátu za účelem ochrany proti rozstřiku, nečistotě a extrémním teplotám.

Multidotyková technologie pomáhá zaplňovat generační mezeru

Jedním z největších problémů, kterému dnešní výrobci musejí čelit, je nutnost najímání a školení nových pracovníků a operátorů v oboru automatizační techniky, jelikož zaměstnanci z období populační exploze odcházejí houfně do důchodu. Většina těchto nových pracovníků bude nepochybně pocházet z generace, která je již velmi dobře obeznámena s chytrými telefony, tablety
a multidotykovými zařízeními. Skutečností je, že kdybychom po těchto pracovnících vyžadovali používání klávesnic a ukazovacích zařízení místo multidotykových aplikací, bylo by to stejné, jako kdybychom po nich požadovali ovládání televizoru bez dálkového ovládače.
Multidotykové technologie pro aplikace SCADA snižují množství odborné přípravy potřebné k tomu, aby se tito noví pracovníci a operátoři v oboru automatizační techniky dostali do pracovního tempa. Díky tomu, že se metoda pro získání přístupu k systému natolik podobá způsobu, jakým používají své chytré telefony a tablety, můžeme se během výcviku více zaměřit na pochopení a analýzu dat než na to, jak k nim získat přístup.
Zanedlouho to bude docela velký problém, když budeme vyžadovat po nových operátorech, kteří jsou zvyklí pracovat pouze s multidotykovými obrazovkami, aby začali používat klávesnice a jiné ukazovací metody, což povede k navýšení
výcvikového času a tím i nákladů. Během rozhovorů s koncovými uživateli a systémovými integrátory bylo zjištěno, že dochází k zajímavému jevu: starší pracovníci dávají přednost multidotykovým technologiím ve větší míře, než se čekalo.
Totéž často platí i pro získání přístupu ke cloudovým službám pro HMI/SCADA systémy prostřednictvím chytrých telefonů a tabletů. Čekat na to, až se načte aplikace na stolním PC, a pak ještě spoléhat na IT oddělení, že bude udržovat
síť v provozu, už nikoho nijak zvlášť neláká. Místo toho dávají pracovníci přednost přístupu prostřednictvím prohlížeče na svých vlastních zařízeních,
avšak ještě více preferují zpřístupnění pomocí aplikace, která poskytuje
mnoho výhod.

Budoucnost už je tady

Většina zaměstnanců výrobních firem využívá své chytré telefony a tablety pro přístup k elektronické poště, webu a klíčovým zdrojům dat, jako jsou bankovní účty atd., a to prakticky odkudkoli pomocí několika jednoduchých dotykových
příkazů. V důsledku toho budou očekávat, že podobně to bude fungovat i v rámci jejich kariéry. Společnosti, které neaktualizují své systémy pomocí softwaru, jenž je požadován pro tento typ přístupu, riskují, že je jejich zaměstnanci budou považovat za staromódní a zpátečnické, a kvůli tomu budou vznikat vysoké náklady, jelikož společnost rezignuje na získání důležitých výhod.
Nejnovější SCADA technologie nejenže vyhovují přání zaměstnanců, ale rovněž poskytují rychlejší přístup k většímu objemu dat, což zvyšuje efektivitu provozu. Například dolování dat je v současné informační éře velmi důležitou činností a HMI systémy na bázi cloudu jsou stavěny pro efektivní správu velkého množství dat.
I když si většina výrobců okamžitě neosvojí všechny nové technologie, k nimž patří tablety, chytré telefony, multidotykové obrazovky a cloud computing, většina z nich již některé z těchto technologií používá a průběžně by se jejich počet měl zvyšovat. Nyní, když SCADA balíčky nabízejí pro průmyslové podniky cenově dostupný a spolehlivý způsob používání těchto zařízení pro přístup k automatizačním systémům, se jejich aplikace stane natolik běžnou záležitostí,
jak tomu bylo v minulosti se stolními počítači. Opozdilci riskují, že zůstanou pozadu a ve stínu konkurence, která bude navyšovat zisk prostřednictvím růstu efektivity a snižování nákladů, což tyto technologie umožňují. ce

Fabio Terezinho je viceprezident firmy InduSoft.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI