Oprogramowanie narzędziowe i użytkowe przyrządów produkcji LAB-EL cz. 2

Andrzej Łobzowski, Wojciech Szkolnikowski
LAB-EL Elektronika Laboratoryjna S.J.

Artykuł publikowany w piśmie POMIAR nr 1/2005

W poprzednim numerze pisma POMIAR, zaprezentowano pierwszą część artykułu opisującego oprogramowanie, jakie zostało opracowane do obsługi serwisowej i użytkowej aparatury i systemów pomiarowych produkowanych w firmie LAB-EL. Oprogramowanie podzielone jest na trzy grupy:

- hardsoft - w tej grupie znajdują się programy narzędziowe służące do serwisowania urządzeń oraz programy kalibracyjne, które wykorzystywane są w procesach uruchamiania przyrządów w trakcie produkcji oraz w procesach wzorcowania i adiustacji w laboratorium wzorcującym,
- freesoft - jest to grupa programów użytkowych, które dostarczane są wraz z przyrządami, a dostęp do aktualnych ich wersji z możliwością pobrania jest możliwy pod adresem:-   http://www.label.pl/po/ix.soft.html,
- paysoft - jest to oprogramowanie płatne, realizowane bądź bezpośrednio pod potrzeby klienta (zgodnie z jego założeniami), bądź też oprogramowanie uniwersalne, takie jak wymieniony w poprzedniej części artykułu program GRAF, program do obliczania wszelkich wielkości klimatycznych - KALKUTAROR WILGOTNOŚCI czy też nowy program LBX, umożliwiający pracę wszystkich urządzeń produkowanych w firmie LAB-EL w systemach komputerowych.

Rejestracja temperatury i wilgotności w komputerze

Oprogramowanie jest ściśle związane z konkretnym przyrządem pomiarowym, oznacza to że program nie zostanie uru-chomiony bez podłączonego do komputera przyrządu. Każdy przyrząd posiada wypisany na tabliczce oraz zapisany w pamięci wewnętrznej numer fabryczny stanowiący pewnego rodzaju identyfikator. Ten numer wraz z typem przyrządu stanowią dane wejściowe  dla programu generatora kluczy softwarowych, przypisanych do konkretnych urządzeń. Klucz jest ciągiem znaków (litery i cyfry) kodujących wprowadzone dane przyrządu oraz dane oprogramowania, użyt-kownika i okres ważności klucza. Dla  wersji "demo" generowane są klucze okresowe np. na okres 1 miesiąca czyli program udostępni wszystkie funkcje na okres ważności klucza, a po zakończeniu tego okresu, nastąpi powrót do trybu "demo". Przykładowy klucz wygenerowany dla przyrządu LB-710, o numerze fabrycznym 99999, dla wydawnictwa WAGTECH, na okres do 31.01.2005 ma postać:   dbebc9576321d87be593927bcb95fc50d8d388e1decad4abb3375
4fb60b26b4691a46fe760da85908a01cb912a60a42e6827ad33ab
84babd4715db070fea4fd52b87ef186c24474af73025952a27c0.

Program SCADA LBX do nadzoru temperatury

Rys. 1 przedstawia okno programu LBX po wprowadzeniu klucza. Oprogramowanie oferowane przez firmę LAB-EL umożliwia zapis danych pomiarowych na dysku komputera w celu ich archiwizacji (ważne w przypadkach systemów jakościowych wymagających archiwizacji danych).

Dane zapisywane są w komputerze PC w zbiorach kodowanych bez możliwości dokonywania jakichkolwiek korekt i zmian, użytkownik programu ma jednak możliwość prezentacji tych danych w postaci raportów (zbiory tekstowe lub typu "csv" do Excela), wykresów (graficzna prezentacja zbiorów zmiennych z możliwością wyboru okresu prezentacji oraz parametrów osi czasowej i osi wartości, raportów wielkości alarmowych oraz histogramów (statystyczna prezentacja zmiennych). Zaawansowane programy np. LBX umożliwiają konfigurację wyjść alarmowych takich jak: wysyłanie e-maili, powiadamianie telefoniczne (modem telefoniczny), wysyłanie SMS-ów (modem GSM) lub wykonywanie dowolnego programu w momencie wystąpienia stanu alarmowego, np. wykonanie programu zabezpieczającego, realizację blokad, wyłączeń, przełączeń zasilań awaryjnych itp. - rys.2. Są przypadki szczególnej ochrony danych i pomiarów bieżących, których ważność wiąże się z ogromnymi kosztami. Użytkownik tego systemu oprócz wielostopniowego powiadamiania o przekroczeniach stanów alarmowych (alarm akustyczny lokalny, powiadamianie trzech osób przy pomocy SMS-ów), zażyczył sobie zrzutu danych bieżących wraz z ich archiwizacją na serwer firmy LAB-EL (publikacja danych dostępna w internecie), a poza tym trzech pracowników firmy otrzymuje codziennie e-maile z informacją o ciągłości danych lub tzw. "dziurze". Prowadzony przez firmę LAB-EL nadzór nad ciągłością danych jest płatny abonamentowo. W takich i podobnych przypadkach informatycy zatrudnieni w firmie, otrzymują zadanie opracowania oprogramowania specjalistycznego pod założenia klienta.

Jak już wspomniano wcześniej, każdy z rejestratorów lub czujnikó pomiarowych posiada własne oprogramowanie użytkowe zrealizowane w celu wizualizacji wartości mierzonych w komputerze. Każde zatem urządzenie pomiarowe powinno być podłączone do portu szeregowego komputera, co w systemach złożonych z wielu przyrządów i rozproszonych lokalizacyjnie staje się dość kłopotliwe. Do realizacji takich złożonych systemów firma LAB-EL proponuje przyrządy zbierające dane z poszczególnych punktów pomiarowych tzw. koncentratory (LB-731 koncentrator 16 kanałowy i LB-473 koncentrator 8 kanałowy) oraz konwerter LB-486 umożliwiający koncentrację 4 pomiarów. Koncentrator podłączony jest do komputera zajmując tylko jeden port szeregowy, co w znakomity sposób upraszcza system nadzoru i rejestracji temperatury i wilgotności.

Rejestratory temperatury i wilgotności

Koncentrator LB-731 i konwerter LB-486 posiadają wewnętrzną pamięć pomiarów, co zapewnia ciągłość archiwizacji danych nawet przy wyłączonym komputerze. Rys. 3 przedstawia poglądowy schemat takiego systemu. Oprogramowanie użytkowe umożliwia prowadzenie ciągłego monitoringu pomiarów, archiwizacji danych na dysku, generację działań w przypadkach wystąpienia przekroczeń zaprogramowanych progów alarmowych, tworzenie raportów, wykresów i histogramów.

Oprogramowanie LAB-Elowskie służy również do realizacji sterowań i to nie tylko prostych układów automatyki, ale i złożonych sterowań wraz z procedurami "autotuningu". Przykładem może być zaawansowany system LB-760A...C (http://www.label.com.pl/po/rek760lbx.html#akt64) do sterowania procesami uprawowymi, w tym głównie pieczarkarniami, gdzie wykorzystano metody automatycznego doboru optymalnych dla procesu nastaw PID. System ten jest otwarty w sensie  oprogramowania, a wszelkie udoskonalenia i zmiany spowodowane są głównie doświadczeniami zdobywanymi na bieżąco, podczas pracy systemu w warunkach rzeczywistych. Tworzone w firmie oprogramowania jest testowane w układach symulujących, wykonanych w oparciu o aktywne modele członów dynamicznych, z możliwością modyfikacji ich parametrów. Jest to dość dobre odwzorowanie warunków rzeczywistych, aczkolwiek skala czasowa zachodzących zjawisk jest inna, dlatego też uwagi zgłaszane przez docelowych użytkowników stanowią dla nas równie ważny element, dzięki któremu możemy doskonalić nasze oprogramowanie jak i sprzęt.

Innym zasługującym na uwagę oprogramowaniem jest zestaw programów narzędziowych i użytkowych dla regulatora-sterownika LB-600 (http://www.label.pl/po/rek600.html). Urządzenie LB-600 było już prezentowane na łamach pisma Pomiar i dlatego w kolejnych artykułach zostanie omówione jedynie oprogramowanie symulacyjno-konfiguracyjne, ułatwiające projektantowi  układów sterowania dość łatwą i przejrzysta możliwość programowania przyrządu LB-600 przy wykorzystaniu systemu komputerowego.

Kolejne artykuły w niniejszym cyklu, będą poświęcone konkretnym przykładom oprogramowania, i tak:

-    cześć 3 będzie poświęcona oprogramowaniu sterownika uprawowego LB-760,
-    część 4 oprogramowaniu regulatora- sterownika LB-600,
-    część 5 oprogramowaniu LBX, skupiającemu niejako wszystkie przyrządy LAB-Elowskie w jeden spójny system pomiarowy.

Kompletną ofertę techniczną i handlową przedstawiono w Internecie na stronie: http://www.label.pl. Przykładowe rozwiązania systemów do pomiaru mikroklimatu przedstawiono w zamieszczonym tam opisie, a wybór właściwego rozwiazania ułatwia tebelaryczne zestawienie.