Những phát triển mới trong phần mềm Tự động hóa

Những phát triển mới trong phần mềm Tự động hóa Các quy tắc XML Internet đã được ứng dụng kỹ thuật XML (eXtensible Mark-up Language – ngôn ngữ đánh dấu có thể mở rộng). XML dễ sử dụng, dễ đọc đối với cả con người và máy tính. Dữ liệu XML có thể được dịnh dạng một cách độc lập từ nội dung dữ liệu của nó thông qua cách sử dụng các style sheet và các công cụ báo cáo của XML. XML được đưa vào trong truyền thông PLC/PAC/DAC và lập trình thế giới thông qua ngôn ngữ lập trình như OPC XML-DA, BatchML, B2MML và PLCopen XML – chúng có thể được ứng dụng cho một số kỹ thuật tự động hóa và dự án điều khiển. Đặc điểm kỹ thuật phiên bản 1.00 của OPC XML-DA được đưa ra vào tháng 7 năm 2003 và tiêu chuẩn OPC UA (Unified Architecture – kiến trúc hợp nhất) kết hợp chặt chẽ với các định dạng dữ liệu XML. Giản đồ và tài liệu phiên bản 1.01 của PLCopen XML được công bố vào tháng 6 năm 2005 và vào tháng 5 năm 2009 giản đồ phiên bản 2.01 đã được đưa ra. Phiên bản mới nhất này bao gồm các tính năng: • Chuyển đổi dịnh dạng cho các công cụ lập trình (các ngôn ngữ IEC) • Giao diện đồ họa cho người sản xuất và dữ liệu hợp lý Sự sản xuất pin trong phần mềm biên soạn AutomationML • Giao diện đồ họa cho người sử dụng và dữ liệu hợp lý • Phân phối định dạng cho các thư viện khối chức năng AutomationML Trong khi có rất nhiều các cá nhân tổ chức đang cung cấp các ứng dụng đa dạng dựa trên XML. Người sử dụng có dữ liệu kỹ thuật trong định dạng XML nhưng không có cách dễ dàng để ghép chúng lại với nhau. Trong tháng 4 năm 2009, nhóm công nghiệp bao gồm ABB, Daimler, Fraunhofer IITB, NetAllied Systems, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Siemens and Zühlke đã thành lập AutomationML e.V. – một công ty phát triển để đẩy nhanh việc sử dụng các giao diện mở cho các nhà máy kỹ thuật số và hệ thống sàn cửa hàng tự động. AutomationML - ngôn ngữ đánh dấu tự động hóa, được biết đến như là “ chất kết dính cho sự liền mạch của kỹ thuật tự động hóa”. Mục tiêu của AutomationML là để liên kết kỹ thuật từ các công cụ khác nhau cùng với các quy tắc khác nhau của chúng, như kỹ thuật cơ khí máy, thiết kế điện, quy trình kỹ thuật, quy trình điều khiển kỹ thuật, phát triển HMI, lập trình PLC và lập trình robot. AutomationML chứa các thông tin kỹ thuật theo hướng đối tượng và cho phép mô hình hóa các phần hợp thành của một máy thực tế như là các đối tượng dữ liệu gói gọn trong các dạng khác nhau. Một đối tượng có thể bao gồm các đối tượng con khác, và có thể chính nó trở thành một phần của tập hợp hoặc sự kết hợp lớn hơn. Nó có thể được miêu tả như một tín hiệu, một PLC, một xe tăng, một van điều khiển, một robot, đường truyền hoặc một thiết bị. Các đối tượng điển hình của một máy tự động hóa là thông tin trên cấu trúc liên kết, hình học, chuyển động học và logic, trong khi logic bao gồm sắp xếp theo thứ tự, hành động và điều khiển. AutomationML kết hợp các định dạng dữ liệu ngành công nghiệp hiện có, được thiết kế cho việc lưu trữ và trao đổi các khía cạnh khác nhau về thông tin kỹ thuật. Những tiêu chuẩn này được sử dụng như là cơ sở trong những đặc điểm kỹ thuật riêng và không phân nhánh cho yêu cầu của AutomationML. Lõi của AutomationML là định dạng dữ liệu cấp cao CAEX được kết nối với các định dạng dữ liệu khác. Bởi vậy, AutomationML có một kiến trúc dữ liệu phân tán. Các đề xuất AutomationML nhằm vào thực tế là đầu tư kỹ thuật. Việc chạy thử làm tăng thêm 50% chi phí của nhà máy. Một khía cạnh quan trọng của AutomationML là nó không có ý định thay thế ngôn ngữ XML khác – dựa trên các tiêu chuẩn như PLCopen XML, nhưng là để bao hàm các tiêu chuẩn – một trong các tham chiếu chuẩn của AutomationML 1.1 là PLCopen XML. Việc gắn các thẻ thông dụng Hầu hết các nhà cung cấp hiện nay đã thông qua các từ khóa cơ sở dữ liệu thông thường, có nghĩa là không cần đến các tài liệu chỉ dẫn tham khảo giữa các thẻ PLC/PAC và các thẻ tương đương liên kết trong các hệ thống SCADA và HMI. Hình 2 cho thấy một hệ thống làm việc như thế nào. Gói phần mềm dự án Opto 22’s PAC cung cấp một môi trường phát triển tích hợp (IDE - Integrated Development Environment) để lập trình, một bộ các phần mềm liên quan để phát triển cho HMI (Human Machine Interface) và cho các mục đích khác. Thông qua việc gắn các thẻ thông dụng, tên và các định nghĩa được thiết lập bên trong một bộ phần mềm đã có thể sử dụng cho các bộ phần mềm khác. Điều đó có nghĩa là một biến mang cùng một tính đồng nhất trong các giao diện như PAC, HTML và OPC. Omron’s CJP PAC, NS-Series HMI’s và các phần mềm kết nối cùng chia sẻ cùng một thẻ cơ sở dữ liệu. Mỗi CPU Omron CJ2 có một thẻ tên máy chủ để quản lý tên các thẻ và các địa chỉ vào ra. Điều đó cho phép sự truy cập từ các thiết bị bên ngoài sử dụng tên các thẻ mà không cần biết địa chỉ vào ra. Các thẻ thông dụng của Rockwell – dựa trên cấu trúc lập trình, cho phép tên các thẻ được định nghĩa một lần nhưng được chia sẻ giữa các chương trình điều khiển, HMI và các ứng dụng khác. Quản lý tài sản Phần mềm ứng dụng là một khoản đầu tư lớn cho một công ty. Như đã đề cập ở trên, lên đến 50% chi phí của một dự án tự động hóa và việc chạy thử. Nhưng công cụ nào được sử dụng để quản lý những chi phí phần mềm này? Rockwell Automation đang bận rộn để mở rộng khả năng của FactoryTalk AssetCentre. Sản phẩm này bảo đảm an toàn cho việc truy cập vào các thiết lập của hệ thống điều khiển (các phần mềm ứng dụng và các cấu hình thiết bị), theo dõi sự thay đổi của người sử dụng, cung cấp khả năng sao lưu an toàn và các dịch vụ khôi phục dữ liệu. Phiên bản mới nhất của AssetCentre thêm chức năng hỗ trợ quá trình cấu hình thiết bị sử dụng công nghệ FDT và hỗ trợ phục hồi sự cố cho Rockwell Automation, bộ điều khiển của bên thứ ba, giao diện điều khiển và tài sản máy móc. Những khả năng phục hồi sự cố này cung cấp việc sao lưu hệ thống kiểm soát được tích hợp với nguồn điều khiển để giúp đỡ người sử dụng cuối đảm bảo rằng quá trình phục hồi được thực thi từ hầu hết các file cấu hình hệ thống đã được cập nhật. MDT Software chuyên nghiên cứu trong lĩnh vực CMS (Change Management Systems – các hệ thống quản lý thay đổi) cho các hệ thống tự động hóa lập trình được như PLCs, PACs và DACs. Nhà phát triển phần mềm này có tên trong ARC Advisory Group gần đây đã đưa hướng dẫn giải pháp : “Quản lý thiết lập cho các tài sản tự động hóa”. AutoSave được thiết kế để bảo vệ, nhớ, khôi phục, phát hiện và tìm kiếm những sự thay đổi trong PLCs, HMIs, hệ thống SCADA, các robot, các thiết bị công nghiệp được lập trình khác và các tài liệu. Tính năng của phần mềm: • Một kho lưu trữ các phiên bản trước của chương trình. • Khả năng phát hiện và cung cấp các thông báo về thay đổi. • Đảm bảo cho người sử dụng truy cập máy trạm. • Một biên bản ghi nhận của những người thực hiện thay đổi chương trình, khi nào và từ đâu nó được thực hiện. • Khả năng so sánh các chương trình theo yêu cầu và tự động trên một lịch trình. Ở Nam Phi, MDT được đại diện bởi Wonderware. CAEX CAEX (computer aided engineering exchange – Trao đổi kỹ thuật nhờ sự hỗ trợ của máy tính) là một dịnh dạng dữ liệu trung gian cho phép lưu trữ phân cấp thông tin đối tượng, phân cấp cấu trúc của một thiết bị. Trên một lớp trừu tượng nào đó, một thiết bị bao gồm trong các module hoặc các thành phần mà có mối liên hệ với nhau. CAEX cho phép lưu trữ các module hoặc các thành phần này bằng nghĩa của những đối tượng. Các mô hình hướng đối tượng như đóng gói, các lớp, các thư viện lớp, các thực thể, phân cấp thực thể, thừa kế, các mối quan hệ, các thuộc tính và các giao diện được hỗ trợ một cách rõ ràng. CAEX dựa trên XML và được định nghĩa như một giản đồ XML (xsd file). Mục đích ban đầu của việc phát triển CAEX là gửi một tập hợp dữ liệu thông thường và dữ liệu có sẵn quy trình công cụ kỹ thuật. Tuy nhiên, CAEX có thể được ứng dụng cho tất cả các loại đối tượng thông tin tĩnh, cấu trúc liên kết thiết bị, cấu trúc liên kết dữ liệu, cấu trúc liên kết sản phẩm, lưới Petri, nhưng cũng được áp dụng cho ứng dụng không cho kỹ thuật cây phát sinh loài. Tiêu chuẩn IEC quy định cách mà quy trình điều khiển kỹ thuật yêu cầu được thể hiện trong một P&ID cho quá trình tự động chuyển giao giữa P&ID - công cụ PCE và làm cách nào để tránh hiểu sai các biểu tượng đồ họa P&ID. Nó cũng định nghĩa sự thay đổi của một quy trình kiểm soát kỹ thuật yêu cầu các dữ liệu chính xác giữa một công cụ kiểm soát kỹ thuật và công cụ P&ID bằng ngôn ngữ truyền dữ liệu CAEX.