Решения Wonderware уровня АСУ ТП

Решения Wonderware
уровня АСУ ТП
© 2009 Invensys. All Rights Reserved.
The names, logos, and taglines identifying the products and services of Invensys are proprietary marks of Invensys
or its subsidiaries. All third party trademarks and service marks are the proprietary marks of their respective owners.
1
Основные продукты и решения
System Platform
Workflow
CEM, WFA
InTouch
InBatch
Historian
IntelaTrac
Virtualization
Host
Intelligence
SmartGlance
Wonderware: HMI и SCADA
SCADA - Supervisory Control…
Визуализация
Доступ
Аварии
Управление
Архивирование
InTouch эволюция приложений
Управляемое InTouch приложение с
системной платформой
Публикуемое InTouch приложение
с использованием графики ArchestrA
Автономное
приложение
InTouch
InTouch 10.x - концепция
• Основные цели:
• IDE Integration
– Централизованное управление приложением
• ArchestrA Graphics
– Следующее поколение графики, ArchestrA based
• Используемые модели:
• Stand-Alone Application
• Published Applications
– Интеграция с ArchestrA Graphics
• Managed Applications
– Интеграция с Wonderware Application Server (WAS)
Stand Alone Application
• Stand alone приложение – то, которое:
– разработано, используя InTouch и WindowMaker непосредственно
• (не используя IDE)
– не использует ArchestrA Graphics
– размещается в файловой директории (папке проекта)
• An InTouch 10.x Stand Alone Application
– по существу архитектуры - то же самое, как 9.x или ранее
– не обязательно подразумевает “Единственный Узел” (Single Node)
Новый InTouch Stand Alone
• Инсталляция производится с одного
носителя (DVD)
• Все традиционные InTouch - компоненты
• IDE – ArchestrA Graphic Development
• Graphic Galaxy Repository
• SQL Express
• FSGateway
• Достаточно InTouch Development
License
Published Applications
• Приложение, созданное в ArchestrA IDE, с
использованием ArchestrA Graphics,
запускаемое из InTouch Application Manager,
хранящееся в файловой директории (папке
проекта)
Managed Applications
• Managed Application – приложение,
разработанное в ArchestrA IDE из шаблона
$InTouchViewApp с использованием ArchestrA
Graphics и хранящееся в Galaxy Repository.
• Работает только с пространством имен Galaxy
ArchestrA Graphics
• Определяется и управляется в Wonderware
Development Studio
• «Умная», масштабируемая,
независимая или
встроенная в объект
Библиотека графических объектов
Symbol Library
• Встроенная библиотека символов
• Graphic Toolbox
• Преконфигурированный интеллект
• Расширяемость
• Контейнер .NET
• Поддержка
• Передача размера
• Распространение изменений
SCADA - … Data Acquisition
от I/O Servers до Device Integration
Increased Diagnostics &
Control of Communications
Time
I/O Servers
ArchestrA
DDE Clients
SuiteLink
NetDDE
I/O Server
I/O Server
DDE
ArchestrA
Factory floor devices
DDE
DDE Clients
от I/O Servers до Device Integration
rdFactorySuite
3rdAppServer
party 3OPC
party DDE/SL
OPC
PlugIn
DDE/SL
PlugIn
DASEngine
Device Protocol
?
PlugIn
DAServer
Clients
DAServer Architecture
DAServers - протоколы
AppServer
ArchestrA
OPC Clients
SuiteLink
DCOM
DAServer
DAServer
DDE
ArchestrA
DDE
DDE Clients
COM
OPC Clients
AppServer
Factory floor devices
FactorySuite Gateway
• Универсальный конвертер протоколов
• InTouch как OPC Server
• Интеграция с унаследованными серверами
DDE
SuiteLink
OPC
FactorySuite Gateway
DDE
SuiteLink
OPC
•Message Exchange Protocol used exclusively by IAS
MX*
от I/O Servers до Device Integration
Device Integration in ArchestrA
Platform/
AppEngine
DINetwork
Object
PLC
DI Object
PLC
DI Object
Device Integration and the Application model
• DI Objects организованы в иерархии - эмуляция
реальной сети
• DI Objects - часть модели
• DI Objects участвуют в развертывании сервера
Wonderware: архивирование
Данные временных рядов –
проблема
•Обычную базу данных удобно использовать для
получения ответов на запросы по записям:
– Сколько изделий осталось на складе?
– Какую сумму потратил заказчик за прошлый год?
•Однако она малоэффективна для получения ответов на
вопросы по времени:
– Как долго работал данный двигатель?
– Сколько раз температура была выше порога в течение более чем 10 минут?
– Сколько циклов предстоит отработать данному насосу до техобслуживания?
– Сколько раз наблюдались периоды простоя длительностью менее 3 минут?
•Система Historian предназначена для выдачи ответов на
запросы такого типа.
Wonderware Historian
•Wonderware Historian позволяет решить проблемы,
свойственные системам RDBMS
•Низкий риск для заказчика
– объем поставок – приобретено свыше 25 000 лицензий
– оптимальное использование COTS – Microsoft SQL Server
•Низкая совокупная стоимость жизненного цикла
при использовании System Platform:
– "флажковое" (Checkbox) конфигурирование из Application Server
– импорт тегов для обычных приложений InTouch
– автоматическое управление хранением хронологических данных
– контроль операций с помощью системных тегов
•Высокая степень масштабируемости: от одиночного
узла сбора данных до распределенной системы
Как работает Historian?
Главные функции Wonderware Historian
•
•
•
Сбор данных
Сохранение, сжатие
Извлечение
Архитектура Historian –
сбор данных
Historian использует Microsoft SQL Server как механизм базы
данных, однако к нему добавлены расширения, обеспечивающие
эффективное хранение данных
Microsoft SQL Server
I/O
Ядро Wonderware Historian
Хранилище данных временных
рядов
Многоуровневый Historian –
типовая архитектура
Уровень 2
Централизованная система
отчетности и регистрации
I/O
Уровень 1
Локальное устранение
неполадок и
буферизация
InTouch
Application
Server
Многоуровневый Historian –
репликация данных
Репликация
всех данных по
выбранным (или
по всем) тегам
Уровень 2, пример:
1-секундные данные
Уровень 1, пример: 1-секундные данные
Многоуровневый Historian –
сводные данные
Тег сводных
данных
Множество
агрегированных
значений для
каждого
Уровень 2, пример:
5-минутные, часовые и
суточные данные
Уровень 1, пример: 1-секундные данные
Многоуровневый Historian –
множественный уровень 2
Redundant (Dual) Historians
Historian
Client
B
A. Клиент получает имя “партнера”
B. При отказе автоматически переключается
A
H1
H2
Wonderware
Historian
1
1.
2.
Engine получает имя “партнера”
Отправляет те же данные к “партнеру” через
store-forward канал
2
Ограничения:
• Нет «самовосстановления» дисков, history-блоков,
etc.
• Должно быть выполнено обновление/вставка
(SQL, CSV)
• Клиент не включает “store-forward”
Application
Server
Control System
(optional)
Хранение тревог (alarm)
Application Server 2012 R2
History Blocks
SQL Server
WWALMDB
Архивные значения
буферизация
резервирование
сжатие
ограничение канала
HCAP
WCF
HCAL
SQL
Connection
Alarm DB Logger
Alarm Manager
Application
Application Server
Server
Возможность
для улучшения
Хранение тревог (alarm)
Application Server 2014
History Blocks
SQL Server
WWALMDB
Архивные значения
буферизация
резервирование
сжатие
ограничение канала
HCAP
WCF
HCAL
Application Server*
* Не изменяется для InTouch Alarm/Event History
Wonderware: отчеты и аналитика
Historian Client Components
Workbook (Excel)
Query
Trend
Trend
Analyze
Report (Word)
Workbook (Excel)
Monitor
Reporting
Cursors indicate actual values
Historian Client - Query
Свободный доступ ко всем данным Historian
Advanced SQL
• Использование пользовательских запросов
Historian Client Report:
Использование Microsoft Word
Сохранение на web и в
бумажном виде
Сохранение отчета как
шаблона
Historian Client Workbook:
Применяется для
• аналитики
• отчетов
Простое
добавление
Historian data
Сохранение на web и
в бумажном виде
Wonderware: отчеты и аналитика
WIS
– Wonderware Information Server
•
Полнофункциональный веб-портал, позволяющий доставлять
информацию в режиме реального времени любым категориям
пользователей
•
Простота и быстрота внедрения: конфигурирование системы
вместо программирования, не требуется использование
специализированных IT-ресурсов
Предоставление
производственной информации
• Визуализация процесса
• InTouch-графика
• Alarm-дисплеи
• Интерактивные данные
• Тренды, чарты
• “Сквозные” чарты & таблицы
• Отчеты
• Batch
• Historian
• Performance
Table Weaver: пример
Просмотреть последние бэтчи
Какой бэтч работает на линии 1?
Какова длительность этих бэтчей?
Каковы детали по бэтчу 001?
Какое оборудование было
задействовано при выполнении
бэтча 001?
Как использовалась каждая
единица оборудования при
выполнении бэтча 001?
Связанные Таблицы
Данных и Альтернативные
Дисплеи предоставляют
широчайшие возможности
анализа данных
О технологии Overview
• «Zero-configuration» клиент
•Функционал полного приложения
•Инсталлируется как plug-in для Internet Explorer
•Автоматически обновляется от WIS
Доступ к связанной
информации
«Сквозной» анализ деталей
Данные из различных
источников
Тренды в контексте партии, смены, etc.
Соединение с данными других
источников (alarms, lims, etc.)
Использование “ореола” для
отображения фазы процесса
System
Platform
Что такое системная платформа
Wonderware?
Wonderware System Platform –
стратегическая платформа для
промышленного ПО:
диспетчерского управления, SCADA и
систем управления производствомв одном масштабируемом приложении.
Wonderware System Platform сравнима с
ОС компьютера – передающая среда и
посредник для всех действий
промышленного ПО
Wonderware System Platform
Wonderware Clients
Analysis Client
(Historian Client)
InTouch View
Reporting Client
(Information Server CAL)
Wonderware System Platform
Application Server
(WAS)
Historian
(InSQL)
Information Server
(WIS)
Device Integration
3rd Party
Data Sources
S/W
Applications
3rd Party
Controllers
Основные моменты
Использование .NET Framework в пром.автоматизации
Объектно-ориентированное -приложение
Одно глобальное распределенное пространство имен
Централизованная система БД и безопасности
Intake
Многопользовательская среда разработки
Production
Line 1
Иерархическая модель приложения
Line 2
Discharge
Широкие возможности по обслуживанию и диагностике
системы
Топология ArchestrA®
Visualization Node
ArchestrA
Runtime
Visualization Node
ArchestrA
Runtime
I/O Data Server
Engineering Station Engineering Station
Galaxy
Repository
Historian
Information
Server
Workstation
Топология ArchestrA®
Visualization Node
Visualization Node
Engineering Station Engineering Station
InTouch
InTouch
IDE
IDE
Platform
Platform
Platform
Platform
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Galaxy Rep.
Historian
Workstation
Info Server
Platform
Platform
Platform
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
ArchestrA
Runtime
ArchestrA
Runtime
Galaxy
Repository
Historian
Information
Server
IO Server
Platform
Bootstrap
I/O Data Server
Platform
Топология ArchestrA®
Visualization Node
Visualization Node
Engineering Station Engineering Station
InTouch
InTouch
IDE
IDE
Platform
Platform
Platform
Platform
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Galaxy Rep.
Historian
Workstation
Info Server
Platform
Platform
Platform
Platform
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
Bootstrap
ArchestrA
Runtime
ArchestrA
Runtime
Galaxy
Repository
Historian
IO Server
Platform
Bootstrap
I/O Data Server
Unified Name Space
Information
Server
Automation Objects Ввод/вывод
Графика
Алармы и события
Логика/скрипты
Исторические данные
Документация
Безопасность
Объекты AppServer’а
Шаблоны и экземпляры
• Экземпляры, созданные от шаблонов наследуют всю
конфигурацию
• Новые шаблоны могут быть созданы (унаследованы) от
существующих
• Изменения в шаблонах могут быть применены для их
экземпляров
• Механизм шаблонов позволяет создание библиотек
стандартных объектов
CV101
$Valve
CV102
CV103
Иерархическая модель
Plant
Section
Area
Section
Production Line
Section
Area
Production Line
Manufacturing Cell
Area
Manufacturing
Production
Cell
Line
Manufa
Создание модели
Plant
Line1
Line2
ControlSystem
Discharge
Intake
Production
Создание Deployment Model
Deploy
АРМ
Historian
InSQL
АРМ
АРМ
Application
Object
Server
АРМ
АРМ
Application
Object
Server
АРМ
АРМ разработки
Application
Object
Server
АРМ разработки
Application
Definition
–
Galaxy
Repository
Объекты распределяются согласно
топологии
ГИБКОСТЬ и МАСШТАБИРУЕМОСТЬ
до 400 узлов / 1 миллион I/O
От 1 узла / 256 I/O
Операторская Операторская
станция
станция
Операторская
станция
Операторская
станция
Станция
разработчика
Станция
разработчика
Шаблон с
новыми
функциями
Архив
Historian
–
InSQL
Сервер
объектов
автоматизации
–
AOS 1
Сервер
объектов
автоматизации
–
AOS 2
Сервер
объектов
автоматизации
–
AOS 3
Хранилище
Сервер
объектов
проектов
автоматизации
–
GRNode
–
AOS 4
Вам необходима
большая
функциональност
ь/ Расширение
…ГИБКОСТЬ и МАСШТАБИРУЕМОСТЬ
Хранение и
обслуживание
системы
Сервер объектов
Одиночный
узел
Распределенная
система
Клиент-серверная
система
Мультисерверная
система
…ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ
На уровне
клиентов
На уровне сервера
приложений
На уровне
получения данных
На уровне
хранения данных
…ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ
Нерезервированная система
1.
2.
Сервер обрабатывает все
данные.
Если сервер выходит из строя,
то все клиенты теряют доступ
к данным.
•
•
•
Клиент-серверная архитектура
InTouch
InTouch
InTouch
InTouch
InTouch
InSQL
Другие узлы AOS
Резервированная система
1.
Резервированные сервера
синхронизируют данные через
выделенную сеть.
2.
Если основной сервер
выходит из строя, то с этого
момента включается
резервный. Переключение
прозрачно для клиентов.
3.
Конфигурирование
осуществляется установкой
checkbox в AppEngine.
AOS
PLC
Historian
«Две степени защиты»
InTouch
•
InTouch
InTouch
Поддержка буферизации
(технология Store&Forward)
Резервный
сервер
Основной
сервер
Данные
Данные
Пассивный
Активный
АРМ
разработки
Архивная
БД
Статус системы
Норма
DCS
PLC
DCS
Авария
System Platform –
поддерживаемые технологии
виртуализации
Новое руководство
Новое руководство
Содержание:
• Глава 1. Начало работы с виртуализацией
• Глава 2. Работа в режиме высокой готовности (High Availability)
• Глава 3. Работа в режиме с восстановлением после аварий
(Disaster Recovery)
• Глава 4. Работа в режиме высокой готовности и восстановления
после аварий (HA + DR)
• Глава 5. Работа с возможностями Windows Server 2008 R2
• Глава 6. Создание виртуальных образов
• Глава 7. Реализация стратегий резервного копирования в
виртуализованной среде
Свяжитесь с нами: