Distributed Control System

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1 automationx Version 5 Distributed Control System Modular Skalierbar Durchgängig automationx ist ein skalierbares und modular aufgebautes DCS mit einer durchgängigen Plattform zur Projektierung, Visualisierung, Steuerung und dem Management von Kleinanlagen bis hin zu verteilten Leittechniksystemen. Projektierung Visualisierung Logikprogrammierung Alarmmanagement Trend Journale Ereignisdokumentation Datenmanagement Berichte Helpdesk Wartungsmanagement Batch System APC Fernwirktechnik

2 Automatisierungsklassen: Wiederverwendbare Softwaremodule für die Automatisierungstechnik Verfügbarkeit von Spezialwissen Klare Anwenderschnittstelle Das technische Fundament von automationx ist die durchgängige Objektorientierung. Die Objektorientierung bedarf keiner höheren Programmiersprache. Sie ist vielmehr eine allgemeine Technik, die es erlaubt, aus relativ autarken Softwaremodulen Gesamtapplikationen zu erstellen. Das Prinzip ist dabei folgendes: Experten verpacken ihr Wissen in Module, kapseln Details, stellen klar definierte und verständliche Schnittstellen zur Verfügung und erlauben damit Anwendern die Module nach ihren individuellen Bedürfnissen zu kombinieren. automationx setzt dieses Prinzip konsequent durch sogenannte Automatisierungsklassen um. Automatisierungsklassen (auch Objekte) sind Softwaremodule, die schon alle Anteile moderner Automatisierungstechnik in sich integrieren. Dazu gehören Steuerung, Visualisierung, Alarmwesen, Datenverwaltung, Simulation, etc. Bei der Anwendungserstellung werden einfach bestehende Objekte miteinander kombiniert. Der Entwickler geht dabei von Klassenkatalogen aus und hat dabei den Vorteil, dass jedes Objekt automatisch alle Eigenschaften der dazugehörigen Automatisierungsklasse erbt. Der Aufwand für die Integration der verschiedenen Automatisierungsanteile entfällt ebenso wie die Anpassung an verschiedene Hardware-Plattformen. AUTOMATISIERUNGSKLASSEN öffentliche Variablen Die Objektorientierung bringt automatisch kürzere und leichter verständliche Programme mit sich. Das Resultat ist eine deutlich höhere Transparenz. Ein Hauptgedanke bei der Objektorientierung ist die einfache Koordination von unterschiedlichem Expertenwissen. Umgelegt auf die Automatisierungstechnik bedeutet das intuitiv verständliche Programmierschnittstellen für beispielsweise Applikationsentwickler, Verfahrenstechniker, Systembetreuer, Qualitätsmanager und dem Betreiber der Anlage. Automatisierungsklassen integrieren alle Anteile moderner Automatisierungstechnik in sich und stellen eine klare, projektbezogene Anwenderschnittstelle zur Verfügung. Der Integrationsaufwand für die verschiedenen Anteile entfällt zur Gänze, unnötige Details werden vom Klassenentwickler gekapselt, die Einbettung der Klasse in einen übergeordneten Kontext ist transparent und wird nicht mehr von technischen Finessen behindert. Steuerung Visualisierung Alarmbearbeitung Berichte Trend Daten- und Ereigniserfassung Simulation Dokumentation 2

3 Intuitive Anwendungsentwicklung Prozesstransparenz Minimaler Konfigurationsaufwand Ein modernes Entwicklungsstudio, die automationx IDE, sorgt für eine transparente Projektierung. Basierend auf Systembibliotheken werden die gewünschten Funktionen eines Automatisierungsobjekts zusammengestellt und zur Wiederverwendung abgelegt. Vorgefertigte und branchenabhängige Bibliotheken stellen ein Kontingent an geprüften Automatisierungsobjekten zur Verfügung. Durch Drag & Drop werden diese aus einem Ressourcen-Pool in die Visualisierungsgrafik gezogen oder einer Steuerung zur Verarbeitung zugewiesen. Die Grundfunktion mit den unterschiedlichen visuellen Darstellungen, der Bedienerführung, der internen Logik und beispielsweise den Wartungsinformationen und Simulationen sind damit schon festgelegt. Sie wird durch den Applikationsprogrammierer nun nur mehr in den prozesstechnischen Ablauf integriert. 3

4 PROJEKTIERUNG - IDE Projektieren Sie Ihr gesamtes System mit einem einzigen Werkzeug beginnen Sie bei den E/A-Baugruppen, den Kommunikationen und SPS-Programmen und erstellen Sie dievisualisierung und Bedienerführung! Zentrale Datenhaltung und verteilte Bibliotheken Online-Projektierung mit Multi-User Management Vordefinierte Branchenbibliotheken und frei erstellbare Bibliotheken Automatisierungsobjekte mit Logik, Visualisierung, Simulation, Datenerfassung, Wartungsinformationen, etc. Mehrere grafische Darstellungen von einem Automatisierungsobjekt (auch abhängig von Zoomstufen) Objektreferenzen und Kompositionen (Subklassen) Dokumentationsverwaltung mit Referenzen auf Klassen und Instanzen Importfunktionen (Equipment-Listen, E/A-Zuordnungen, Sprachtexte) Massendatenbearbeitung Rollenbasierende Zugriffsrechte und Objektschutz Einbindung von.net Bibliotheken und C# / VB Code VISUALISIERUNG - HMI Visualisieren Sie Ihre Anlage in 2D oder 3D und benutzen Sie Layer- und Zoomtechniken sowie die Einbindung von externen Objekten für eine intelligente Informationsgestaltung! Multi-Monitor-Arbeitsplätze und Video Walls Redundante Bedienstationen mit Nachführung von Bedienaktionen Profile und Layoutdesign Mehrsprachigkeit (u.a. asiatische, kyrillische und persische Zeichensätze) Bild-in-Bild-Darstellung Playback Manager Optionale zweistufige Bedienung mit Zulässigkeitsprüfung Individuelle Konfiguration von Bildgruppen pro Arbeitsplatz Zoomen, Decluttern, Verschieben von Prozessbildern, Layertechnik ActiveX-Objekte, Videostream- und Live-Cam Einbindung Wirklinienanzeige und Darstellung von Logikbedingungen Querverweise zu E/A-Baugruppen und Logikprogrammen Integrierte Befehlsgewaltumschaltung zwischen Stationen Online Datenmonitor und Logikmonitor 4

5 LOGIKPROGRAMMIERUNG - SPS Erstellen Sie Logikprogramme für verschiedene Hardware-Systeme und lassen Sie diese untereinanderkommunizieren! IEC Redundanter Aufbau mit Hot-Standby Verschiedene Hardware-Plattformen und Betriebssysteme (Windows, Echtzeit Linux) Geringer Ressourcenbedarf (ARM9 Support) FBD-Programmierung C-Code Exekutierung Mehrere SPS-Tasks Forcen von allen Variablen Echtzeit-Datenerfassung und Zeitstempelung Klassenfunktionsbausteine basierend auf frei erstellbaren Bibliotheken Ausführung mathematischer Funktionen und Sprunganweisungen Datenaustausch zwischen SPSen HTTP-Schnittstelle Anwendungsspezifische Erweiterungsprozesse (z.b. APC, Fernwirktechnik) C-API, PHP-API ALARMMANAGEMENT Lassen Sie sich automatisch Summenalarme bilden und sich die Position von Alarmen auf den Visualisierungsbildern anzeigen! Frei definierbare Alarmattribute (z.b. Priorität, Farben, Quittierverhalten, Entprellung) Alarmschirm, Bildalarme, Bildgruppenalarme Alarmhervorhebung (Suchpfeil, Einrahmung, Icon-Anzeige) Automatische Objekteinblendung bei Layertechnik Automatische Bildung von Topologiealarmen (Summenalarme) Kaskadieren von Alarmen Ausblenden von Anlagenteilen Sprachausgabe Nachrichtendienst (SMS, ) Chronologische Auflistung Pareto- und Alarmratenauswertung 5

6 TREND Verfolgen Sie den zeitlichen Verlauf von Daten und stellen Sie sich Ihre eigenen Datensätze zusammen! Online Trend und historische Trenddaten Mehrere Zeitachsen Einstellbares Aufzeichnungsraster (Schwellwert, Zeit, Ereignis) Echtzeitdatenerfassung in SPS Momentanwerte und statistische Daten Klassen-, Instanzprofile und frei definierbare Trendsets Dokumentation von Punkten und Ersatzwertvorgabe Zoomen und Vermessen Drag & Drop-Aufnahme von Trendlinien unterschiedlicher Objekte Trendarchive und Datenkomprimierung CSV Datenexport JOURNALE UND EREIGNISDOKUMENTATION Verfolgen Sie Schalthandlungen und Bedienereingriffe im System und dokumentieren Sie diese! Protokollierung von Bedienereingriffen Auflistung von Systemmeldungen Chronologische Alarmdarstellung Ereignisliste basierend auf Trend, Journal etc. Objektbezogene Ereignisse direkt aus Panel aufrufbar Dokumentation von Ereignissen inkl. Anhang von Dokumenten Gruppierung und Spaltenauswahl Filterfunktionen Benutzerspezifische Profile Dokumentiertes Datenbank-Layout 6

7 DATENMANAGEMENT UND BERICHTE Modellieren Sie Ihre eigenen Datenansichten und Grafiken und betten Sie diese in die Visualisierungsbilder ein! Tabellarische Darstellung von Datenbanken und Dateisystemen Grafische Darstellung als Linien, Balken, Radar Plots, Segmenten, etc. Berichtsgenerator Layoutformatierung mit Master- und Detaildarstellung Hinterlegung von SQL-Abfragen und Methoden Filterfunktionen Mathematische Berechnungen Anzeigeformatierung und Gruppierung Einbettung in Visualisierungsbilder Zeit- und ereignisgesteuerte Berichtserstellung und Archivierung Datenübergabe an SPS- oder HMI-Variablen HELPDESK- UND EREIGNISMANAGEMENT Lassen Sie sich durch Anlagenzustände führen und verwalten Sie Ihre Systemereignisse! Schritt-für-Schritt-Bedienerführung Dokumentation der durchgeführten Arbeitsschritte Definition von Troubletickets und Vorlagen Automatische Erfassung von Laufzeiten und Schaltvorgängen der Komponenten Automatische Querverweise von Ereignissen und Alarmen Automatische Zuordnung der -korrespondenz Berichtswesen 7

8 MEDIA MANAGEMENT Binden Sie Videowalls, Großbildschirme und Audiosysteme ein und lassen Sie sich im Fehlerfall automatisch den Anlagenteil aufschalten! Integration von Notruf, Video und Telefonie Freie Konfiguration der Cubes in Kacheln und (Alarm-) Regionen Master/Slave Redundanzunterstützung Automatische Alarmaufschaltung Drag & Drop Aufschaltung und Positionierung Strecken von Objekten über mehrere Kacheln Unterstützung von Szenarien Darstellung von Prozessbildern, Video Streams und Live-Kameras Anbindung von Video-Kreuzschienenverteilern BATCH SYSTEM Definieren und steuern Sie chargenorientierte Aufbereitungen und lassen Sie diese ein Teil Ihres Gesamtsystems sein! Chargenorientierte Aufbereitung basierend auf ANSI/ISA S88/S95 Equipment Module mit Phasenschnittstelle sowie individuellen Parametern, Report-Werten und Logiken Rezept- bzw. Prozessdefinitionsmarke Asynchrone und synchrone Schritte Sprunganweisungen Auftragsvorgabe Materialverwaltung Laufzeitmonitor mit Online-Änderungsmöglichkeit Sollwertberechung während Prozessablauf Automatische Vorabschaltwertberechnung Flussüberwachung Historische Chargenprotokolle Materialstatistiken und Bilanzen Verbrauchsmessungen 8

9 ADVANCED PROCESS CONTROL - APC Regeln Sie Ihre Prozesse vorausschauend und lassen Sie sich Ihre Prozesse als mathematische Modelle abbilden! Bandbreitenregler Softsensoren NLMPC - Model Predictive Control (Vorausschauende Regler) Nichtlineare Solverkombination Regressive Modelle steady state oder dynamisch Hard- und Softconstraint Handling Berücksichtigung frei definierbarer Kostenfunktionen Real Time Optimization / Arbeitspunktoptimierung Operator Training Simulation (OTS) Process Condition Monitoring INTEGRIERTES NETZMANAGEMENT UND FERNWIRKTECHNIK Nutzen Sie die Vorteile eines Distributed Control Systems - projektieren Sie Ihre leitungs- und rohrgebundene Netze und Anlagen mit einem einzigen Werkzeug! Meldungs-, Messwert-, Zählwert- sowie Befehls- und Sollwertverarbeitung Millisekundengenaue Zeitstempelung und Zeitsynchronisation Kommunikationsstandards IEC /104 Topologische Einfärbung und Verriegelung Störungsmanagement, Fehlerortung sowie Erdschluss- und Kurzschlusssuche Online-Netzanalyse, Lastfluss- / Kurzschlussrechnung und Ausfallsrechnung Dynamischer Trainingssimulator Strom Lastführung / Bezugsoptimierung für Strom und Gas Auftragsverwaltung und Einsatzplanung Weitere höhere Funktionen für Strom, Gas, Fernwärme und Wasser 9

10 SYSTEMARCHITEKTUR Nutzung von verteilten Hardware-Ressourcen Zentrale Systemüberwachung Höchste Verfügbarkeit und Datensicherheit durch Cluster, Redundanzen und Buskonzepte automationx ist ein DCS für verschiedene Anwendungsbereiche. Das Framework ist dabei der zentrale Kommunikationsknoten, der eine übergeordnete Plattform für die auf unterschiedlichen Hardware-Komponenten verteilten Subsysteme liefert. automationx ist skalierbar, d.h. dass im einfachsten Fall alle notwendigen Funktionen von einem Server ausgeführt werden. Dieser enthält dann das Framework sowie die für die Applikation benötigten Subsysteme. Bei großen und verteilten Anlagen wird einerseits auf ein eigenes Last-Verteilungsverfahren des automationx Frameworks gesetzt, das die Arbeiten auf mehrere in einem so genannten Cluster laufenden Server Systeme verteilt, und andererseits die Subsysteme auf autark laufende Hardware Systeme auslagert. Speziell bei IEC Steuerungen werden die Hardware-Ressourcen und E/A Baugruppen von verschiedenen Herstellern genutzt und in ein Gesamtsystem eingebunden. Für die Projektierung ist dabei nur ein einziges Werkzeug notwendig, die automationx IDE. Sollen die Steuerungen oder beispielsweise der Profibus für eine höchstmögliche Verfügbarkeit auch redundant aufgebaut werden, sind nur wenige Mausklicks nötig - automationx hat diese Funktionalität bereits im Basissystem integriert. Zwischen den Steuerungen werden Daten auf dem direkten Weg ausgetauscht während Visualisierungen und andere Subsysteme diese über das Framework beziehen. Die Smart Clients nutzen die Ressourcen der lokalen Infrastruktur und installieren sich automatisch die benötigten Applikationsprogramme. Der hierarchische Aufbau beginnend bei den Automatisierungsobjekten mit ihren klar definierten Schnittstellen setzt sich auch in den einzelnen Anlagen fort, die wiederum als eigenständig laufende Sites in einer Multi-Site-Umgebung integriert werden und ihre Daten zur Verfügung stellen. 10

11 VERTEILTE SYSTEME (MULTI-SITE ARCHITEKTUR) Sites sind lokale Einheiten die Steuerungs-, Visualisierungs- und Erfassungsaufgaben autark erfüllen. Diese sind meist ein Bestandteil eines übergeordneten Systems, das von einer zentralen Leitwarte gesteuert und visualisiert wird. AutomationX erfüllt diese Anforderungen durch die Einführung der Multi-Site-Architektur. Dabei werden die AutomationX Sites lokal oder zentral projektiert bzw. werden Fremdsysteme über standardisierte Schnittstellen eingebunden. Die Bibliotheken der Klassen- und Instanzobjekte sind verteilt verfügbar und werden automatisch aktualisiert. Übergeordnete Visualisierungen und Managementaufgaben werden durch simple Drag&Drop Operationen ohne wesentlichen Projektierungsaufwand erstellt. Die Multi-Site Architektur ist Bestandteil des automationx Basissystems und kann auch nachträglich auf bestehende Projekte angewendet werden. Autarke Sites (Standorte, Gewerke, Prozesseinheiten) Zentrale und lokale Projektierung Verteilte Bibliotheken mit automatischem Abgleich Standardisierte Kommunikationsprotokolle zwischen den Sites Drag&Drop Erstellung von Weltbildern Zentrale und lokale Datenarchive und Berichte Zentrale Diagnose und Alarmmanagement SCHNITTSTELLEN Offene Architektur Standard-Schnittstellen Verwendung von Standard-Hardware und eigener Hardware-Produkte für spezifische Anwendungsbereiche Die offene Architektur von automationx integriert das DCS in eine bestehende IT-Infrastruktur. Dazu stehen standardisierte Schnittstellen und industrielle Bussysteme zur Verfügung. Basierend auf Lizenzpunkten lässt sich automationx sukzessive und online erweitern. Für die Integration von kundenspezifischen Anwendungen und Datenverarbeitungen stehen APIs zur Verfügung. Die ständige Weiterentwicklung von automationx wie beispielsweise die PROFINET oder IEC Einbindung sowie der praxisnahe Einsatz machen automationx zu einem "State of the Art"- System mit einer einzigartigen Durchgängigkeit und Transparenz. Profibus Modbus ODBC OPC, OPC UA IEC /104 SNMP ISO on TCP EtherCAT XML Moris Fernwirk-Protokolle etc. 11

12 DURCHGÄNGIGE GESAMTLÖSUNGEN AutomationX GmbH Zentrale: Teslastraße Grambach/Graz Austria / Europe Tel. +43 (316) Fax +43 (316) sales@automationx.com AutomationX 5 V1_dt 2011 AutomationX GmbH All rights are reserved