SCADA in de ether
Wizcon controleert VRT

VRT (Vlaamse Radio en Televisie) is buiten een bekend productiehuis tevens verstrekker van een communicatiemedium door de verhuur van satellietzendtijd. In 1994 is men gestart met de ontwikkeling van een geïntegreerd monitoring- en controlesysteem gebaseerd op een standaard bedrijfsautomatiseringspakket voor al hun zend- en ontvangstinstallaties. Een bezoekje.

De VRT is vooral bekend voor zijn tv- en radioproducties. Minder geweten is dat zij ook verstrekker is van een communicatiemedium. M.b.v. de aanwezige schotelantennes wordt niet alleen beeld en geluid vanuit de Verenigde Staten over Europa verdeeld, maar wordt ook voor wie geïnteresseerd is een extra communicatiemedium ter beschikking gesteld door de verhuur van satellietzendtijd. Achter al deze media zit meer techniek dan je ooit vanachter je tv-scherm had durven dromen.

Van studio tot huiskamer
Wie dacht dat de VRT zijn programma’s rechtstreeks op de kabel zet heeft het mis. Met de antennes op de alom bekende VRT-toren worden beelden over straal van 50km de ether ingestuurd zoals men dat in het vakjargon zegt. Daar dit afstandsbereik veel te klein is om elk landdeel van Vlaanderen te dekken, heeft men op bepaalde plaatsen in Vlaanderen extra zendmasten geplaatst die het door de VRT-toren uitgestuurde signaal opvangen en dat op hun beurt weer in een straal van 50 km de lucht insturen. Op deze manier wordt gans Vlaanderen overkoepeld door tv- en radiogolven die door je radio- en of je tv-antenne uit de lucht gegrepen worden en die tenslotte omgezet worden in beeld en geluid. Als je nu geen antenne gebruikt voor je tv en of je radio en je bent aangesloten op een kabelnet, dan is het de kabelmaatschappij die op haar beurt het signaal uit de lucht grijpt, en het voor jou op de kabel zet.

De nood tot SCADA-software
Tot voor vijf jaar werden de eerder genoemde tv en radio zend/ontvangststation in gans Vlaanderen bemand door een operator die de volledige bediening van het station voor zijn rekening nam. Deze organisatie had toch enige nadelen waardoor centralisatie zich opdrong. Het VRT-gebouw te Brussel werd het centrum vanwaar elk station op afstand gemonitord en gecontroleerd werd. Mede door de integratie van de T-Box (PLC met modemconnectie) in de verschillende zend/ontvangststations werd dit gerealiseerd. De functie van de T-box was louter protocolconvertor. Hij vertaalde het fabrikantspecifieke protocol van de zender/ontvanger installatie in het Modbusprotocol (simpel en weinig telegrammen) en visa versa. Dit open telemetriesysteem zorgde met zijn geavanceerde communicatiemogelijkheden via zijn vijf communicatiepoorten (waaronder modem) en met zijn PLC-intelligentie voor de interface tussen het zend/ontvangststation en Brussel.
Toch heerste er nog geen tevredenheid: de synoptiekborden en het centrale beheer waren al een stap in de goede richting, maar het geheel was onflexibel, moeilijk te integreren en vrij gesloten.
Een verbetering drong zich op en na grondige studie werd er geopteerd voor Wizcon.

Waarom Wizcon?
Vooral om ergonomische redenen zocht men een geïntegreerd systeem. Door de opbouw van de schermen te standaardiseren, kreeg de operator hetzelfde beeld en gevoel bij het bedienen van de verschillende installaties, waardoor het aantal bedieningsfouten enorm werd gereduceerd.
Ook het creëren van grote overzichtsschermen behoorde nu tot de mogelijkheden.
Het leek alsof alle grenzen open gingen en niet alleen op het gebied van bediening en visualisatie. Met de alarmmanagement- en eventloggingfaciliteiten kreeg de technische staf er een sterk broertje bij: snellere reactietijden en een doelgerichte probleemoplossing werden gerealiseerd. Gedocumenteerd met de automatisch gegenereerde rapporten, kon het management de geleverde prestaties bewonderen en eventueel bijsturen of analyseren. Het werd allemaal gerealiseerd met Wizcon.

De systeemconfiguratie
Stap voor stap uitgebouwd, bestaat het huidige systeem uit 12 PC’s, 6 SCADA en 6 View nodes, die met elkaar verbonden zijn via een Ethernet-netwerk. Vanuit deze PC’s wordt dan met behulp van digiboards met telkens 16 RS232 interfaces de link naar de installaties verzorgd.
Draaiend onder OS2 Warp versie 3 wordt nu met Wizcon5 vanuit twee controlekamers in het VRT-gebouw (één voor radio en één voor tv) het ganse systeem constant gemonitord en gecontroleerd, daar waar vroeger elk station bemand diende te zijn. In zijn totaal integreert het systeem het EBU-satellietsysteem (4 uplinks en 6 downlinks MPEG-2), het TVRO-systeem (4 analoge, 1 ETSI en 2MPEG2 onvangers), het SNG-systeem (analoge, ETSI en MPEG2 downlink), de Euroradio (1uplink/2 downlink 2Mbit/s), het tv-golvennetwerk (15 links), een 2Mbit microgolf netwerk(25 links), en de twee controlekamers.

Drivers
Origineel voorziet Wizcon een aantal drivers en een aantal templates om drivers in te schrijven.
Omdat men hier te maken had met speciale installaties werkend met een eigen fabrikantgebonden protocol diende men de drivers zelf te schrijven om de communicatie tussen installatie en SCADA te verzorgen. De Orbit Antenne Positioners, de Winter Antenne Rotor, Orbit Helicoptertracking, de Agile Satellite Receiver en de NDS System3000 DVB modulator zijn maar een greep uit de reeds beschikbare drivers.

Toekomstplannen
Met Wizcon werd een enorme vooruitgang geboekt. Vooral de bediening is niet meer te vergelijken met vijf jaar geleden, om nog maar over de rest te zwijgen. Het is zelfs al zover gekomen dat men in de aankoopspecificaties voor een nieuwe antenne voorschrijft om de drivers voor Wizcon bij te leveren.

WizFactory 1.0
WizFactory versie 1.0 is één van de eerste softwarepakketten die discrete en procescontrole combineren met SCADA en Internet. Op het gebied van sturing bevat het pakket WizPLC, een softPLC, en WizDCS, een geavanceerd softwarepakket voor continue procescontrole. Aangevuld met Wizcon voor de geavanceerde HMI en SCADA mogelijkheden en met de geïntegreerde Internet functionaliteit, vormt dit een nauwe integratie tussen controlesysteem en operatorinterface. Grote pluspunten hiervan zijn enerzijds de betere responstijden en de reductie van de ontwikkelingskosten, en anderzijds de maximale flexibiliteit en prestaties van de systeemconfiguratie door de onafhankelijke modules.

WizPLC
WizPLC draait op zijn best onder Windows NT. Door ten volle gebruik te maken van de multitasking en de real-time processorsnelheden, kan WizPLC lopen als een snelle 32-bit applicatie op een aparte of op dezelfde PC als Wizcon, beiden tegen een fractie van de prijs van een PLC.
Door de volledige integratie is het mogelijk voor een gebruiker om zijn PLC-programma en zijn SCADA-toepassingen in een zelfde PC-gebaseerde omgeving te ontwikkelen en te controleren. Geen gesukkel meer met ongestandaardiseerde programmeertalen, men heeft de keuze uit de vijf programmeertalen die gedefinieerd zijn in de IEC1131-3-standaard (LD ladder diagram, FBD Fuction Block Diagram, SFC Sequential Function Chart, ST Structured Text, IL Instruction List.). Er is geen nood meer aan aparte personen voor de PLC- en SCADA-programmatie, en I/O-configuratie, alles kan nu in dezelfde omgeving en door dezelfde persoon verricht worden.
Door de nauwe integratie van WizPLC en Wizcon, wordt er ook gebruik gemaakt van een gemeenschappelijke database met tags en I/O-punten.
Compleet met een communicatie-driver en een set van netwerktools wordt een ganse variëteit van communicatieprotocols ondersteund, waaronder Profibus DP, Interbus-S, CAN Open en DeviceNet.

WizDCS
WizDCS levert een visuele methode om procescontrolesystemen te ontwikkelen. Industriële standaardalgorithmes gaande van simpele booleaanse logica tot PID controle worden voorzien in het pakket. Zelfs wordt er met de "auto-tune"-PID een uitbreiding voorzien op de gewone PID controller. Configureren bestaat er enkel in een aantal functieblokken op het scherm te zetten, het eigenschappenblad in te vullen, en de signalen te verbinden. Op gebied van programmeertalen kan men kiezen uit Function Block Diagram, Flow Chart programmering of Visual Basic for Applications. Online programmaveranderingen kunnen ook uitgevoerd worden zonder het lopende proces te moeten stilleggen.
Zoals bij de WizPLC ondersteunt ook WizDCS de meest gangbare communicatieprotocols.

Er zit leven in
Zopas is het WizFactory-pakket nog verder uitgebreid met twee nieuwe modules: WizReport en WizScheduler.
WizReport is een gevorderd rapporterings- en gegevensverzamelingsuitbreiding voor het WizFactorypakket. Door de interne datalogger kan direct informatie opgeslagen worden in een MS Access of een SQLserver database. Het eigenlijke rapporteren gebeurt door gebruik te maken van Crystal Reports, de populairste rapporteringstool ter wereld. WizScheduler geeft de Wizcongebruiker een handige tool om taken te plannen en automatisch te laten uitvoeren op ingestelde tijdstippen. Met een kalenderfunctie kan een volledig jaar gepland worden inclusief de vakantiedagen, shiftwisselingen en speciale stopperiodes.
WizFactory bevat alles om een toepassing te ontwikkelen en te laten lopen. Laat alle componenten draaien op een werkstation of maak handig gebruik van de netwerkfuncties van Wizcon om een volledig informatie- en controlesysteemnetwerk op te bouwen.
Openheid d.m.v. van industriële standaards laten integratie van fabrikantafhankelijke oplossingen toe, terwijl dit eveneens een zekerheid is voor de software-investering op lange termijn.
Op financieel vlak is de aanschaf van WizFactory natuurlijk interessant wanneer u meerdere Wiz-producten wil gebruiken.
Ing. Xavier De Buysscher

Wizcon 7.5 levert met zijn "Application Studio" een complete, vernieuwende en snelle ontwikkelingsomgeving compleet met objectbibliotheken en uitgebreid met een aantal wizards om de onervaren en de ervaren gebruiker te helpen bij de ontwikkeling van een toepassing. Door de multiwindow-benadering is het gemakkelijk te combineren met andere componenten van het pakket.
Wizcon voor Windows gebruikt op zijn beurt alle voordelen van 32-bit architectuur en multitasking die Windows NT te bieden heeft. In het hart van Wizcon zit WizPro, een "event-driven" kern die een interne real-time database beheert en die data verdeelt voor grafieken, fout- en alarmregistratie, historische archivering, etc. Ook wordt er een enorme openheid gecreëerd waardoor integratie met reeds bestaande databases zoals MS SQLserver, Oracle, Informix, Sybase, zowel als spreadsheets of andere applicaties kinderspel wordt. En combinaties met andere commerciële pakketten zoals Visual Basic, C++, Java en OPC vormen geen drempel voor dit pakket.
Wizcon voor Windows maakt het zelfs mogelijk om stap voor stap een volledig plantwijde toepassing te implementeren volledig beantwoordend aan uw wensen. Beginnend met uw eigen werkstation, kan u door toevoeging van nieuwe netwerkstations uw real-time en historische data verspreiden zonder configuratie databases te hoeven dupliceren. Als uitbreiding zijn er ook nog extra functies om op afstand stations te controleren over de telefoonlijn. De betrouwbaarheid van het ganse systeem wordt mede gegarandeerd door de redundantiemogelijkheden die gemaakt worden met "Hot Backup", hetgeen ervoor zorgt dat bij mogelijke storing van de master, het backupstation automatisch overneemt zodat geen data verloren gaat.
En wil u het nog een stap verder, dan maakt de ingebouwde "web"-functionaliteit het mogelijk compleet geanimeerde schermen, grafieken en alarmen over de gehele plant of over de hele wereld te bekijken via browsers. Door gebruik te maken van de HTML assistentie maak je de HTML-documenten die je wil. De Wizcontoepassingen voor internet kan voor eender wie en om het even waar real-time gevisualiseerd worden m.b.v. om het even welke Java-machtige browser. De toegangsbewaking wordt geregeld met de veiligheidsfuncties die door de webserver ter beschikking gesteld worden. Tevens wordt intern in Wizcon gewerkt met "security-levels", die afhankelijk van het niveau van de gebruiker toegang geven tot welbepaalde schermen. Eveneens zijn er een aantal veiligheidstools zoals firewalls en andere encryptische oplossingen die een gevorderde beveiliging kunnen leveren.

Le SCADA sur les ondes
Wizcon assure le contrôle à la VRT

La VRT (télévision et radio flamande) est une maison de production réputée ainsi qu’un média de communication louant du temps d’émission par satellite. En 1994, un système intégré de surveillance et de contrôle de toutes leurs installations d’émission et de réception a été mis sur pied, système basé sur un progiciel d’automatisation standard. Une petite visite.

La VRT est surtout connue pour ses productions TV et radio. Peu de gens savent par contre qu’elle fournit également un média de communication. Au moyen d’antennes paraboliques, les images et le son des Etats-Unis sont distribués dans toute l’Europe, et un média de communication est mis à la disposition des personnes intéressées par la location de temps d’émission par satellite. Tous ces médias recèlent une multitude de techniques dont vous ne pouvez vous imaginer l’importance, calé derrière votre écran TV. Une petite explication s’impose.

Du studio au living
Si vous pensiez que la VRT met ses programmes directement sur le câble, vous vous trompez lourdement. Au moyen d’antennes disposées sur les célèbres tours de la VRT, les images sont envoyées sur les ondes dans un rayon de 50 km. Cette portée étant beaucoup trop petite pour couvrir chaque partie de la Flandre, des antennes émettrices supplémentaires ont été placées à certains endroits de la région. Elles réceptionnent le signal émis par la tour de la VRT et l’émettent à leur tour dans un rayon de 50 km. Toute la Flandre est ainsi couverte par des ondes TV et radios qui sont captées par votre antenne TV ou radio et converties en images et sons. Si toutefois vous n’utilisez pas d’antenne pour votre TV ou radio et que vous êtes raccordé au câble, ce sera la société de distribution qui saisira le signal aérien et le mettra pour vous sur le câble.

La nécessité d’un logiciel SCADA
Jusqu’il y a cinq ans, les stations de réception et d’émission TV et radio citées préalablement, étaient équipées dans toute la Flandre par un seul opérateur qui se chargeait de toute la commande de la station. Cette organisation présentait toutefois quelques inconvénients qui imposaient une centralisation. Le bâtiment de la VRT à Bruxelles devint le centre de télécontrôle et télésurveillance de toutes les stations. Ceci fut réalisé grâce entre autres à l’intégration du T-box (un PLC doté d’une connexion modem) dans les différentes stations d’émission/réception. La fonction du T-box se limitait à un convertisseur de protocole. Il traduisait le protocole spécifique du fabricant de l’installation d’émission/réception en protocole Modbus (simple et peu de télégrammes) et vice versa. Grâce à ses possibilités de communication très poussées au travers de cinq ports de communication (parmi lesquels le modem) et de son intelligence PLC, ce système de télémétrie ouvert jouait le rôle d’interface entre la station d’émission/réception et Bruxelles.
La solution n’était pourtant pas encore satisfaisante : les tableaux synoptiques et la gestion centrale étaient déjà sur la bonne voie, mais le tout était peu flexible, difficile à intégrer et relativement fermé.
Une amélioration s’imposait et l’on opta, après une étude approfondie, pour Wizcon.

Pourquoi Wizcon ?
La recherche d’un système intégré trouvait essentiellement son origine dans des raisons ergonomiques. En standardisant les écrans, l’opérateur recevait la même image et ressentait les mêmes sensations en commandant les différentes installations, ce qui réduisait considérablement le nombre d’erreurs de commande.
Il était également possible, désormais, de créer de grands écrans synoptiques. Toutes les frontières semblaient s’ouvrir et ce, pas uniquement dans le domaine de la commande et la visualisation. Grâce aux facilités de gestion d’alarmes et d’événements, le staff technique se sentait mieux armé : les temps de réponse étaient plus rapides et les problèmes étaient résolus de façon plus ciblée. Documenté grâce aux rapports générés automatiquement, le management pouvait apprécier, et éventuellement corriger et analyser, les performances réalisées.
Tout cela a été réalisé à l’aide de Wizcon.

La configuration système
Réalisé étape par étape, le système actuel est composé de 12 PC, 6 SCADA et 6 postes de visualisation, reliés ensemble par un réseau Ethernet. A partir de ces PC, la liaison vers les installations est assurée à l’aide de cartes électroniques dotées chacune de 16 interfaces RS232. Tournant sous OS2 Warp version3, tout le système est surveillé et contrôlé à l’aide de Wizcon 5 à partir des deux salles de contrôle du bâtiment de la VRT (une pour la radio et une pour la TV), là où, auparavant, chaque station devait être équipée. Au total, le système intègre le système satellite EBU (4 liaisons terre/satellite et 6 liaisons satellite/terre MPEG-2), le système TVRO (4 récepteurs analogiques, 1 ETSI et 2 MPEG), le système SNG (liaisons satellite/terre analogique, ETSI et MPEG2), l’Euroradio (1 liaison terre/satellite/2 liaisons satellite/terre 2 Mbits/s), le réseau d’ondes TV (15 liaisons), un réseau micro-ondes 2 Mbits (25 liaisons) et les deux salles de contrôle.

Drivers
Wizcon prévoit d’origine un certain nombre de drivers et plusieurs modèles permettant d’écrire des drivers. Confronté à des installations spéciales, fonctionnant avec des protocoles propriétaires, l’utilisateur devait écrire lui-même les drivers pour assurer la communication entre l’installation et le système SCADA. Les Orbit Antenna Positionners, le Winter Antenna Rotor, l’Orbit Helicoptertracking, l’Agile Satellite Receiver et le NDS System 3000 DVB modulator ne sont que quelques-uns des drivers déjà disponibles.

Futurs projets
Wizcon représente une énorme avancée. La commande d’aujourd’hui n’est plus du tout comparable à celle d’il y a cinq ans, pour ne pas parler du reste. On en est même arrivé à prescrire la livraison de drivers pour Wizcon dans les spécifications d’achat d’une nouvelle antenne.

WizFactory 1.0
WizFactory version 1.0 est le premier progiciel qui combine le contrôle discret et le contrôle process avec un système SCADA et Internet. En matière de commande, le progiciel comprend WizPLC, un SoftPLC, et WizDCS, un logiciel avancé pour le contrôle de process continu. Complété des possibilités avancées d’HMI et de SCADA offertes par Wizcon et de la fonctionnalité d’Internet, il forme une intégration étroite entre le système de contrôle et l’interface opérateur. Les grands avantages sont d’une part de meilleurs temps de réaction combinés à une réduction des coûts de développement et d’autre part la flexibilité et les performances maximales de la configuration système grâce aux modules indépendants.

WizPLC
WizPLC fonctionne de façon optimale sous Windows NT. En utilisant pleinement le multitâche et les vitesses de processeur temps réel, WizPLC peut fonctionner comme une application 32 bits rapide sur un PC distinct ou sur le même PC que Wizcon, tous deux à un prix bien moins élevé qu’un PLC.
Grâce à l’intégration complète, l’utilisateur peut développer et contrôler son programme PLC et ses applications SCADA dans un même environnement basé sur PC. Plus de difficultés avec les langages de programmation non standardisés. L’utilisateur a le choix entre cinq langages de programmation définis dans le standard IEC1131-3 (LD Ladder diagram, FBD Function Block Diagram, SFC Sequential Function Chart, ST Structured Text, IL Instruction List). Plus besoin de personnes distinctes pour la programmation PLC et SCADA et la configuration des E/S : tout peut se faire dans un même environnement par une seule et même personne.
L’intégration étroite entre WizPLC et Wizcon offre également une base de
données commune contenant les tags et les E/S.
Outre les très classiques Profibus DP, Interbus-S, CAN Open et DeviceNet, toute une panoplie de protocoles de communication sont soutenus, complétant ainsi le produit par des drivers de communication et d’un set d’outils de réseau.

WizDCS
WizDCS fournit une méthode visuelle pour le développement de systèmes de contrôle de processus. Le progiciel prévoit des algorithmes industriels standard allant de la simple logique booléenne au contrôle PID. Une extension du simple contrôleur PID est offerte par le PID l’auto-adaptatif. La configuration consiste simplement à mettre quelques blocs de fonction à l’écran, à remplir la feuille de caractéristiques et à relier les signaux. Sur le plan des langages de programmation, on peut choisir parmi le Function Block Diagram, la programmation avec le Flow Chart ou en Visual Basic for Applications. L’utilisateur peut également changer de programme on-line sans devoir, pour cela, arrêter le process en cours. A l’instar de WizPLC, WizDCS soutient les protocoles de communication les plus courants.

Il déborde de vie
Le progiciel WizFactory vient d’être complété par deux nouveaux modules : WizReport et WizScheduler. WizReport est une extension permettant la génération de rapports et la collecte de données pour le progiciel WizFactory. Le datalogger interne permet de mémoriser directement des informations dans une base de données MS Access ou SQLserveur. Le reporting effectif se fait à l’aide de Crystal Reports, le générateur de rapports le plus populaire au monde. WizScheduler offre à l’utilisateur de Wizcon un outil pratique pour la planification et l’exécution automatique de tâches à des moments préétablis. Grâce à la fonction de calendrier, vous pouvez planifier une année complète, y compris les jours de congé, les changements d’équipe et les périodes d’arrêt spéciales.
WizFactory a tout ce qu’il faut pour développer et faire tourner une application. Faites tourner tous les composants sur une station de travail ou utilisez les fonctions de réseau de Wizcon pour construire un réseau complet d’informations et de systèmes de contrôle.
L’ouverture fournie par le choix de standards industriels permet l’intégration de solutions propriétaires et offre simultanément une garantie à long terme quant à l’investissement au niveau logiciel.
L’acquisition de WizFactory est certainement intéressante, sur le plan financier, si vous voulez utiliser plusieurs produits Wiz.
Ing. Xavier De Buysscher

Avec son ‘Application Studio’, Wizcon 7.5 fournit un environnement de développement complet, moderne et rapide doté de bibliothèques objets et agrémenté de plusieurs assistants, aidant tant l’utilisateur inexpérimenté que l’utilisateur expérimenté lors du développement d’une application. Grâce au multifenêtrage, il se combine aisément à d’autres composants du progiciel.
Wizcon for Windows utilise, quant à lui, tous les avantages d’une architecture 32 bits que peut offrir Windows NT. Au cœur de Wizcon se trouve WizPro, un noyau ‘event-driven’ qui gère une base de données temps réel et qui distribue les données pour les graphiques, l’enregistrement des erreurs et des alarmes, l’archivage historique, etc. L’ouverture énorme offerte par le système permet une intégration aisée avec les bases de données déjà existantes comme MS SQLserver, Oracle, Informix, Sybase, tout comme les tableurs ou d’autres applications. Des combinaisons avec d’autres progiciels commerciaux tels que Visual Basic, C++, Java ou encore OPC ne présentent aucun problème.
Wizcon for Windows permet même l’implémentation étape par étape d’une application au sein de toute l’usine répondant entièrement à vos besoins. En commençant par votre propre station de travail, pour pouvez, en ajoutant de nouveaux postes de travail, diffuser vos données temps réel et historiques sans devoir dupliquer les bases de données de configuration. D’autres extensions offrent des fonctions complémentaires comme par exemple le télécontrôle des stations au travers de la ligne téléphonique. La fiabilité de tout le système est également garantie grâce aux possibilités de redondance offertes par le « Hot Backup » qui s’assure que la station de back-up reprenne automatiquement le contrôle, en cas de perturbation sur le maître, afin qu’aucune donnée ne soit perdue.
Et si vous voulez encore aller un pas plus loin, la fonctionnalité du Web permet la visualisation d’écrans, graphiques et alarmes entièrement animés dans toute l’usine ou dans le monde entier. En utilisant HTML, vous réalisez les documents de votre choix. Les applications Wizcon pour Internet peuvent être visualisées par toute personne, de tout endroit, à l’aide de n’importe quel navigateur Java. Le contrôle d’accès est régi par des fonctions de sécurité mises à disposition par le serveur Web. D’autre part, Wizcon gère en interne des ‘niveaux de sécurité’ donnant accès à certains écrans en fonction du niveau de l’utilisateur. Plusieurs outils de sécurité comme les pare-feu et les solutions d’encryptage permettent une protection plus poussée.