Szybsze wdrożenie projektów automatyzacji przy mniejszej liczbie błędów

IEC 61131-3 od dziesięcioleci stanowi międzynarodową normę programowania w dziedzinie automatyki przemysłowej. Narzędzia stworzone przez różnych producentów odzwierciedlają strukturę tej normy i umożliwiają użytkownikowi łatwe opracowanie rozwiązań automatyzacyjnych zależnych od konkretnego zastosowania. W porównaniu do starszych rozwiązań dzisiejsze są znacznie bardziej złożone i włączają takie technologie jak bezpieczeństwo funkcjonalne, koncepcje wizualizacyjne czy różne języki programowania nieobjęte IEC 61131-3. W rezultacie zespoły projektowe muszą zarządzać rosnącą liczbą dyscyplin i je opanować. Oznacza to, że różni programiści zwykle pracują równocześnie nad tym samym projektem lub zadaniem projektowym, często w różnych dziedzinach. Następnie członkowie zespołu w określonych odstępach czasu łączą różne wyniki projektu w projekt główny. Aby to zrobić, często korzystają z powszechnie stosowanych systemów kontroli wersji, np. Subversion lub GIT.

Przejrzysty sposób nadawania uprawnień

W przypadku tradycyjnych narzędzi stosowanych w automatyce projekty są przechowywane w strukturach folderów zgodnie z hierarchią opisaną w IEC 61131 i są przesyłane do systemów kontroli wersji w takim formacie. W takich systemach uprawnienia mogą być nadawane dla poszczególnych obiektów. Jednak zmiany obiektu widocznego dla użytkownika zwykle skutkują modyfikacjami wszystkich struktur folderów. Użytkownik nie jest w stanie prześledzić tych zmian. Po pierwsze, jest to sprzeczne z zasadą podziału praw dostępu. Po drugie, w takich przypadkach nawet takie narzędzie jak GIT nie może zapewnić niezawodnej ochrony przed zmianami ustawień. Ponadto możliwe jest zapisanie różnych wersji zawierających inne zmiany.

W celu rozwiązania tych podstawowych problemów programiści Phoenix Contact Software GmbH zapożyczyli podejście stosowane w wojsku. W armii geograficzne obszary odpowiedzialności są ściśle przypisywane konkretnym stanowiskom dowodzenia. Struktura ta, dzięki nadaniu określonych uprawnienień, zapewnia krótkie czasy reakcji w każdym obszarze odpowiedzialności. Mniejsza liczba interfejsów komunikacyjnych prowadzi do większej efektywności podejmowanych operacji, a ograniczając odpowiedzialność do jednej osoby, zapobiega się powstaniu nieporozumień, skutkiem czego prawdopodobieństwo wystąpienia błędów zostaje zminimalizowane.

W jaki sposób wdrożono to podejście w nowym oprogramowaniu PC Worx Engineer? Kierownik projektu rozdziela wśród programistów odpowiedzialność za poszczególne aplikacje w tradycyjny sposób. PC Worx Engineer tworzy strukturę folderów projektu opartą na przypisanej odpowiedzialności. Jeśli programista wprowadza zmiany w programie, oprogramowanie dokonuje zmian wyłącznie w obszarze struktury folderów tego programisty. Pozostałe elementy projektu głównego pozostają nienaruszone. Podczas gdy procedura ta nie jest zauważalna dla użytkownika, to taki rodzaj struktury folderów umożliwia jasny podział praw dostępu. Wszystkie prawa dostępu, od poziomu folderów (administrator IT) do poziomu narzędzi do programowania (kierownik projektu) mogą być przy użyciu tej metody nadane w sposób łatwy i jasny.

Przydział elementów zależny od zadania

Ponadto jeśli zespół projektowy chce wykorzystać system kontroli wersji, np. GIT, oprogramowanie może indywidualnie oznakować strukturę folderów utworzoną według jasno określonej odpowiedzialności. Współdziałanie tych mechanizmów zapewnia wykrycie nieuprawnionego dostępu na każdym poziomie oraz niezawodne zastosowanie praw dostępu. Phoenix Contact wykorzystuje powyższe właściwości w tzw. edytorze bezpieczeństwa (Safety Editor)stanowiącym integralną część  oprogramowania PC Worx Engineer. Oznacza to, że użytkownik nie musi zapewniać podziału praw dostępu w różnych narzędziach programowych. W rezultacie programista odpowiedzialny za bezpieczeństwo może przełączać się z Safety Editor na edytor IEC-61131 tak łatwo, jak w przypadku przełączania się między zakładkami w przeglądarce.

PC Worx Engineer zapewnia także inteligentne filtry systemowe oparte na obszarach odpowiedzialności. Filtry te sprawiają, że oprogramowanie jest łatwiejsze w użyciu dzięki udostępnieniu programistom tylko tych elementów, których potrzebują do danego zadania. Przykładowo, programiści rozwiązań wizualizacyjnych widzą jedynie okno narzędziowe eHMI, a specjaliści od uchwytów elektrod mają dostęp tylko do modułów organizacyjnych programu. Usuwanie niepotrzebnych funkcji zmniejsza złożoność i minimalizuje ryzyko wystąpienia błędów.

Łatwe uruchomienie funkcji dodatkowych

Idea zezwolenia użytkownikom na dostęp wyłącznie do obszarów niezbędnych dla ich zadań zainspirowała programistów Phoenix Contact Software GmbH nie tylko do stworzenia obszarów odpowiedzialności. Zaprojektowali oni także oparty na tej samej koncepcji model licencjonowania. Zespół programistów zamierzał stworzyć jasny i sprawiedliwy model licencjonowania oraz umożliwić użytkownikom szybkie rozpoczęcie pracy z PC Worx Engineer. W odróżnieniu od innych rozwiązań dostępnych na rynku, to narzędzie jest bezpłatne. Darmowa wersja zawiera funkcje istotne dla utworzenia prostego rozwiązania stosowanego w automatyce. Funkcje te obejmują obowiązkowy edytor IEC 61131-3 z językami tekstu strukturalnego (ST), schematu bloków funkcyjnych (FBD), schematu drabinkowego (LD) i sekwencyjnego schematu funkcjonalnego (SFC) oraz zintegrowany edytor eHMI zapewniający podstawowe funkcje w zakresie wizualizacji sieciowej. Model licencjonowania obejmuje również wszelkie funkcje niezbędne dla konfiguracji i diagnostyki komponentów peryferyjnych.

W zależności od wymagań i preferencji użytkownika można wprowadzić możliwość korzystania z rozszerzeń funkcji i funkcji dodatkowych. Więcej funkcji zostanie dodanych w przyszłości, w tym funkcje bezpieczeństwa i funkcje rozszerzonego eHMI, np. alarmowanie i trendowanie oraz języki programowania SFC+ (sekwencyjny schemat funkcjonalny) i C#. Wielu użytkowników docenia możliwość korzystania z rozszerzenia funkcji C# w celu tworzenia programów i funkcji w bardziej profesjonalnym języku, np. w Microsoft Visual Studio i importowania ich do PC Worx Engineer. W ten sposób zadania w zakresie komunikacji mogą być realizowane w sposób bardziej wysublimowany niż w przypadku używania tradycyjnych języków IEC 61131.

Ambitni użytkownicy mogą skorzystać z zestawu narzędzi Software Development Kit (SDK) celem utworzenia własnych rozszerzeń funkcji. SDK ma wiele zalet. Przykładowo inżynierowie mechanicy mogą utworzyć ekran konfiguracji dla ważnych parametrów projektu. W rezultacie instalatory nie muszą wyszukiwać potrzebnych bloków funkcji, czy modyfikować plików konfiguracyjnych. Kreatywność w tym przypadku wydaje się być niegraniczona.

Optymalne dostosowanie do zmiennych warunków

Celem Phoenix Contact jest zapewnienie, aby użytkownicy byli zobowiązani do zapłaty jedynie za te usługi, które są im potrzebne do realizacji swojego projektu automatyzacji. Dlatego nawet podstawowa wersja PC Worx Engineer może otwierać wszystkie projekty, w tym takie, które zostały utworzone przy użyciu rozszerzeń funkcji. Projekt może być następnie załadowany do zainstalowanego na miejscu sterownika i zdiagnozowany. Jednak nie można wprowadzić żadnych zmian wykraczających poza funkcje standardowe. Stąd PC Worx Engineer nie jest jedynie kolejnym, nowym narzędziem IEC 61131-3. Doskonale dostosowuje się do zmieniających się wymagań świata automatyzacji. Dzięki rozszerzalności i elastyczności narzędzia użytkownicy mogą teraz skupić się na projekcie zamiast na samym oprogramowaniu.

Więcej o rozwiązaniach do sieci przemysłowych

źródło: Phoenix Contact