Programozható vezérlő rendszerek

HMI és SCADA

2

HMI - HMIProgramozható vezérlő rendszerek

- HMI → Human Machine Interface

- MMI → Man Machine Interface

- Ember és gép közötti kapcsolat megvalósítása

- Folyamat paraméterek megjelenítése (hiba is)

- Beavatkozás a folyamatba

3

HMI – elhelyezés, ergonómiaProgramozható vezérlő rendszerek

4

HMI – elhelyezés, ergonómiaProgramozható vezérlő rendszerek

5

HMI – elhelyezés, ergonómiaProgramozható vezérlő rendszerek

6

HMI – jelzések és kezelőkProgramozható vezérlő rendszerek

- Vész stop a jobb oldalon (felül)- Hiba jelzések bal oldalon (felül)

7

HMI – jelzések és kezelőkProgramozható vezérlő rendszerek

- Kezelő színek:- Piros → stop, vész, ki- Zöld → start- Fekete → egyéb funkciók (jog, reset, test)- Sárga → beavatkozás (folytatás,

nyugtázás)

8

HMI – jelzések és kezelőkProgramozható vezérlő rendszerek

- Jelzés színek:- Piros → hiba, figyelmeztetés, veszély- Sárga → figyelmeztetés, normál

működéstől való eltérés- Zöld → biztonságos, normális működés- Fehér → tájékoztató jelzések

9

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

- intelligens programozható HMI- SIEMENS OP, TP, MP sorozat- Allen Bradley Panel View sorozat- Moeller – XV sorozat (HMI-PLC is!)- Schneider - Magelis

10

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

- VIPA!!

11

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

- VIPA!!

12

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

- Működés: - rezisztív érintő képernyő- infra érintő képernyő- csak nyomógombos (definiálható)

- Megjelenítés:- karakteres (OP7)- monokróm pontmátrix (OP77)- monokróm nagy felbontás (TP177)- színes nagy felbontás (OP270)

13

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

- Folyamat vizualizáció (dinamikusan)- Operátor beavatkozása (értékadás,

kapcsolás)- Hibák megjelenítése (alarm)- Hibák és folyamat paraméterek loggolása

(akár nyomtatás is)- Paraméter management (receptek,

jelszavak)- Linux alaprendszer (vagy WinCE)

14

HMI – programozhatóProgramozható vezérlő rendszerek

● Képernyők (screen) megjelenítése, váltás a képernyők között● Több nyelvű megjelenítés● Numerikus adatbevitel és kijelzés különböző megjelenítési formában

(ASCII, HEX, DEC, BIN) különböző adattípusokkal (byte, word, dword, int, dint, timer, counter, char, string, real, boolean).

● Oszlop és vonalgrafikonok, trendek● Szöveges és grafikus “listák”● Nyomtatás● Üzenetek● Magyarázó szövegek (help)● Naplózás● Receptek kezelése● Több szintű jelszavas védelem● Funkcióbillentyűkhöz rendelhető rendszer és felhasználói funkciók● OP nyomógombok PLC bitekhez rendelése lokális vagy globális

hatáskörrel● OP funkcióbillentyűk LED-jeinek ki/be kapcsolása● Beépített óra

15

HMI – rendszer felépítésekProgramozható vezérlő rendszerek

- 1-1

vagy MPI

16

HMI – rendszer felépítésekProgramozható vezérlő rendszerek

- 1 OP – több PLC

17

HMI – rendszer felépítésekProgramozható vezérlő rendszerek

- Decentralizált

18

HMI – lehetőségekProgramozható vezérlő rendszerek

19

HMI – TagProgramozható vezérlő rendszerek

- A TAG-ek biztosítják az adatcserét- A PLC memóriájának meghatározott részét

olvassák/írják- Belső és külső TAG-ek

20

HMI – TagProgramozható vezérlő rendszerek

- Belső TAG → számítási műveletekhez- Adattípusok, mint a PLC-ben

21

HMI – Tag tulajdonságaiProgramozható vezérlő rendszerek

- Név- Kapcsolat - Adattípus és adathossz (string hossza)- Adattömb mérete (gyűrűbuffer, receptek)- Limitek (túllépés esetén akció)- Start érték (HMI indulásakor)- Log beállítások (limit, időköz, darabszám)- Mintavételi időköz- Lineáris nagyítás (mértékegység, százalék)

22

HMI – StruktúrákProgramozható vezérlő rendszerek

- Különböző adattípusokból összeállított adatcsomag

23

HMI – KépernyőkProgramozható vezérlő rendszerek

- Statikus és dinamikus objektumok

24

HMI – KépernyőkProgramozható vezérlő rendszerek

- Statikus objektumok:- a futási idő alatt nem változnak- Szövegek, grafikai objektumok

- Dinamikus objektumok:- A megváltozásuk a folyamat aktuális

paramétereitől függ- Trendek, ki-/beviteli mezők, diagramok

- Funkciógombok:- beavatkozás a folyamatba, képernyő

váltás

25

HMI – ObjektumokProgramozható vezérlő rendszerek

- Grafikus alakzatok (line, pline, circle, rectangle)

- Text box (szövegek megjelenítése)- I/O box

- TAG értékek megjelenítése- adatbevitel (TAG-be)

- Date-Time box (in/out)- Graphic IO boksz (grafikus elemek listáról,

in/out), pl.: szelep nyitva/zárva- Symbolic IO (szövegek megjelenítése TAG

érték alapján) pl.: Motor BE/KI- Button (funkciók, szkriptek hozzárendelése)

26

HMI – ObjektumokProgramozható vezérlő rendszerek

- Switch (mint fent csak bistabil)- Bar (sáv grafikon)- Slider (csúszka) – I/O- Status force (direkt hozzáférés a PLC

memória területeihez)- SmartClient View (távoli panel elérés)- UserView (felhasználók menedzselése)- TrendView (trend grafikon)- Recipe view (receptek kezelése)- Alarm view (hibaüzenetek kezelése)- Alarm window (hibaüzenetek megjelenítése)- Help (segítségnyújtás a felhasználónak)

27

HMI – ObjektumokProgramozható vezérlő rendszerek

28

HMI – ObjektumokProgramozható vezérlő rendszerek

29

HMI – ObjektumokProgramozható vezérlő rendszerek

30

HMI – Alarm SystemProgramozható vezérlő rendszerek

- Folyamat hiba és figyelmeztető jelzései- Rendszer és felhasználó által definiált- Nyomtatóra átirányítható- Memóriakártyára írható- Diszkrét alarm: meghatározott PLC bitekre- Analóg alarm: limit elérése esetén- Hibajelzést nyugtázni kell!- Figyelmeztető jelzést nem kell nyugtázni!

31

HMI – Alarm SystemProgramozható vezérlő rendszerek

32

HMI – Alarm SystemProgramozható vezérlő rendszerek

33

HMI – Alarm SystemProgramozható vezérlő rendszerek

34

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

- Folyamat egyes paramétereinek kombinációit tárolják (keverési arány)

- Paraméterek megadása

35

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

36

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

37

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

- Kombinációk beállítása

38

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

- Receptképernyő létrehozása

39

HMI – ReceptekProgramozható vezérlő rendszerek

40

HMI – Felhasználó kezelésProgramozható vezérlő rendszerek

- Az egyes felhasználóknak különböző jogosultságokat adhatunk (kezelő, karbantartó, stb.)

- Képernyőhöz való hozzáférés- Receptek kezelése- Hibajelzések nyugtázása- Képernyőkhöz való hozzáférés

41

HMI – Felhasználó kezelésProgramozható vezérlő rendszerek

42

HMI – Felhasználó kezelésProgramozható vezérlő rendszerek

43

SCADA – BevezetésProgramozható vezérlő rendszerek

- Amerikában 1960- óta- Monitorozás, hiba üzenetek kezelése- Adatrögzítés, tárolás adatbázisban- Több ipari vezérlő adatainak megjelenítése

(RTU – Remote Terminal Unit, PLC)- 1 monitorostól az többmonitorosig- LAN, WAN hálózat

44

SCADA – ElemekProgramozható vezérlő rendszerek

- Egy vagy több terepi egység (ezek kapcsolódnak a technológiához)

- Kommunikációs kapcsolat (rádió, telefon, kábel, műhold vagy ezek kombinációja)

- Központi számítógép(ek) (master station)- Szoftverrendszer, mely a kommunikációt és

a megjelenítést biztosítja

45

SCADA – ElemekProgramozható vezérlő rendszerek

46

SCADA – Terepi interfészProgramozható vezérlő rendszerek

- Adatok gyűjtése a szenzorokról- Hőmérséklet mérés- Áramlás mérés- Teljesítmény mérés- Pozíció mérés stb.

- Buszrendszerre kapcsolható érzékelők- A vezérlést a helyi rendszer tartalmazza

(kommunikációs sávszélesség)

47

SCADA – KommunikációProgramozható vezérlő rendszerek

- Biztosítja az adatok áramlását mindkét irányba

- Rádió, kábel, telefon, műhold vagy ezek kombinációja

- Kábel csak kis helyi rendszerek esetén- Legtöbbször LAN, WAN hálózat, mely

azonos lehet a számítógépes hálózattal- Könnyű (meglévő) útvonal, nincs plusz

befektetés

48

SCADA – Központi gépProgramozható vezérlő rendszerek

- Egy vagy több hálózatba kapcsolt számítógép

- Az operátorok (terminál) a központi géphez kapcsolódnak (UNIX rendszer régebben)

- A gép a gyűjtött adatokat prezentálja az operátornak

- Nagy felbontás

49

SCADA – WorkstationProgramozható vezérlő rendszerek

- Kommunikációs hálózattal csatlakoznak a központi géphez

- Szerver – kliens kapcsolat- Adatok megjelenítése és beállítása

50

SCADA – SzoftverProgramozható vezérlő rendszerek

- Központi gép operációs rendszere (UNIX)- Terminál operációs rendszere (ugyanaz

mint fent)- Központi gép applikáció: bejövő és kimenő

adatok kezelése, grafikus felület (screen, alarm)

- Terminál applikáció: hozzáférés a központi gép adataihoz, grafikus felületéhez

- Kommunikációs protokol driver- Kommunikációs hálózat menedzsment

(monitorozás, hiba érzékelés)

51

SCADA – SzoftverProgramozható vezérlő rendszerek

- PLC program (helyi automatika)

52

SCADA – ArhitektúrákProgramozható vezérlő rendszerek

- Első generációs: monolit- Második generációs: elosztott- Harmadik generációs: hálózati

53

SCADA – MonolitProgramozható vezérlő rendszerek

- Önálló SCADA rendszerek (nem volt nagyon hálózat)

54

SCADA – ElosztottProgramozható vezérlő rendszerek

- Több állomás, elosztott feldolgozás, kommunikáció, a kiesőt a többi pótolja

55

SCADA – HálózatiProgramozható vezérlő rendszerek

- Hasonló, mint az előbb, de nyílt, szabványos kommunikációt használ (Ethernet, TCP/IP)

- A hálózati résztvevők száma „végtelen”- Keveredhetnek az arhitektúrák- Nagyobb kommunikációs igény

56

SCADA – HálózatiProgramozható vezérlő rendszerek