AVEVA Application Server

Průmyslový aplikační server

Anotace

Průmyslový aplikační server AVEVA Application Server (dřívější název Wonderware Application Server) je klíčová součást softwarové platformy AVEVA System Platform a představuje zcela jedinečný typ produktu v sektoru aplikačního softwaru pro průmyslovou automatizaci.

AVEVA Application Server plní stejné úlohy jako tradiční „obchodní“ aplikační server, ale navíc přidává zcela novou vrstvu s „průmyslovými“ službami pro použití v reálném čase v průmyslovém prostředí.

K nejdůležitějším službám takto koncipovaného průmyslového aplikačního serveru patří mj.:
  • Robustní komunikace
  • Hierarchický objektově-orientovaný model výrobní technologie
  • Jednotné zabezpečení s podporou požadavků kybernetické bezpečnosti
  • Centralizované alarmy a události, historizace
  • Skriptování
  • Konfigurační prostředí s podporou týmové práce
  • Centrální nasazení, správa a diagnostika pro celou aplikaci v rámci jednotného adresního prostoru
  • Spolupráce s širokou škálou automatizačního hardware
  • Flexibilní distribuovaná architektura umožňující prakticky neomezenou škálovatelnost

AVEVA Application Server přináší uživatelům jedinečnou otevřenost, rozšiřitelnost a architektonickou volnost, což vyplývá z koncepce založené na distribuované a důsledně objektově-orientované technologii.

Základním prvkem při vývoji jsou objektové šablony, jež reprezentují dílčí technologická zařízení i komplexní celky včetně I/O odkazů, skriptů, definic alarmových stavů, historizace, zabezpečení, grafiky apod. Z takto připravených objektů lze velmi snadno a rychle odvodit další „dceřiné“ objekty (s plnohodnotným děděním všech vlastností), z nichž je následně sestaven hierarchický model řízené výrobní technologie.

Velkým přínosem tohoto principu je možnost definovat podnikové standardy a jmenné konvence (pojmenovávání objektů a signálů v souladu s jejich fyzickým umístěním nebo vnitropodnikovou směrnicí), tolik žádané v moderních řešeních pro schopnost zpřehlednit systém, což je zvláště důležité u velkých projektů.

Rovněž správa takového systému je výrazně zjednodušena a zpřehledněna díky schopnosti provést úpravu/rozšíření ve výchozím (rodičovském) objektu a následně ji automaticky propagovat do všech odvozených objektů (potomků).

Sestavený model výrobní technologie je navíc zcela nezávislý na konkrétní architektuře cílových počítačů – od centralizovaného uspořádání klient-server k distribuované peer-to-peer architektuře s možností kdykoliv rozložit zátěž aplikačního serveru na další počítač(e) bez nutnosti zásahu do modelu výrobní technologie či klientských aplikací.

Přínosy pro uživatele

  • Otevřenost
  • Zastřešení rozdílných řídicích systémů
  • Přehlednost a standardizace
  • Neomezená škálovatelnost díky flexibilní architektuře
  • Jednoduché provádění změn a nových požadavků uživatelů
  • Pokročilá správa alarmů
  • Výkonný historizační systém
  • Kybernetická bezpečnost
  • Vysoká dostupnost a spolehlivost
  • Vysoká efektivita práce
  • Snadnost použití
  • Příznivá cena

Hlavní přínosy

Otevřenost

  • Nezávislost na automatizačním řídicím systému od konkrétního dodavatele.
  • Použití standardních informačních technologií (operační systém, relační databáze, komunikace). Využití moderní informační platformy .NET společnosti Microsoft.
  • Variabilní pracoviště operátorů:
    • Stacionární, vícemonitorová pracoviště
    • Mobilní operátor (chytrý telefon, tablet)
    • Podpora vícedotykového ovládání a gest na dotykových zařízeních
    • Tencí klienti v prostředí Internet/intranet (Internet Explorer, Google Chrome aj.)
  • Otevřený přístup uživatelů (klientů) k real-time a historickým datům z různých, jim nejlépe vyhovujících klientských aplikací (Microsoft Office, AVEVA InTouch HMI a AVEVA OMI, AVEVA Historian Client, vlastní aplikace “na míru” ve Visual Basic, C++ aj.).
  • Možnost využít mnoho standardních protokolů (OPC UA, OPC DA, SQL, MQTT, SNMP, WebServices (SOAP, REST), HTTP/S, Microsoft .NET, ODATA, XML aj.)

Zastřešení rozdílných řídicích systémů

  • Univerzální připojitelnost na řídicí systémy od různých výrobců, podpora více než 800 různých zařízení (PLC, DCS, I/O aj.).
  • Sjednocení stávajících oddělených aplikací (řízení různých technologických celků) společným uživatelským prostředím.
  • Prodloužení morální životnosti stávajících systémů.

Přehlednost a standardizace

  • Hierarchický objektově-orientovaný model výrobní technologie v souladu se standardem ISA S88.
  • Zohlednění fyzického nebo logického umístění technologických zařízení.
  • Možnost definovat a dodržovat vlastní podnikové standardy (konfigurace, funkčnost, zabezpečení zařízení apod.) a jmenné konvence.
  • Jednotná funkčnost pro technologická zařízení stejného typu.
  • Přehlednost i ve velmi rozsáhlých projektech.
  • Automatický elektronický záznam konfigurační historie objektů vyhovující požadavkům FDA 21 CFR Part 11.
  • Podpora zobrazování kontextových informací.
  • Využití modelu výrobní technologie pro automaticky vytvořenou navigaci v klientských aplikacích

Neomezená škálovatelnost díky flexibilní architektuře

  • Model výrobní technologie není závislý na architektonickém uspořádání počítačů, na kterých bude aplikace vykonávána.
  • Aplikaci vyvinutou na centrálním vývojovém pracovišti lze distribuovaně nasadit s uspořádáním Klient/Server, Peer-to-Peer nebo kombinací obou.
  • Společný adresní prostor (name space) pro celý projekt – klientské aplikace jsou nezávislé na umístění automatizačních objektů.
  • Snadná rozšiřitelnost – od pilotního projektu k rozsáhlým aplikacím.
  • Neomezená škálovatelnost – od aplikací s tisícovkami proměnných až po milion I/O

Jednoduché provádění změn a nových požadavků uživatelů

  • Dědičná propagace změn – změna provedená v rodičovském objektu se promítne do všech „potomků“. Application Server automaticky vyhledá a označí všechny dotčené potomky napříč celým projektem, uplatnění změn lze provést individuálně nebo hromadně.
  • Vysoká opakovatelnost vynaložené inženýrské práce (vyvinuté objekty jsou nezávislé na konkrétním projektu, snadný import / export objektů).
  • Snadná škálovatelnost – díky společnému adresnímu prostoru lze snadno rozložit rostoucí zátěž aplikačního serveru na další počítač(e) bez jakýchkoliv změn v klientských aplikacích.

Pokročilá správa alarmů

  • Seskupování a agregace aktivních a historických alarmů podle závažnosti.
  • Potlačování vzniku alarmů na základě stavu technologie.
  • Podpora odkládání alarmů.
  • Grafické ohraničení hranic objektů alarmní animací.
  • Předpřipravené alarmové objekty pro analýzu alarmů.

Výkonný historizační systém

  • Automatizované ukládání procesních dat, alarmů a událostí v reálném čase.
  • Historická data uložená s přesnou časovou značkou od zdroje dat.
  • Efektivní ukládání a archivace velkých objemů procesních dat a s nimi souvisejících událostí o skutečném průběhu výroby za dlouhá časová období bez ztráty rozlišení a otevřenosti přístupu k uloženým datům.
  • Možnost archivace i dat, která nelze získat v reálném čase (data z laboratorních měření, data zpracovávaná dávkově aj.), tzv. „stará“ nebo “off-line” data.
  • Otevřený univerzální přístup k uloženým datům z mnoha různých klientských aplikací přes rozhraní ODBC, ADO nebo OLEDB.
  • Vysoká dostupnost dat a odolnost vůči chybám (víceúrovňová redundance)
  • Možnost filtrovat historizované proměnné dle modelu výrobní technologie

Kybernetické zabezpečení

  • Integrace zabezpečení s Active Directory založená na rolích
  • Podpora šifrování pro klienty (HTTPS)
  • Podpora šifrování komunikace mezi všemi uzly projektu
  • Komplexní záznam všech akcí uživatelů a změn konfigurace systému
  • Řízení přístupu k datům a objektům

Vysoká dostupnost a spolehlivost

  • Redundance v rámci IO komunikace, aplikační / serverové vrstvě, vizualizační / klientské vrstvě
  • Zpětné ukládání historie včetně zachování časové značky
  • Možnost redundantní historizace

Vysoká efektivita práce

  • Jednotné víceuživatelské vývojové prostředí (Integrated Development Environment – IDE).
  • Vývoj, nasazení, správu a diagnostiku celé distribuované aplikace lze provádět z jediného centrálního vývojového pracoviště.
  • Kompletní knihovna automatizačních objektů připravená k použití včetně objektů pro situační povědomí.
  • Možnost automatizovaného přiřazování I/O signálů pro připojení na konkrétní I/O zařízení.

Snadnost použití

  • Krabicový software – funkčnost ihned po instalaci.
  • Nezbytné funkčnosti pro průmyslovou automatizaci (komunikace, alarmování, historizace, skriptování, zabezpečení apod.) jsou zajišťovány automaticky na pozadí prostřednictvím architektonické platformy ArchestrA.
  • Snadnost použití a administrace.
  • Přátelské uživatelské rozhraní – rychlé zaškolení uživatelů.

Příznivá cena

  • Nízké časové náklady na zavedení a implementaci systému.
  • Nasazení na standardním hardware na platformě PC.
  • Prodloužení životního cyklu stávajících i nových automatizačních projektů.
  • Nízké celkové náklady na vlastnictví systému po celou dobu životnosti
  • projektu (vývoj aplikace + implementace + údržba + rozšiřování).

Architektura ArchestrA

Unikátní strategie

AVEVA Application Server umožňuje vykonávání objektů s danou funkčností na jednotné technologické platformě. Tato platforma pojmenovaná ArchestrA™ (kombinace slov architecture a orchestra) představuje všezahrnující softwarové prostředí, „průmyslový operační systém“, s integrovanými službami vyžadovanými aplikacemi průmyslové automatizace, z nichž nejdůležitější jsou:

  • Robustní komunikace
  • Zabezpečení
  • Podpora požadavků kybernetické bezpečnosti
  • Skriptování
  • Centralizované alarmy a události, historizace
  • Centrální nasazení, správa a diagnostika

Architektura ArchestrA umožňuje opakované využití většiny inženýrské práce z jednoho projektu v dalších projektech, čímž se podstatně zkracuje celkový čas vývoje automatizačních a informačních řešení.

Snižuje rovněž celkové náklady na vlastnictví automatizačních aplikací, protože umožňuje snadné rozšiřování a vylepšování aplikací, čímž se prodlužují životní cykly projektů. Umožňuje integraci stávajících podnikových výrobních systémů s novými aplikacemi, čímž se prodlužuje využitelnost stávajících výrobních linek a závodů.

Pravděpodobně největší výhodou této architektury je to, že vůbec poprvé v historii umožňuje vývojářům aplikací soustředit se na co nejlepší využití svých odborných oborových znalostí, aniž musejí ztrácet čas a energii na integraci a zprovozňování „podpůrných“ aplikačních služeb.

Flexibilita a škálovatelnost architektury umožňuje provozovat jednoduché aplikace typu „vše na jednom PC“ (typicky pro pilotní projekty nebo testovací účely účely), tak i rozsáhlé síťové distribuované architektury klient/server nebo Peer-to-Peer což přináší řadu dalších výhod, např.:

  • Rozdělení zátěže
  • Zvýšení výkonnosti
  • Odolnost systému při výpadku některého PC
  • Různé možnosti redundance
  • Jednodušší údržba PC
  • Využití fyzických i virtuálních PC (VMWare, Hyper-V)
  • Splnění požadavků na kybernetickou bezpečnost

Typická nasazení

Řešení s AVEVA Application Serverem, resp. AVEVA System Platform, jsou univerzálně použitelná ve všech typech technologických procesů a průmyslových odvětví.

Výhody moderních technologií architektury ArchestrA vyniknou zejména v následujících typech aplikací:
  • Aplikace s mnoha zařízeními stejného typu jako jsou ventily, motory, čerpadla, pumpy, PID regulátory apod.
  • Opakovatelné projekty, globální nasazování projektu (řada závodů na celém světě).
  • Sjednocení ovládání různých oddělených systémů (ostrůvky automatizace) do jednoho společného řídicího centra s jednotným uživatelským rozhraním nad různými stávajícími řídicími systémy (PLC, DCS).
  • Přechod od papírového záznamu dat na automatizovaný elektronický záznam.
  • Průmyslový historizační a informační systém s jednotným otevřeným a zabezpečeným přístupem ke všem výrobním datům/informacím ze všech úrovní podniku a se standardizovaným reportováním.
  • Vyžadován soulad s nařízeními regulačních autorit – např. FDA 21 CFR Part 11.

Další informace