ANALÝZA ETAP VE VÝVOJI A IMPLEMENTACI SOFTWARE A INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ V ÚPRAVNÁCH UHLÍ
Ing. Roman Danel, Ph.D.
[email protected] VŠB TU OSTRAVA Institut ekonomiky a systémů řízení Hornicko – geologická fakulta
Informační systémy v úpravnách uhlí Co je cílem informačních systémů v úpravnách uhlí? Podpora řízení a rozhodovacích procesů. Co je cílem řízení v úpravnách? Upravit těžené (surové) uhlí tak, aby svými kvalitativními parametry (obsah vody a popela) odpovídalo požadavkům zákazníků.
Úprava uhlí Cílem úpravy uhlí je tedy homogenizace jakostních (kvalitativních) parametrů uhlí podle požadavků odběratelů, které jsou obsaženy v uzavřených smlouvách na dodávku uhlí. Sekundární činností úpravy uhlí je odstranění hlušiny a úprava zrnitostní třídy výstupních produktů.
Co tedy obsahuje informační systém úpravny uhlí? • Vizualizace technologických procesů (SCADA) • Kontrola klíčových jakostních parametrů (popelnatost, vlhkost) v reálném čase • Dispečerské řízení (prezentace údajů o procesu v reálném čase, alarmy, historie průběhu výroby, změna konstant regulačních smyček apod.) • Bilanční výstupy
Historické etapy IS v úpravnách
Éra sálových počítačů SMEP Charakteristika: • Izolované systémy – žádná integrace s okolními IS • Nízká technická spolehlivost HW • Řídícími pracovníky IS vnímán jako nepodstatný doplněk
Software éry sálových počítačů SMEP • Většina aplikací psána ve Fortranu • Kritické aplikace v makroassembleru – obtížná údržba (po odchodu tvůrců téměř nemožná) • Značná část programátorských kapacit spotřebována obcházením technických omezení (např. nedostatečná paměť byla obcházena systémem swapování úloh) • Výstupy – znakové sestavy
Software éry sálových počítačů SMEP • Vývoj softwaru nebyl řízen žádnými metodikami • Autoři software nebyli příliš limitováni termíny nebo striktními požadavky na funkcionalitu • Programátoři byli zároveň i analytiky, tím pádem i znalci technologických procesů
Éra mainframů Počátkem devadesátých let – investice do informačních systémů. Pro vývoj IS zvoleno mainframe řešení firmy DIGITAL (od 1998 Compaq, nyní HP) PDP s operačním systémem RSX úpravny ČSM 1992, Dukla 1993, Doubrava 1995 ALPHA s operačním systémem VMS Lazy 1997, František 1998, Darkov 1999, ČSM 2001
Důvody pro volbu mainframe řešení Platforma firmy DIGITAL: – Robustní, stabilní řešení – Bezpečnost IS (viry, přístupová práva, administrace…) – Podpora asynchronního zpracování, dynamické priority úloh a podpora reálného času – Určitá kompatibilita s prostředím SMEP (zejména SW v jazyce Fortran)
Server ALPHA IS úpravny Darkov
Požadavky na software • Konkrétnější představa požadavků na IS ze strany uživatelů • Striktnější termíny dodávky vyžadují řízení vývoje SW (klasické projektové řízení) • IS začíná být vedením úpraven vnímán jako důležitý podpůrný nástroj zajišťující kvalitnější řízení procesu • Požadavky na integraci se systémy řízení odbytu uhlí a podnikovými IS • Převaha práce v reálném čase, systémy neobsahují databázi a tedy neudržují dlouhodobá historická data
Skladba SW • • • •
Fortran C - některé systémové komponenty Makroassembler - okrajově SCADA systém Promotic (propojení se serverem přes proudovou smyčku a protokol ADLP1O)
Terminálové skupiny
ř ízení, regulační smyčky
snímače v TP
terminál výstrah
terminál grafická velíny, s nabídkou stanice dispečinky
koncentrátory dat (1 až 3)
[může obsahovat lokální řízení, regulace]
silniční váha železniční váhy
ADLP10 protokol
ADLP10 protokol
pracoviště kontroly systému a údržby (SERVIS)
portserver
rychloanalyzátor WILPO
portserver
ALPHA Server
systémová konzola
UPS
(vybavená komunikačním software pro signalizaci a odstavení systému)
mainframe ALPHA (VMS 7.x)
protokoly sítě DECNET nebo protokol TCP/IP
SÍŤ
terminál přes LAT protokol
vedení úpraven emulace terminálu na PC PATHWORKS
grafická stanice po síti
Server
Informační systém odbytu
Server
podnikový server, zálohování...
Obr. 1. Schéma řídicího systému úpravny druhé generace (realizovaný v operačním systému VMS)
Vizualizace technologického procesu (expediční zásobníky) v SCADA systému Promotic
Ukázka výstupu IS – řízení nakládky
Nevýhody • Použití specifických SW a HW prostředků (např. operační systém VMS) vyvolává určitou závislost na dodavateli a na vysoce specializovaných IT pracovnících • Postupné zastarávání technologií – komplikace s údržbou.
Současná éra IS úpravny – charakteristika požadavků • Tlak na použití standardizovaných prostředků – jednoduchost údržby, servis lze provádět interními pracovníky bez nutnosti zásahů specialistů • Vysoká integrace s ostatními podnikovými IS • Integrace s HW a SW prostředím společnosti OKD • IS úpravny se stává nutnou podmínkou pro zajištění striktních požadavků na kvalitativní parametry vyráběných produktů – bez IS je řízení nemožné • Vysoké požadavky na bezpečnost a spolehlivost
Současná éra IS úpravy • Striktní požadavky ze strany uživatelů co se týče obsahu prezentovaných informací a způsobu ovládání • Velmi krátké termíny dodávky při současném tlaku na minimalizaci ceny (díky vysoce konkurenčnímu prostředí ze strany dodavatelů) • Nutnost řízení vývoje SW – krátké termíny a neurčitost některých vstupních požadavků vede k použití agilních metodik vývoje SW
Software • Windows Server • SQL Server 2005 a vyšší • Klienti systému: – Standardní Windows XP a vyšší – vedení úpravny – Linux Fedora – velíny, dispečinky
• Aplikace: Visual Basic, PHP, C, T-SQL • Systémové a RT procesy: C++, Java
Specifické problémy při vývoji SW v úpravnách uhlí • Nízká úroveň některých pracovníků na velínech -> preference jednoduchosti prezentace údajů a jednoduchosti ovládání • Konzervativnost některých vedoucích pracovníků -> požadavky, aby výstupy nových systémů byly obdobné jako u systémů předchozích, přičemž možnosti nových systémů jsou podstatně větší • End-user computing • Nedostatečná integrace na výrobní data podnikových informačních systémů (zejména v oblasti řízení odbytu)
Přínosy IS • zvýšení informovanosti řídicích pracovníků a jejich objektivnější rozhodování • zvýšení technologické kázně ve výrobním procesu • zvýšení výnosů – optimální využití suroviny • zajištění dodržení jakostních parametrů • energetické úspory – např. registrací chodů strojů naprázdno • sledování jakosti v reálném čase v průběhu výroby, s možností řídicího zásahu v případě hrozby vychýlení jakosti
Děkuji za pozornost.
[email protected]
