O WebHMI powiedziane było już wiele. W większości, informacje skierowane były głównie do inżynierów, specjalistów SCADA i dotyczyły możliwości technicznych systemu. Jakby nie było, WebHMI należy zaliczyć właśnie do „systemów” ze względu na rozbudowaną strukturę. Nie jest to jedynie puszka z elektroniką w środku i bajerancką grafiką, ale też interfejs dla zarządzania siecią w jakiej znajduje się urządzenie czy platforma chmurowa „Level2” do łączenia urządzeń, zdalnego dostępu. Dlatego dzisiaj spojrzymy trochę z innej perspektywy. Perspektywy integratora stojącego w obliczu wyboru systemu wizualizacji dla swojego produktu czy realizowanego projektu. Jak pogodzić oczekiwania klientów, spory księgowych, wymagania projektantów, narzekania inżynierów i dogodności dla operatorów, serwisantów? Zaraz postaramy się jakoś temu zaradzić.

Wizualizacja procesu

W dzisiejszych czasach, czasach Przemysłu 4.0, wizualizowanie procesów zachodzących w obiekcie nie jest czymś nadzwyczajnym. Jest to raczej standard, obowiązkowy „myślnik” na liście funkcjonalności maszyny. Obok sterowników PLC znajdziemy zatem panele HMI z odpowiednio przygotowanymi grafikami i ekranami informującymi o stanie maszyny/obiektu. Wybór paneli jest ogromny. Można przebierać od różnych walorów estetycznych, sposobów montażu, przez obsługiwane interfejsy sprzętowe, aż po zastosowane technologie rodem z IT.

Lecz bądźmy szczerzy, nie zawsze z panelami HMI jest tak różowo. Mimo, że w dzisiejszych czasach dysponujemy super szybkimi smartfonami z niesamowitymi wyświetlaczami, rozwiązania paneli przemysłowych często pod tym względem nie zadowalają. Tym bardziej, że nie są to tanie rzeczy. Dodatkowo, HMI stosowane są głównie lokalnie, przy samej maszynie lub w bezpośrednim jej otoczeniu. Może to stanowić przeszkodę jeśli chcemy scentralizować system i sterować wszystkim z jednego miejsca. Tylko czym można by zastąpić panel HMI? O poziom wyżej w hierarchii stoją systemy SCADA niejako zawierające wszystkie funkcje paneli HMI w swojej strukturze.

Dlaczego SCADA? A czemu nie!

Systemy nadrzędne SCADA często wykorzystywane są wszędzie tam, gdzie zachodzi potrzeba możliwości zdalnego sterowania i informowania o stanie wielu rozproszonych obiektów wchodzących w skład całego systemu. Mamy serwer danych zbierający informacje ze sterowników PLC, modułów IO czy bezpośrednio np. rejestratorów i wyświetla je na ekranie monitora umożliwiając operatorowi podejmowanie określonych czynności. Systemy te często kojarzone są jako dyspozytornie z wieloma monitorami, na których wyświetlana jest “wizualizacja procesu przemysłowego”. Tak wygląda to niemal z definicji i jest zrealizowane w większym lub mniejszym stopniu w zależności od wielkości i stopnia zaawansowania procesu.

Jednolity system monitoringu znacznie poprawia jakość decyzji podejmowanych przez operatora. Dogodne warunki pracy i zrozumiałość interfejsów graficznych bezpośrednio przekładają się również na komfort i bezpieczeństwo pracy. Odpowiednio stworzona wizualizacja zapobiegnie także pomyłkom i błędom pracy operatora. Innym aspektem jest także możliwość archiwizacji danych ze sterowników w jednym punkcie. Dzięki nim można odnieść korzyści finansowe lepiej planując produkcję czy minimalizując czasy przestojów przez szybsze wykrycie usterki lub planowanie serwisów.

Jednak naprzeciw wszystkim zaletom stosowania systemów SCADA jak zwykle wychodzą znaczne koszty. Znacznie większe niż w przypadku paneli HMI. Budowę systemu należy rozpocząć od zakupu licencji na dane oprogramowanie, która nierzadko zawiera różne haczyki. Czy to ograniczenia funkcjonalności, liczby stacji operatorskich, liczby rejestrów, punktów,  czy konieczność jej okresowego odnawiania. Jeśli podsumować wszystkie koszty, osiągniemy sumy od kilkudziesięciu do nawet kilkuset tysięcy złotych. Poza kosztami należy też uwzględnić posiadanie odpowiedniej kadry pracowniczej, gdyż sam proces tworzenia wizualizacji może być skomplikowany, a co za tym idzie długi w realizacji.

Alternatywna SCADA

A co jeśli chcemy skorzystać z funkcjonalności SCADA-y, lecz księgowa/y kiwa przecząco głową? Bo w sumie mamy niewielki obiekt/maszynę, a jednak chcemy wyjść naprzeciw klientowi dostarczając wartościowy produkt, potrzebujemy unikalnych funkcjonalności połączonych w jednym urządzeniu dla sprawnej obsługi gwarancyjnej. A wszystko to przy zachowaniu niewielkich kosztów. Na szczęście nie musimy tworzyć od podstaw własnego rozwiązania, bo te mogłoby się okazać równie kosztowne co zakup gotowego oprogramowania. Na rynku funkcjonują różne rozwiązania pozwalające za niewielką cenę skorzystać z udogodnień płynących z zastosowania SCADA. I wcale nie potrzeba całego zespołu inżynierów do ich obsługi, a cały system może zmieścić się w niewielkim pudełku.

WebHMI – multisterownik SCADA

WebHMI to kompleksowe urządzenie z zintegrowanym systemem SCADA. Dostarczany jest w postaci niedużego sterownika montowanego na szynę DIN bezpośrednio w szafie sterowniczej. Urządzenie zasilane jest standardowymi 24VDC i posiada szereg interfejsów sprzętowych: 2xEthernet, RS485, USB, WiFi oraz slot karty pamięci.

Zapewne projektantów zainteresuje także lista obsługiwanych protokołów komunikacyjnych:

• Modbus TCP/RTU/ASCII,
• BACnet IP,
• Ethernet IP,
• Siemens S7/PPI,
• Mitshubishi MELSEC,
• Allen-Bradley DF1,
• Adam,
• Owen,
• Delta DVP,
• 1-Wire,
• Broadlink SP3S.

Dzięki nim podłączymy szeroką gamę urządzeń: sterowniki PLC, przetwornice częstotliwości, wyspy I/O, liczniki energii cieplnej i elektrycznej. Co chwilę pojawiają się aktualizację z obsługą nowych protokołów. A jeśli jakiegoś brakuje na liście, można stworzyć własną wersję za pomocą skryptów. Co więcej, WebHMI możemy wykorzystać w roli bramki sieciowej! I już odpada nam jeden lub więcej dodatkowych konwerterów sygnałów w szafie.

Po podłączeniu zasilania, włożeniu karty pamięci i połączeniu z komputerem (przewodowo lub przez WiFi) jesteśmy gotowi do tworzenia wizualizacji. I już? A gdzie oprogramowanie? Otóż cały system tworzymy w przeglądarce internetowej. Tak, w najzwyklejszej przeglądarce! Każdy inżynier może wybrać sobie własną, dowolną. Jeśli chodzi o sam interfejs tworzenia wizualizacji to jeśli ktoś, chociaż raz programował PLC, stworzył chociaż jeden ekran wizualizacji na panel HMI, z pewnością poradzi sobie z obsługą tego urządzenia. Dzięki gotowym obiektom można realizować różne funkcje wskaźników, suwaków, przełączników, a dzięki importowi elementów z zewnątrz jak grafiki .png, .svg zrealizować poruszające się obiekty. Oprócz właściwych ekranów wizualizacji, możliwości realizowania skryptów, logi zmiennych, trendy, alarmy, wiadomości sieciowe dają pełne pole do popisu. Inżynierowie na pewno nie będą narzekać 🙂 . A nawet w przypadku zmiany kadry, już stworzona aplikacja jest łatwa do zrozumienia.

Przykład wizualizacji w WebHMI:

Z faktu wykorzystywania przeglądarki jako medium przedstawiającego naszą wizualizację wynikają inne dodatkowe atuty. Jest to mobilność rozwiązania i skalowalność ekranów. W połączeniu z WiFi, naszą wizualizację możemy oglądać na smartfonie, tablecie, nieskrępowanie chodząc po obiekcie. W razie awarii podgląd wizualizacji mamy w dowolnym miejscu, a podczas normalnej pracy umieścić na maszynie analogicznie jak panel HMI. Co więcej, konfigurując odpowiednio użytkowników, możemy jednocześnie zrealizować funkcje panelu HMI przy maszynie oraz pełną funkcjonalność SCADA w dyspozytorni. A co jeśli na małym ekranie detale stają się słabo widoczne? Możemy powiększyć obraz lub wymienić ekran na większy. Szczegółowość zależy wyłącznie od jakości grafik oraz dowolnie wybieranej rozdzielczości ekranu wizualizacji. Wszystkie te zalety dostrzegą operatorzy oraz zakładowi technicy utrzymania ruchu.

• 
• 
• 

Jest jeszcze jedna, szczególnie interesująca funkcjonalność WebHMI, a mianowicie zdalny dostęp do wizualizacji i nie tylko. Wykorzystywana jest do tego platforma chmurowa o nazwie „Level2”. Znajdziemy tam opcje pozwalające na nadanie unikalnej domeny HTTP dla konkretnego urządzenia WebHMI dzięki czemu wygodnie połączymy się z każdego miejsca na ziemi. Idąc dalej, dzięki skonfigurowanemu połączeniu VPN podłączymy się zdalnie do sieci za WebHMI i przeprogramujemy sterowniki, sprawdzimy logi, podłączymy się online. Pełna funkcjonalność routerów do zdalnego dostępu dzięki zaawansowanemu, znanemu interfejsowi sieciowemu OpenWRT (GUI LuCi).

Level2 ma także dużo innych funkcji, jak kontrola zasobów, wykresy logowanych danych czy mapa urządzeń. Platforma jest jedyną płatną funkcjonalnością WebHMI. Lecz spokojnie, płacimy tylko wtedy, gdy korzystamy z określonych funkcjonalności i to w rozliczeniu dziennym. Czyli, jeśli chcesz raz na jakiś czas, w ramach obsługi gwarancyjnej podłączyć się do sterownika, nie musisz wykupywać pakietu miesięcznego czy rocznego.

Dlaczego SCADA? Dlaczego WebHMI?

Obsługa maszyny bez interfejsu HMI to jak obsługa telewizora bez pilota. Jest co najmniej jest niewygodna. Odpowiednio zaimplementowana logika ułatwi, przyśpieszy i ograniczy pomyłki w obsłudze urządzenia czy obiektu. Odwzorowanie graficzne danych znacznie polepszy zrozumienie zachodzących zdarzeń w porównaniu do lampek i przycisków jak miało to miejsce (w sumie to już) kilkadziesiąt lat temu. Minimum to lokalny panel HMI „uwiązany” do maszyny. Inaczej możemy postawić serwer i wizualizację w dyspozytorni. Albo połączyć dwa poprzednie rozwiązania i dołożyć mobilny tablet wykorzystując WebHMI.

Wiele protokołów komunikacyjnych, bramka danych, podgląd i tworzenie wizualizacji przez przeglądarkę, skrypty, alarmy, trendy, wiadomości automatyczne, chmura, zdalny dostęp. Trzeba samemu się przekonać jak wiele to urządzenie potrafi, dlatego wypożycz je na testy. Kontakt do przedstawiciela znajdziesz na końcu artykułu.

Koszty WebHMI

Tutaj mówi się, że to najmniej przyjemny aspekt każdego urządzenia czy oprogramowania. Nie w tym przypadku! Zacznijmy od tego, że koszt zakupu jest kilku-, a nawet kilkunastokrotnie niższy od mniej lub bardziej rozpoznawanych marek na rynku i ich rozwiązań. I należy dodać, że jest to opłata jednokrotna. Nie funkcjonuje tu pojęcie licencji czy to na użytkowanie, liczbę rejestrów czy oprogramowanie programistyczne. Dzięki temu jest to najtańsza na rynku SCADA. Wyjmujemy, podłączamy i korzystamy bez ograniczeń. Jedyne dodatkowe opłaty pojawią się w przypadku korzystania z platformy „Level2”. Ale i wtedy są to kwoty rzędu kilku złotych, a nie tysięcy. O cenę WebHMI możesz zapytać na tej stronie.

Kto na tym skorzysta?

Prosta odpowiedź: Wszyscy! 🙂 . Przede wszystkim klient dla którego realizujemy projekt oraz przyszli operatorzy danego obiektu. Będą dysponowali elastycznym rozwiązaniem, które usprawni i umili codzienną pracę. Także ewentualna rozbudowa nie przysporzy problemów.

A co zyskuje integrator? Doskonałe, nisko kosztowe rozwiązanie generujące szereg dodatkowych korzyści. Oszczędności dzięki integracji sterownika SCADA, routera zdalnego dostępu i konwertera sygnałów w jednym urządzeniu. Tym samym ułatwi pracę projektantom i zmniejszy zajmowaną przestrzeń w szafie sterowniczej, dzięki czemu rozwiązanie stanie się bardziej kompleksowe. Ucieszą się również inżynierowie tworzący wizualizację mając do dyspozycji przyjemne środowisko do pracy. A jak wiadomo sprzyjający pracy sprzęt, pozwoli zminimalizować czas realizacji projektu i zmaksymalizować profity.

Podsumowanie

Jak widać SCADA nie jest rozwiązaniem zastrzeżonym dla dużych obiektów i bogatych klientów. Równie dobrze możemy zastosować ją zamiast paneli HMI do pojedynczych maszyn rozrzuconych po całym świecie. WebHMI to super opcja, do której idealnie pasuje określenie, że „dostajemy tak wiele, za tak niewiele”. Masz jakieś pytanie? Chcesz wziąć sprzęt na testy? Odezwij się do Andy-iego, przedstawiciela na terenie Polski: