fastCenter

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fastCenter ist der Name einer Entwicklungsplattform mit der kundenspezifische Automatisierungs-Lösungen geschaffen werden können, von einfachen SoftPLC-Projekten über mittelgroße Projekte mit PLS (Prozess-Leit-System; engl.: DCS = Distributed Control System) und Visualisierung bis hin zu vollständigen integrierten Prozess-Visualisierungs- und Überwachungs-Systemen (engl.: SCADA-Systems = Supervisory Control and Data Acquisition). Es besteht aus umfangreichen und optimal aufeinander abgestimmten Komponenten wie fastview, fastStudio, fastPLC oder fastProject, die ideal ineinandergreifen.

FastCenter bietet eine gemeinsame Entwicklungs-Plattform für alle denkbaren Aufgaben bei Erstellung und Einsatz einer Automatisierungslösung, unabhängig von deren Komplexitäts-Grad.

Die Entwicklungs-Plattform unterstützt:

  • IEC 61131-3 Sprachen für SPS-Programmierung;
  • JavaScript / und ST Script-Sprachen für die Erstellung von Visualisierungsobjekten und die Logikprogrammierung des Servers.

Die Entwicklungs-Plattform namens fastStudio umfasst Bibliotheken, welche umfangreiche Funktionseinheiten bereitstellen, von SPS-Programmen für die Gerätesteuerung über Bedienfelder, interaktive Visualisierungen und Editoren bis hin zur Projektierung von Projektkomponenten und Compiler zur Erstellung der einsatzfähigen Projekt-Dateien.

fastCenter basierte Automatisierungs-Lösungen bieten folgende Vorteile:

  • Hierarchische Architektur mit objektorientiertem Design
  • Hierarchische Benutzer-Zugriffs- und Berechtigungs-Verwaltung
  • Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung inklusive erweiterten Protokollen, Alarmsystem und Ereignis-Protokollen
  • Protokoll-System mit Erfassung, Speicherung, Nachverfolgung und Abruf-Möglichkeit aller relevanten Daten
  • Mehrsprachige Benutzerführung und Hilfe-Dateien in den wichtigsten europäischen und asiatischen Sprachen

Anwendungsbereiche

Mit fastCenter sollen kundenspezifische Lösungen erstellt werden, zur Überwachung, Visualisierung, Verwaltung und Steuerung komplexer Produktionsprozesse (Chargenproduktion von Gütern nach anspruchsvollen technologischen Prozessen) mit:

  • Prozessbasiertem physikalischen Modell und Chargen-Steuerung (nach ANSI / ISA-88 (S88))
  • Alarm- & Ereignis-System
  • Projektspezifischer Visualisierung
  • Mehrsprachiger Benutzer-Führung und -Unterstützung

FastCenter SCADA-Systeme sind weltweit in vielen Hunderten von Maschinen bei Kunden wie AT&S, Ibiden, Intel, LG, Samsung, Würth und vielen anderen im Einsatz.

fastCenter Komponenten

fastCenter verfügt über eine modulare Struktur. Damit werden die Aufgaben auf unterschiedliche Komponenten verteilt, eine klare und korrekte Interaktion aller Teile sichergestellt, die Skalierbarkeit des Gesamtsystems und jedes einzelnen Moduls gewährleistet sowie die Möglichkeit geschaffen, die gesamte Entwicklungs-Plattform mehreren Teilnehmern gleichzeitig bereitzustellen.

Folgende Komponenten sind hervorzuheben:

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fastPLC ist eine Laufzeitumgebung für SPS- und Feldbus-Prozessoren, um das SPS-Programm auszuführen und die Feldbuskonfiguration für Master-Gerät(e) bereitzustellen. Das Programm und die Konfiguration werden in fastStudio mittels PLC- bzw. Feldbus-Bibliotheken erstellt, konfiguriert und kompiliert.

fastPLC

Eigenschaften

  • Programmierung nach IEC 61131-3 Normen und Standardsprachen:
    • ST – (Structured Text)
    • SFC – Ablaufdiagramm
  • LLVM-basierter Compiler (x86, x64)
  • Kommunikation mit Geräten über EtherCAT, PROFIBUS, CAN, Ethernet (TCP / UDP), Modbus TCP, serielle Schnittstelle
  • Eingebetteter OPC-UA-Server mit PLCopen OPC UA-Informationsmodell (TCP / IP)
  • Klassischer OPC DA Server (DCOM-basiert)
  • Mehrere SPS-Funktionen für Prozess-Leitsystem (DCS = Distributed Control System)
  • Einfache Anbindung an Fremdsteuerungen (Schritt 5/7, Allen-Bradley, etc.)

Zielplattformen

  • Windows 7 oder 10 (x86 und x64)
  • [Linuх (x86, x64, ARM)]
  • [INtime ® (x86, x64)]
  • [RTX (x86, x64)]

SPS-Prozessor

Das Herunterladen und Ausführen eines Programms, welches in der Designumgebung erstellt wurde, wird vom PLC Prozessor durchgeführt. Bei der Programm-Entwicklung wird die SPS-Logik aus der SPS-Bibliothek mittels IEC 61131-3 Sprachen erstellt, zudem werden Belege konfiguriert und die Verbindungen zur Feldbus-Konfiguration hergestellt. Ein derartiger Ansatz ermöglicht es auch, den PLC-Teil genau auf die von der Anwendung benötigte Größe zu skalieren.

Feldbus-Prozessor

Der Feldbus-Prozessor erhält die Konfiguration aus der Entwicklungs-Umgebung, lädt diese auf die nötigen Master-Geräte und stellt die Interaktion zwischen dem Netzwerk und der SPS sicher, indem eine passende I/O-Signal-Schnittstelle bereitgestellt wird.

Die Feldbus-Konfiguration ist eine einheitliche, kompilierte Struktur, bei der Konfigurationen aus einzelnen Feldbussen und/oder Netzwerken unterschiedlicher Typen in einer einzigen Einheit angeordnet sind, wodurch die Integration in ein gemeinsames System ermöglicht wird.

Zurzeit werden folgende Protokolle unterstützt:

  • EtherCAT
  • PROFIBUS
  • CAN
  • Ethernet
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fastView – Das HMI (Human Machine Interface – Schnittstelle Mensch-Maschine) bietet einen umfassenden Überblick über den gesamten Prozess bzw. die komplette Anlage und hebt die wichtigsten bzw. kritischen Bereiche und Aspekte hervor. Mit Smart-Symbolen für gesteuerte Objekte ermöglicht fastView den schnellen Zugriff auf alle relevanten Funktionen (wie z. B. Ein- / Ausschalten, Freigeben / Deaktivieren) und Daten (wie Produktions- und Verlaufs-Daten, Protokolle etc.).

fastView

Eigenschaften

  • Detaillierte Prozess-Darstellung und sofortiger Zugriff
  • Hochgradig anpassungsfähige und verbesserte Visualisierung mit ausbaufähiger Bibliothek für die Erstellung von jedweder Art von HMI, bis hin zu extrem anspruchsvollen Prozessen
  • OPC DA und A&E-Client
  • Multiple Fat- und Thin-Clients
  • Mehrere Sprachen (Chinesisch, Japanisch, Koreanisch, Englisch, Französisch, Spanisch, etc.)
  • Benutzerzugriffskontrolle
  • Automatische Anpassung an jede Bildschirmauflösung
  • Protokollierung der Benutzeraktionen

Entwurfs-Phase

Die Gestaltung der Prozess-Visualisierung erfolgt in fastStudio, das über einen leistungsstarken Visualisierungs-Editor verfügt.

Für die Visualisierung werden zumeist einfache Vektorgrafik-Elemente genutzt, aber auch komplexere Vektorgrafik-Objekte können erstellt sowie Bitmaps importiert werden.

Die Script Engine basiert auf IEC 61131-3 Strukturierter Text (ST Script) und Java Script.

Visualisierungs-Elemente werden in der Visualisierungs-Bibliothek gespeichert. Alle diese Elemente können öfters verwendet und auch instanziiert werden. Die Parametrisierung von Instanzen erfolgt im Eigenschafts-Browser.

Assistenten zur Anbindung von Visualisierungs-Elementen an den Geräteaufbau (Equipment Configuration) erleichtern die Verknüpfung von grafischen Elementen mit kontrollierten Objekten.

Betriebs-Phase

Der Visualisierungs-Prozess umfasst die folgenden Funktionen:

  • Zugriff auf alle relevanten Kontroll- und Bedienelemente
  • Unverzügliche Anzeige von Alarmen und Ereignissen mittels standardisierter oder kundenspezifischer Routinen
  • Animierte Objekte sowie die Möglichkeit des Online-Debuggens

Innerhalb eines Projektes können verschiedene Visualisierungen auf unterschiedlichen HMI-Typen verwendet werden.

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fastProject – ist verantwortlich für den Datenaustausch zwischen der Kontroll- und Bedien-Ebene (fastPLC) und der Visualisierung (fastView). Dies erfolgt per Geräteaufbau (Equipment Configuration), Chargen-Steuerung (Batch Control), sammeln prozessrelevanter Daten und Protokoll-Generierung.

fastProject ermöglicht die Kommunikation zwischen SCADA und den Informations-Systemen (MES, ERP, QMS) zur tiefergreifenden vertikalen Integration.

fastProject

Eigenschaften

  • Datenaustausch zwischen Control-Layer (fastPLC) und Visualisierung (fastView) über Equipment Configuration
  • Klassische OPC DA, A&E und HDA Server (DCOM-basiert)
  • Externe Kommunikations-Protokolle zur Integration in MES (Manufacturing Execution System), ERP (Enterprise Resource Planning) oder kundenspezifische FIS (Factory Information Systems):
    • SECS / GEM
    • XML
    • OPC
    • Benutzerdefinierte TCP / IP-basierte Protokolle

Funktionen

  • Produktions-Nachverfolgung mit Materialverbrauchs-Berechnung und –Protokollierung
  • Chargen-Verwaltung nach ANSI / ISA-88 (S88)
  • Prozess-Verwaltung
  • Hierarchische Alarm-Analyse
  • Verlaufs-Daten, Werkzeug-Verfügbarkeit, MTBF-Statistiken und Wartungspläne
  • Verlaufs-Daten-Erfassung und Protokoll-Systeme
  • Unterstützung multipler Fat- und Thin-Clients
  • Fernzugriff
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fastStudio – eine komplette integrierte Entwicklungs-Umgebung zur Erstellung unterschiedlichster Applikationen von der Low-End-Steuerung bis zum komplexen SCADA-System.
fastStudio

Vorteile

  • Objekt-orientierter Ansatz für alle Komponenten
  • Skalierbares und konfigurierbares System
  • Scintilla-basierte Code-Editoren
  • Automatisch vervollständigter Code
  • Eingebettete Hilfe-Objekte
  • Vektor-Grafik-Editor
  • Unterstützung von ST (Structured Text) und JavaScript für die Entwicklung auf Server und Clients
  • Ready-to-use Bibliotheken mit nutzerfreundlicher Bibliotheks-Verwaltung
  • Praktisches Aktualisierungs- und Änderungs-Management

Bibliotheken und Editoren

fastStudio

fastStudio

fastStudio bietet alle erforderlich Bibliotheken und Editoren an, die nötig sind, um eine Automatisierungs-Lösung zu erstellen, zu implementieren und zu bereinigen, einschließlich:

  • PLC-Bibliotheken und Editor – vollwertige Designumgebung mit eingebauter SPS-Bibliothek und Online-SPS-Debugger.
    Folgende SPS-Bibliotheken stehen zur Verfügung:

    • Standard – Standard-Funktionen und -typen, die in IEC 61131-3 deklariert sind sowie erweiterte (fastCenter-spezifische) Funktionen und Typen
    • Netzwerk – Funktionen und Typen für die asynchrone Netzwerk-Kommunikation (basierend auf IEC 61131-5)
    • Fieldbus – Funktionen und Typen zur Handhabung von Feldbus-Signalen (kann zur Implementierung der erweiterten Geräte-Diagnose verwendet werden)
    • Modbus – Funktionen und Typen für Modbus-TCP-Protokoll
    • EtherCAT – Funktionen für die Mailbox-Kommunikation CoE (CAN over EtherCAT)
    • [Motion] – KPA Motion Control Library
  • Feldbus-Bibliothek und -Editor – Design-Umgebung für Feldbus- und andere Geräte-Kommunikations-Protokolle
  • EtherCAT-Konfigurator – ein leistungsfähiges Konfigurations-Tool auf Basis von KPA SDF (KPA Studio Development Framework)
  • Gerätebibliothek – Gegenstücke von elektrischen und mechanischen Komponenten, die für die Erstellung eines physikalischen Modells erforderlich sind
  • Geräte-Konfigurator – Design-Umgebung für die Erstellung eines physischen Modells, einschließlich eines Assistenten und Import/Export-Funktionalität
  • AE Konditions-Bibliothek – Bibliothek aller Spezifikationen bezüglich Alarmen und Ereignissen mit eingebautem Editor
  • AE-Meldungs-Bibliothek – Bibliothek aller Texte von Alarmen und Ereignismeldungen, die in der AE Konditions-Bibliothek spezifiziert sind. Die Meldungen sind bereits in verschiedenen Sprachen vorhanden und können leicht in weitere übersetzt werden
  • Visualisierungs-Bibliothek – Bibliothek der Visualisierungs-Elemente und der Visualisierungs-Plattform
  • Protokoll-Editor – ein Editor zum Erstellen oder Anpassen von Protokollen, die aus in Verlaufs-Datenbanken gesammelten Daten generiert werden können
  • Wörterbuch-Editor – ein Werkzeug, zur Realisierung der Mehrsprachen-Funktionen im HMI