10.0 Příklady architektur Jiří Nikl Pantek (CS) s.r.o.
Strana 2 Obsah Komponenty architektur s produktem Společné zásady pro všechny architektury Licenční pravidla Příklad 1: Příklad 2: Příklad 3: Příklad 4: Příklad 5: Příklad 6: Příklad 7: Příklad 8: Rozšíření aplikací InTouch o Služby Remote IDAS v režimu Failover v kombinaci se záložním em Služba Remote IDAS v režimu Store & Forward pro zajištění dostupnosti dat v prostředí nestabilních sítí Sběr a ukládání dat v geograficky rozsáhlých distribuovaných aplikacích SCADA (Geo-SCADA) Fyzické oddělení podnikové a výrobně technologické sítě Sběr a ukládání dat z různých typů řídicích systémů Komplexní tok informací od senzorů až do sítě Internet Replikace dat mezi databázemi (vícevrstvá architektura) Upozornění: Níže uvedené příklady architektur produktu nejsou závazné a lze je kombinovat nebo upravovat. Byly vytvořeny pouze jako inspirativní ukázky různých možností. Poznámka: Podrobnější informace o vícevrstvé architektuře a možnostech replikací dat (novinka verze 10.0) jsou k dispozici v samostatném dokumentu: 10.0 & 10.0 Co je nového. Příklady architektur s využitím vícevrstvé architektury nové verze 10.0, včetně zásad licencování, jsou k dispozici v samostatném dokumentu: 10.0 Příklady vícevrstvých architektur.
Strana 3 Komponenty architektur s produktem Produkt je výkonná historizační databáze ( ) doplněná o výrobní informační portál ( Information Server). je relační databáze pracující v reálném čase pro použití v průmyslových výrobních a technologických podnicích. Spojuje v sobě otevřenost a flexibilitu relační databáze s rychlostí a datovými kompresemi vyžadovanými aplikacemi pracujícími v reálném čase. Základem produktu je databáze Microsoft SQL Server (vždy součástí dodávky produktu ) rozšířená firmou o specifické nadstavby a optimalizace. Poznámka: Tento dokument je zaměřen na produkt. Podrobnější informace o informačním portálu Information Server jsou k dispozici v samostatných materiálech. 1. Sběr procesních dat 1.1 Sběr procesních dat v reálném čase Základním softwarovým prostředkem pro načítání dat z řídicích systémů v reálném čase jsou komunikační programy od firmy, případně od nezávislých dodavatelů, které podporují komunikační standardy SuiteLink nebo OPC typicky y, DA Servery nebo OPC Servery (v architekturách jsou dále tyto komunikační servery označovány jako y). Data mohou také poskytovat i aplikace InTouch, InControl, příp. i jiné vizualizační SCADA/HMI systémy od dalších dodavatelů (WinCC, RSView aj). Automatizovaný sběr dat z výše uvedených komunikačních programů a přenos hodnot do ukládacího subsystému databáze zajišťuje služba Industrial Data Acquisition Service (IDAS). V základní konfiguraci je služba IDAS provozována na stejném počítači jako databáze. Při návrhu rozsáhlejších distribuovaných řešení mohou být jednotlivé služby IDAS instalovány na jednotlivé uzly v technologické počítačové síti. V takovém případě hovoříme o distribuovaném sběru dat realizovaném prostřednictvím služeb Remote IDAS. U architektur založených na systémech System Platform představují primární real-time datové zdroje jednotlivé síťové uzly s funkčností AOS (Automation Object Server). Každý uzel AOS vykonává příslušnou část automatizačních objektů nasazeného projektu a u navolených atributů zasílá ( pushuje ) jejich hodnoty do databáze. Možnosti a příklady nasazení databáze ve spojení s System Platform jsou podrobně popsány v samostatném dokumentu System Platform Příklady architektur. 1.2. Sběr procesních dat mimo reálný čas V případě, kdy není možné s datovým zdrojem komunikovat v reálném čase (z pohledu historizační databáze se jedná o data opožděná o více jak 30 sekund proti aktuálnímu času serveru), hovoříme o archivaci tzv. pozdních, případně starých dat. Kategorií pozdní data označujeme chronologicky časově řazená data, která ale nesplňují podmínku realtime časového okna. Jedná se např. o data ze stanic RTU, získávaná dávkově pomocí radiového spojení a zasílaná na historizační server speciálními I/O servery. Naproti tomu data, která nesplňují podmínku real-time časového okna a jejich časové značky nejsou chronologicky řazeny, řadíme do kategorie starých dat. Do této kategorie spadají např. výsledky laboratorních výpočtů nebo měření, které je potřeba ukládat zpětně do databáze. Sběr pozdních dat lze realizovat automatizovaně službami IDAS/Remote IDAS a při dodržení stanovených zásad i libovolným uzlem s funkčností AOS. Sběr starých dat standardně automatizovaný není a jejich vložení do databáze lze realizovat následujícími způsoby: Vložením hodnot z prostředí libovolné SQL klientské aplikace za pomoci příkazů jazyka SQL (Insert a Update). Těmito aplikacemi mohou být např. InTouch, Microsoft Access, Microsoft Excel nebo libovolná klientská aplikace s přístupem k databázi Microsoft SQL Server. Vložení hodnot cestou výkonných importních mechanismů (import dat z textových souborů). Vložením hodnot s využitím programového rozhraní poskytovaného SDK Toolkit (např. na míru vyvinutou aplikací nebo ze skriptů jednotlivých automatizačních objektů AOS).
Strana 4 2. Podpora vysoké dostupnosti Vysokou dostupnost dat a ochranu proti ztrátě informací zajišťují u databáze interní mechanismy dostupné na úrovni služeb Remote IDAS nebo AOS, které lze vhodně podpořit záložními y. Při návrhu robustních distribuovaných aplikací je vhodné jednotlivé softwarové prostředky navzájem kombinovat a příp. vhodně doplňovat prostředky hardwarovými (fault-tolerant systémy). 2.1 Možnosti služby sběru dat Remote IDAS pro zajištění vysoké dostupnosti dat Režim Failover Možnost definice záložní služby Remote IDAS provozované na libovolném uzlu v počítačové síti (viz Příklad 2), na kterou se systém automaticky přepojí při selhání uzlu s hlavní službou Remote IDAS. Režim Store & Forward Velmi výkonný režim, který v případě výpadku spojení mezi vzdáleným uzlem s Remote IDAS a databází zajistí místní ukládání dat a po obnovení komunikace jejich automatizované dohrání do databáze (viz Příklad 3). Poznámka: Oba režimy pro zajištění vysoké dostupnosti dat nelze navzájem kombinovat, tzn. že služba Remote IDAS v režimu Failover nemůže paralelně využívat i mechanismus Store & Forward (a obráceně). 2.2 Možnosti AOS pro zajištění vysoké dostupnosti dat Každý uzel s AOS disponuje vestavěným mechanismem Store & Forward (zajistí ukládání dat na místní disk v případě ztráty spojení s databází a jejich pozdější automatické dohrání do historizační databáze), ale i mechanismem Failover (zajišťuje automatické přesunutí veškeré činnosti na redundantní, tj. záložní uzel AOS v případě výpadku hlavního uzlu AOS). Na rozdíl od konfiguračních možností služeb Remote IDAS umožňuje konfigurace AOS kombinovat oba vestavěné mechanismy. 2.3 Záložní Zajištění kontinuálního toku dat do systému umožňuje konfigurace záložních komunikačních ů, na které se systém v případě výpadku hlavního komunikačního zdroje automaticky přesměruje. Poznámka: Záložní y lze využít jak u architektur využívajících služeb IDAS/Remote IDAS, tak u architektur na bázi System Platform. 2.4 Fault-tolerant systémy V případě požadavku uživatele na nepřetržitou HW dostupnost počítače s databází je možné použít speciální hardware pro zajištění vysoké dostupnosti (99,999%) označovaný jako fault-tolerant systém (testován a oficiálně podporován je server ftserver firmy Stratus). 3. Klientské aplikace analýza uložených dat Díky revoluční otevřenosti databáze je přístup k výrobním datům a jejich analýza možná ze široké škály aplikací. 3.1 Sada klientských aplikací (dřívejší název ActiveFactory) speciálně vytvořená firmou pro rychlou a pohodlnou analýzu dat z historizační databáze. Trend pro grafickou analýzu aktuálních i historických dat nebo událostí formou časového trendu. Query pro snadnou interaktivní tvorbu jednoduchých i složitých SQL příkazů. Report doplněk pro analýzy dat v prostředí textového editoru Microsoft Word XP/2003/2007. Workbook doplněk pro analýzy dat v prostředí tabulkového kalkulátoru Microsoft Excel XP/2003/2007.
Strana 5.NET komponenty a ovládací prvky ActiveX sada komponent a prvků umožňující snadnou tvorbu vlastních klientských aplikací (vložení do aplikací s funkčností.net či ActiveX kontejneru - např. IDE, InTouch, Microsoft Visual Studio aj.). Jedním z těchto prvků je např. ovládací prvek aahistclienttrend, který nabízí stejnou funkčnost jako aplikace Trend. 3.2 InTouch (případně Read-only) Vizualizační SCADA/HMI aplikace InTouch nebo Read-only poskytují pro zobrazení i případnou analýzu dat uložených v databázi následující možnosti: Standardní objekty historických trendů; v jednom objektu lze kombinovat zobrazení historie z databáze i ze souborů vytvářených aplikacemi InTouch (soubory *.lgh, *.idx). Archestra symbol TrendClient SQL Access for InTouch rozšiřující modul pro získávání a modifikaci dat přes rozhraní ODBC/OLE DB Programový přístup s využitím Microsoft.NET Framework, technologie OLE Automation nebo SDK Toolkit (ve skriptech). ActiveX prvky nebo.net komponenty z produktu (viz výše). Vlastní ovládací ActiveX prvky a.net komponenty pro analýzy a zpracování dat. Poznámka: Read-only je produkt poskytující za nižší cenu stejné vizuální grafické možnosti jako bežné aplikace, avšak bez možnosti přímých zásahů do technologických procesů (zákaz zápisu do I/O, zákaz potvrzování alarmů). 3.3 Information Server Webový informační portál, který poskytuje pohled na komplexní výrobní informace a možnost analýzy výrobních dat v prostředí běžného Internetového prohlížeče. Information Server umožňuje klientům přístup k historickým datům z databáze, k aktuálním i historickým alarmům aplikací InTouch; ale i k živým datům aplikací InTouch a datům I/O a OPC Serverů. Poznámka: Licence portálu Information Server je součástí každé licence produktu edice Standard a Enterprise. 3.4 QI Analyst Softwarový produkt pro rozsáhlé statistické zpracování dat v reálném čase, případně z dat uložených v databázi. 3.5 Microsoft Office Data z databáze je možné prezentovat či analyzovat standardními aplikacemi kancelářského balíku Microsoft Office (MS Word, Excel, Access). 3.6 Crystal Reports Profesionální nástroj od firmy SAP Business Objects pro návrh reportů. Umožňuje vytvářet flexibilní, obsahově bohaté reporty, které lze integrovat do webových nebo klasických aplikací. 3.7 Microsoft SQL Server Reporting Services Kompletní otevřená serverová platforma pro vytváření, správu a doručování reportů (ať už tradičních papírověorientovaných sestav či interaktivních webově-orientovaných) pro oblast podpory Business Intelligence a Datawarehousing. 3.8 Vlastní (zákaznické) klientské aplikace Pro přístup k databázi Microsoft SQL Server (tedy i k databázi ) poskytuje firma Microsoft sadu technologií datového přístupu (ODBC, ADO.NET, OLE DB). Tyto technologie lze snadno využít ve Windows Forms nebo webových aplikacích vytvořených na míru pomocí běžných programovacích nástrojů (C#,.NET VB, Visual C++, Delphi aj.). Specifické zákaznické požadavky je možné řešit i s použitím SDK Toolkit vývojářského nástroje od firmy.
Strana 6 Společné zásady pro všechny architektury by neměl být instalován na počítači, na kterém je provozována jiná serverová aplikace jako např. Active Directory ve Windows Server 2003/2008, poštovní server Microsoft Exchange, internetové služby Internet Information Services aj. Pokud je to možné, neinstalujte na počítač s instalovaným produktem žádnou jinou aplikaci s výjimkou ů. Počítač by neměl být využíván jako pracovní stanice pro běh dalších aplikací (např. ovládání technologických procesů z aplikace InTouch aj.). Pro zvýšení bezpečnosti a snazší správu uživatelských oprávnění je doporučeno využívat doménový systém přihlašování uživatelů k databázi. Doménový server není v uvedených architekturách zakreslen, nicméně v rámci rozsáhlejších sítí se předpokládá jeho použití. V případě použití technologie OPC je doporučeno instalovat a provozovat FactorySuite Gateway (viz dále) na témže počítači jako komunikační OPC Server. Pro automatickou konfiguraci databáze lze využít databáze aplikací InTouch vytvořených ve verzi InTouch 6.0b a vyšší. U veškerých datových zdrojů (počítačů), které poskytují data do databáze v reálném čase je nezbytné zajistit časovou synchronizaci! Licenční pravidla 1. 10.0 je možné zakoupit jako samostatný produkt nebo jako součást kombinace produktů v serverové platformě System Platform (zahrnuje Application Server,, Information Server a komunikační DAServery nebo I/O servery). Jako samostatný produkt je k dispozici ve třech edicích v následujících velikostech podle počtu ukládaných proměnných: Edice Express pro 100 a 500 proměnných Edice Standard pro 500, 5 000, 25 000, 50 000, 70 000, 100 000 a 150 000 proměnných Edice Enterprise pro 5 000, 25 000, 50 000, 70 000, 100 000 a 150 000 proměnných Škálování produktu podle počtu proměnných se liší u databáze jako součásti produktu System Platform. V tomto případě jsou velikosti databáze 100, 250, 1 000, 5 000, 12 000, 25 000, 50 000, 100 000 a 150 000 proměnných. Express Express poskytuje cenově dostupné řešení pro realizace menších aplikací (např. náhrada běžné historie ukládané aplikací InTouch) nebo pilotních projektů, které jsou typicky v pozdější fázi povýšeny na plnohodnotné řešení s databází Standard nebo Enterprise. Edici Express je možné provozovat pouze na běžných kancelářských operačních systémech, jako jsou Windows XP, Windows Vista nebo Windows 7. Edice Express se navíc vyznačuje následujícím omezením funkčnosti: Edici lze provozovat na počítači s jedním fyzickým procesorem (CPU). Edice neumožňuje modifikaci a vkládání starších historických dat s výjimkou importu historie z aplikací InTouch. Edici nelze využít v kombinaci s distribuovaným sběrem dat pomocí služeb Remote IDAS. Edice neumožňuje ukládat data replikovaná z jiných databází.
Strana 7 Standard Standard plně pokrývá rozsah běžné funkcionality požadované uživateli. S ohledem na velký rozsah škálovatelnosti proměnných (od 500 až do 150 000) představuje tato edice ideální volbu pro podniky všech velikostí. Edici Standard lze provozovat na serverových i neserverových operačních systémech typu Standard i Enterprise (typicky Windows Server 2008 nebo Windows Server 2003). Omezení funkčnosti této edice spočívá ve využití maximálně dvou fyzických procesorových jednotek (CPU) a nemožnosti ukládat data replikovaná z jiných serverů. Enterprise Enterprise představuje robustní řešení pro rozsáhlé distribuované systémy, které mají zajistit správu a analýzy procesních dat pro kritické podnikové aplikace. Edici Enterprise lze provozovat na libovolném serverovém systému a na rozdíl od edicí Express a Standard umožňuje ukládání dat replikovaných z jiných databází. Vzorové případy nasazení a licencování tzv. vícevrstvé architektury u produktu je vysvětleno v samostatném dokumentu 10.0 Příklady vícevrstvých architektur. Licence produktu zahrnuje: 1 x licence příslušné edice pro uvedený počet proměnných 1 x licence pro Microsoft SQL Server 2005/2008 Standard pro provoz na témže počítači jako 1 x licence Information Server (platí pro edice Standard a Enterprise) ArchestrA System Management Console nástroj pro správu a konfiguraci databáze (možno použít i na jiných počítačích pro vzdálenou správu systému) 1 x licence pro službu zajišťující sběr dat (IDAS) provozovanou na témže počítači. Při požadavku na zajištění vyšší ochrany dat lze pro databázi Standard a Enterprise lze objednat IDAS i pro další počítače (Remote IDAS viz bod č. 2 dále) 1 x licence pro provozování I/O a DAServerů na témže počítači 1 x licence pro administraci systému a přístup klientských aplikací na témže počítači (viz bod č. 4 dále) Poznámka: Pro zajištění vzdálené správy databáze lze nástroj Archestra System Management Console instalovat bezplatně na libovolných počítačích v síti. V takovém případě je potřebné pro dané uzly zakoupit klientské přístupové licence viz dále. 2. Remote IDAS Pro každou službu vzdáleného sběru dat Remote IDAS (služba IDAS je provozována na jiném počítači, než na kterém je instalován produkt ) je potřeba zakoupit samostatnou licenci Remote IDAS. Poznámka: Součástí licence pro Remote IDAS je vždy i licence pro provoz ů a DAServerů na témže počítači. 3. FactorySuite Gateway Pro zajištění komunikace s OPC Servery je třeba instalovat na každý počítač s OPC Serverem také komunikační modul FactorySuite Gateway (náhrada dřívějšího produktu OPCLink). Tato aplikace je pro spolupráci s produkty poskytována ZDARMA. 4. Klientské přístupové licence CAL Pro každého klienta z lokální počítačové sítě nebo ze sítě Internet/intranet, který přistupuje z jakýchkoliv aplikací (nejen od firmy ) k datům uloženým v databázích serverů (, Alarmový server pro InTouch / Application Server, InBatch Server) musí být zakoupena klientská přístupová licence CAL.
Strana 8 V souladu s licenčními pravidly firmy Microsoft jsou k dispozici následující režimy licencování: Basic CAL (případně Enterprise CAL) Klientská přístupová licence Basic CAL může být určena buď pro jedno konkrétní klientské zařízení (počítač, Tablet PC apod.), které bude postupně využíváno různými uživateli nebo pro jednoho konkrétního uživatele, který bude moci postupně využívat libovolná zařízení. Konkrétní zařízení nebo konkrétní uživatel může přistupovat kdykoliv k datům uloženým v kterékoliv databázi serverů. Basic CAL Per Processor (případně Enterprise CAL Per Processor) V tomto režimu je klientská přístupová licence určena pro jeden konkrétní serverový počítač, na kterém je provozován jakýkoliv Server (y). Objednáno musí být tolik kusů položky Per Processor, kolika fyzickými procesory (CPU) je tento počítač vybaven. Přístup k tomuto konkrétnímu serveru je pak umožněn neomezenému počtu klientů. Tento režim je vhodný především u následujících typů architektur: Pokud k databázi bude přistupovat velký počet klientských zařízení nebo uživatelů. Jestliže je serverový počítač vybaven jedním procesorem a počet klientů je větší než 23, je licenční režim Per Processor cenově výhodnější než licencování ). Pokud data z databáze analyzují tzv. anonymní uživatelé z prostředí sítě Internet/intranet, a to formou dynamických dotazů zasílaných na databázi prostřednictvím webového serveru. Při tomto způsobu přístupu k datům není možné přesně určit konkrétní počítače, které budou k databázi přistupovat a proto je nutné použít licenční režim Per Processor. Poznámka: Klientské přístupové licence Enterprise CAL / Enterprise CAL Per Processor je třeba zakoupit pro všechny klienty přistupující k datům databáze (edice Standard nebo Enterprise), pokud bude provozován na databázovém serveru Microsoft SQL Server typu Enterprise. Ve standardním případě provozu edice Enterprise na běžném serveru Microsoft SQL Server (tj. není použit Microsoft SQL Server typu Enterprise) stačí základní klientské přístupové licence Basic CAL / Basic CAL Per Processor. 5. Klientské přístupové licence Information Server Client Různé typy a režimy klientských přístupových licencí Information Server Client (WIS Client viz příklady architektur č. 7 a 8) pro přístup uživatelů na portál Information Server jsou podrobně popsány v samostatném dokumentu Information Server Příklady architektur.
Strana 9 Příklad 1: Rozšíření aplikací InTouch o Jednoduché rozšíření stávající nebo nové architektury s vizualizačními aplikacemi InTouch o historizační databázi. Sběr procesních dat zajišťuje služba IDAS, která je instalována na stejném uzlu jako. Jako hlavní datový zdroj je využíván (nebo OPC Server), který běží na stejném uzlu jako aplikace InTouch, tj. na jiném uzlu, než je databáze. Tento komunikační poskytuje data jak aplikaci InTouch (na stejném nebo jiných uzlech sítě), tak databázi (na jiném uzlu sítě). S ohledem na možné zvýšené zatížení procesní LAN daty ukládanými do databáze je tato architektura vhodná pro menší a střední aplikace (v závislosti na použitém protokolu, počtu proměnných, počtu klientských počítačů, počtu ů, intenzitě komunikace aj.). Variantně (nebo navíc) může sběr procesních dat zajišťovat komunikační instalovaný lokálně na stejném počítači jako, který v této variantě samozřejmě vyžaduje propojení na síť s PLC. V případě komunikačních serverů provozovaných na obou počítačích je lze využívat i pro vzájemné zálohování (viz Příklad 2). Jedná se o architekturu menšího rozsahu, u které se předpokládá použití klientských aplikací na menším počtu konkrétních uživatelských počítačů. Z tohoto důvodu je pro přístup k databázi vhodné zvolit klientské přístupové licence Basic CAL. Microsoft Office Pro každé klientské PC (nebo OPC Server + FS Gateway) Záložní Poznámka: Pokud se z uzlu, na kterém je instalován, nebude přistupovat k datům v databázi, není pro tento uzel licence potřeba (platí i pro další příklady).
Strana 10 Příklad 2: Služby Remote IDAS v režimu Failover v kombinaci se záložním em Architektura, jejímž cílem je minimalizovat ztrátu dat způsobenou možným výpadkem datového koncentrátoru, tj. uzlu s komunikačním em zajišťujícím sběr a posílání dat do databáze. Sběr procesních a technologických dat zajišťuje služba Remote IDAS, která je instalována společně s hlavním I/O Serverem na samostatném uzlu technologické sítě (PC1). Do architektury je začleněna záložní stanice (PC2), na které je instalován stejný shodně nakonfigurovaný software (služba Remote IDAS a ) jako na hlavním komunikačním uzlu PC1. Vyšší dostupnost dat je zajištěna kombinací služeb Remote IDAS v režimu Failover (přesměrování) se záložním komunikačním em. 1. Služba Remote IDAS na hlavním uzlu PC1 je nakonfigurována s podporou režimu Failover. V případě selhání nebo nedostupnosti služby Remote IDAS na uzlu PC1 zajistí databáze automatické spuštění záložní služby Remote IDAS na uzlu PC2 s následným přesměrováním příslušných komunikací na tento počítač. 2. Hlavní na PC1 je nakonfigurován s podporou záložního u na PC2, na který se v případě nedostupnosti u na uzlu PC1 veškerá komunikace automaticky přesměruje. U této architektury se opět předpokládá, že k databázi budou přistupovat konkrétní klientské počítače. Proto jsou u jednotlivých klientských PC použity klientské přístupové licence Basic CAL. Read-only Zákaznická aplikace naprogramovaná v jazyku C# Pro každé klientské PC Remote IDAS Remote IDAS v režimu Failover Záložní Remote IDAS PC1 PC2 Poznámka: Záložní komunikační může být provozován i na jiném uzlu než záložní služba Remote IDAS.
Strana 11 Příklad 3: Služba Remote IDAS v režimu Store & Forward pro zajištění dostupnosti dat v prostředí nestabilních sítí Další varianta architektury, která zvyšuje odolnost systému proti ztrátě dat. Tento typ architektury nalezne uplatnění zejména v případech, kdy lze očekávat problémy se stabilitou přenosových cest. Sběr procesních dat v reálném čase zajišťuje služba Remote IDAS, která je instalována společně s komunikačním em na samostatném uzlu v technologické síti. Pro zajištění vysoké dostupnosti dat a odolnosti proti chybám sítě se využívá služba Remote IDAS nastavená do režimu Store & Forward (lokální ukládání dat s následným doplněním dat do historizační databáze). Jedná se o velmi výkonný režim, který v případě výpadku spojení mezi vzdáleným uzlem s Remote IDAS a databází zajistí automatické přepnutí do režimu lokálního ukládání dat a po obnovení komunikace jejich plně automatizované a optimalizované doplnění do databáze. V tomto konkrétním příkladě jsou navíc do systému připojeny další počítače (v části Laboratoř), do kterých se např. vkládají měřená nebo analyzovaná data. Rovněž tato data lze uložit do databáze pomocí importu textových souborů nebo s využitím funkcí SDK Toolkitu. Z pohledu licencování se jedná opět o jednoduchou architekturu, u které je vhodné použít licencování klientského přístupu k databázi typu Basic CAL, které zajistí konkrétním klientským počítačům přístup k datům ukládaným v databázi. Microsoft Office Pro každé klientské PC Remote IDAS Store & Forward LABORATOŘ Microsoft Excel (vytváření textových souborů).net Visual Basic ( SDK Toolkit)
Strana 12 Příklad 4: Sběr a ukládání dat v geograficky rozsáhlých distribuovaných aplikacích SCADA (Geo SCADA) V geograficky rozsáhlých distribuovaných systémech SCADA / Geo-SCADA může docházet ke značným prodlevám v datové komunikaci, která ve většině případů vede k nedodržení časového limitu 30 sekund, a tím i ke ztrátě hodnot u sledovaných proměnných (viz kapitola 1.2. Sběr procesních dat mimo reálný čas). Opoždění komunikovaných dat je převážně způsobeno použitou infrastrukturou (propojení jednotlivých lokalit většinou zajišťují rádiové sítě nebo geostacionární družice), eventuálně její složitostí. Pro zpracování dat přicházejících do historizačního systému mimo reálný čas disponuje databáze technologií nazvanou Late data. V následující architektuře zajišťuje sběr dat ze vzdálených lokalit speciální, který prostřednictvím radiového modemu postupně obvolává jednotlivé lokality. Při spojení na danou lokalitu si načte dávku dat a tyto pak průběžné přeposílá do databáze k dalšímu zpracování. Současně s opožděnými daty jsou v tomto příkladě do databáze ukládána i real-time data načítaná z PLC automatů umístěných v lokalitě centrálního dispečinku. V této centrální lokalitě se též nachází počítač pro analýzu dat a reporting, na kterém jsou nainstalovány aplikace s přístupovou licencí Basic CAL. Read-only Read-only Lokalita centrálního dispečinku Pozdní data s podporou Late data Lokalita A Lokalita D Lokalita B Lokalita C
Strana 13 Příklad 5: Fyzické oddělení podnikové a výrobně technologické sítě Typická architektura vhodná pro střední a velké aplikace (tisíce až desítky tisíc I/O proměnných) s požadavkem na poskytování procesních dat nejen uživatelům na procesní síti (operátoři, dispečeři aj.), ale i uživatelům na podnikové síti pro analýzy a podporu rozhodování (technologové, supervizoři, střední a vrcholový management) Fyzické oddělení obou sítí je zajištěno jednoduchým nastavením routovatelného protokolu TCP/IP, jenž v dostatečné míře zajistí omezení přístupu uživatelům administrativní sítě podniku do výrobně technologické sítě. I přes tuto restrikci však mají všichni oprávnění klienti podnikové sítě zajištěn přístup k aktuálním nebo historickým datům poskytovaných databází. Komunikaci s řídicími systémy zajišťují vyhrazené počítače, na kterých jsou provozovány služby vzdáleného sběru dat Remote IDAS a y v režimu zálohování komunikace (viz Příklad 2). Navržená architektura předpokládá značné množství náhodných přístupů zejména z aplikací provozovaných na úrovni podnikové sítě (větší množství aplikací kancelářského balíku Microsoft Office, aplikace Historan Client a příp. další specializované / zákaznické aplikace). V tomto případě je tedy pro klientské přístupy k databázi vhodné zvolit licencování typu Basic CAL Per Processor. Microsoft Office Zákaznické aplikace C#,.NET VB, C++, Delphi aj. Podniková síť Per Processor Development Studio (inženýrská stanice) Výrobně technologická síť Remote IDAS Remote IDAS v režimu Failover Záložní Remote IDAS Poznámka: Pokud by byl přece jen pro klientský přístup k databázi zvolen licenční model, není v tomto případě nutné zakoupit licenci pro inženýrskou stanici s vývojářským balíkem Development Studio, který již v sobě tuto licenci zahrnuje.
Strana 14 Příklad 6: Sběr a ukládání dat z různých typů řídicích systémů Architektura vhodná pro podniky, kde je provozováno více řídicích systémů od různých výrobců. zde slouží jako centrální archivační databáze, která zajistí archivaci a přístup ke všem požadovaným procesním datům z různých typů klientských aplikací. Procesní data jsou do databáze získávána automaticky prostřednictvím ů se vzdálenými službami Remote IDAS a dále pomocí uživatelského komunikačního serveru naprogramovaného s využitím sady nástrojů SDK Toolkit. Odolnost systému proti ztrátě procesních dat zajišťuje u služeb Remote IDAS v tomto příkladě výkonný režim lokálního ukládání a následného doplnění dat (Store & Forward). Stejnou funkčnost poskytuje i uživatelský komunikační server (SDK Server). Přesto že systém umožňuje přístup k veškerým procesním a technologickým datům výrobního závodu, v této architektuře předpokládáme, že analýzu a zpracování dat provádí pouze úzký okruh konkrétních uživatelů. Proto je v této architektuře zvoleno licencování klientského přístupu k databázi Basic CAL. InTouch Runtime InTouch Runtime Read-only Internetový prohlížeč (Reporting Services) Microsoft Office Pro každého uživatele VB.NET aplikace Remote IDAS pro A pro B Store & Forward SDK Server Uživatelský komunikační server ( SDK Toolkit) Store & Forward PLC A (např. Siemens SIMATIC) Remote IDAS pro C OPC Server pro D + FS Gateway PLC B (např. Allen-Bradley ControlLogix) OPC Server FS Gateway Store & Forward DCS C (např. Honeywell TDC 3000) DCS D (např. Yokogawa Centum CS) Poznámka: Uvedené příklady (názvy) konkrétních řídicích systémů jsou pouze ilustrativní. Podrobný seznam dostupných komunikačních DA a ů pro různý řídicí hardware je uveden na internetových stránkách www.pantek.cz.
Strana 15 Příklad 7: Komplexní tok informací od senzorů až do sítě Internet Ilustrativní architektura velkého výrobního závodu, kde se obvykle nacházejí různé technologické celky vytvářející autonomní ostrůvky automatizace. Klíčové procesní a výrobní informace z jednotlivých "ostrůvků" je možné centrálně archivovat v databázi, která zajistí dostupnost těchto informací pro všechny úrovně řízení podniku. Do jiné podnikové databáze např. ORACLE mohou být z databáze předávána požadovaná data (např. statisticky zpracované hodnoty). Prezentaci vybraných technologických obrazovek, výrobní reporting a analýzy zajišťuje v prostředí podnikového intranetu i Internetu výrobní informační portál Information Server. Internet (VPN kanál) Internetový prohlížeč (MS Internet Explorer) Proxy server Information Server WIS Client Internetový prohlížeč (Reporting Services) Microsoft Office Uživatelská aplikace Microsoft Office ORACLE Informační systém ERP např. SAP, Navision aj. HUB Podniková LAN HUB Router Per Processor Siemens WinCC Rockwell RS View System Platform Promotic Control WEB
Strana 16 Příklad 8: Replikace dat mezi databázemi (vícevrstvá architektura) Tato architektura je vhodná zejména pro střední / velké podniky nebo podniky se závody ve více lokalitách, kde je vyžadována centrální archivace a přístup k vybraným výrobním datům a informacím z jednotlivých výrobních útvarů či závodů. Místní zpracování dat zajišťují lokální databáze instalované v jednotlivých lokalitách (lokalita A, lokalita B). Distribuci hodnot požadovaných proměnných a sledovaných technologických údajů do ústředí firmy (lokalita C) zajišťují vestavěné replikační služby jednotlivých databází (novinka verze 10.0). Více informací o replikacích a vícevrstvé architektuře jsou k dispozici v samostatném dokumentu 10.0 Příklady vícevrstvých architektur ). Součástí softwarové infrastruktury jsou v tomto příkladě i vzájemně propojené průmyslové informační portály Information Server. Jejich úkolem je prostřednictvím centrálního portálu Information Server (lokalita C) zajistit oprávněným uživatelům v ústředí firmy snadný a zabezpečený přístup ke všem potřebným výrobním informacím, analýzám či reportům. Lokalita C Klienti informačního systému ERP Centrální (edice Enterprise) Klienti analytického a reportního informačního portálu WIS ORACLE Centrální Information Server WIS Client Distribuce vybraných dat přes zabezpečený VPN kanál Lokalita A Lokalita B Information Server Information Server Rev. 09/2010