800xADistribuertKontrollsystem,vedbrukavvirtuellemaskiner

EivindLillestø,EivinnBreie,ErlendFaxvaagJohnsen,ErlendHårstad

13HEAU

27.mai2016

Dokumentkontroll

Rapportenstittel:800xADistribuertKontrollsystem,vedbrukavvirtuellemaskiner

Dato/Versjon24.05.16/1.0Rapportnummer:BO16E-33

Forfatter(e):EivindLillestø,EivinnBreie,ErlendFaxvaagJohnsen,ErlendHårstad

Studieretning:13HEAUAntallsiderm/vedlegg47

Høgskolensveileder:GeirOmarBerland

Gradering:Ingen

EventuelleMerknader:Oppdragsgiver:ABB

Oppdragsgiversreferanse:800xAV6upgrade

Oppdragsgiverskontaktperson(er)(inklusivkontaktinformasjon):HenrikSundhenrik.sund@no.abb.no

Revisjon Dato Status Utførtavv.0.1.1 21.01.16 Førsteutkast,forstudie EH,EFJ,EL,EBv.0.1.2 25.01.16 Andreutkast,forstudie EH,EFJ,EL,EBv.0.1.3 02.02.16 Korrekturlesingogferdigstillelseavforstudie EH,EFJ,EL,EBv.0.2.1 28.04.16 Endringavforstudie EBv.0.3.1 03.05.16 Førsteutkast,Bachelorrapport EFJv.0.3.2 20.05.16 Andreutkast,Bachelorrapport EH,EFJ,EL,EBv.1.0.0 24.05.16 Korrekturlesingogferdigstillelseavrapport EH,EFJ,EL,EB

Bachelorrapport

Rev:1.0 3(47) 27.05.16

Forord

Denne bachelorrapporten er skrevet i forbindelse med gruppens hovedoppgave iautomatiseringsteknikk ved institutt for elektrofag på Høgskolen i Bergen, våren 2016.Bacheloroppgavenerenobligatoriskdelavutdanningenogutføresisistesemester.Oppgaventeller20studiepoeng.Oppgavenblevalgtgrunnetinnblikketmanfårvedåjobbesammenmedenbedrift.ABB er et stort anerkjent selskap som vil gi verdifull erfaring innenfor et fagfelt knyttet tilautomasjon.

Gruppenhargjennomførtenpraktiskoppgavemedetkonkretmål relevant tilutdanningen.Dettehargittetreeltinnblikkiarbeidslivetenkanforventeetterendtutdanning.Oppgavenblegjortitrådmed ABB sine arbeids- og dokumenterings-retningslinjer. Prosjektet har også gitt ferdigheterinnenforområdersomførstartenavprosjektetvarukjentfordeltagerne.

Gruppen vil gjerne takke vår hovedveileder fra ABB, Henrik Sund. Han har vært tilgjengelig påmelding,raskmedåskaffeossnødvendigmaterialeogharværtmangegangerinnomdemorommetforåstøtteossdavihartrengtdetsommest.ViønskerogsååtakkeArneOtterstadhosABBsomharvært til stor hjelp med oppsett av servere på Engineering Cloud. Til slutt takker vi veileder fraHøgskolen i Bergen,GeirOmarBerland, somhar satt oss på riktig kurs fra startenog for fleksibelplanleggingavdeavsluttendedeleneavprosjektet.

Bergen,27.mai2016

EivindLillestø EivinnBreie ErlendFaxvaagJohnsen ErlendHårstad

Bachelorrapport

Rev:1.0 4(47) 27.05.16

SammendragHensiktenmedoppgavenvaråoppgradereABBsittdemoromiFyllingsdalen.Rommetbenyttestilåpresentere ABB sitt distribuerte kontrollsystem, 800xA, til kunder. Versjonen av 800xA skulleoppgraderes og det skulle implementeres en prosessmodellen i 800xA systemet. Oppdragsgiverhadde selv flere ideer som også var ønsket utviklet. En av grunnideene, i tillegg til å oppgradere800xAsystemet,varåvirtualiserealledatamaskiner.Dissevirtuellemaskineneskulleplasseres iennettskyeidavABB.Dettevarforåfjerneunødvendighardwarepådemorommetogsikrevedlikeholdav maskiner og 800xA-programvare. Andre ønsker fra oppdragsgiver var blant annetkameraovervåkningogimplementeringavprosessmodelleni800xAsystemet.

Ibegynnelsenvargruppenshovedfokusåfinneenløsningpåvirtualiseringavmaskineneoghvordanman da skulle kommuniseremed disse. Det ble gjortmye undersøkelser førman til slutt klarte åfinneen løsning somvar tilfredsstillende. Etterhvertbledet gjort et800xA-kurs slik atmankunnehåndtere800xAsystemetetteratmaskinvareogdevirtuellemaskinenevarferdig installert.800xAble oppdatert til nyeste versjon. PLS, prosessmodell og kameraovervåkning ble implementert isystemet.

Mangetimergikktiltesting,rettingogforbedringav800xAsystemet,ogprogrammenesomhørertil.Tilsyvendeogsistbleoppgavenutførtihenholdtilkravspesifikasjonen.Detblelagtetgodtgrunnlagforvidereutvidelseogutviklingavdemorommet.

Figur1:Kontrollbordpådemorommet

Bachelorrapport

Rev:1.0 5(47) 27.05.16

1 InnholdDokumentkontroll...................................................................................................................................2

Forord......................................................................................................................................................3

Sammendrag...........................................................................................................................................4

1 Innledning........................................................................................................................................9

1.1 Oppdragsgiver........................................................................................................................9

1.2 Problemstilling.......................................................................................................................9

1.3 Hovedidéforløsningsforslag.................................................................................................9

1.3.1 Maskinvare........................................................................................................................9

1.3.2 Programvare....................................................................................................................10

1.4 Helse,MiljøogSikkerhet(HMS)..........................................................................................10

2 Kravspesifikasjon...........................................................................................................................11

2.1 Virtualisereservereogklienter............................................................................................11

2.2 Designenytopologi.............................................................................................................11

2.3 Lagedokumentasjontildetnyesystemet...........................................................................11

2.4 Kobleoppdetnyesystemet................................................................................................12

2.5 KVM-nettverk.......................................................................................................................12

2.6 800xAopplæring..................................................................................................................12

2.7 PLS-modell...........................................................................................................................12

2.8 ImplementereautomatiskPA-varslingdersomenalarmblirdetektert..............................12

2.9 ImplementereCCTV.............................................................................................................12

3 Analyseavproblemet....................................................................................................................13

3.1 Sentraleelementer..............................................................................................................13

3.1.1 800xA...............................................................................................................................13

3.1.2 Virtualisering...................................................................................................................14

3.1.3 KVM-nettverk..................................................................................................................15

3.1.4 Prosessmodell..................................................................................................................15

3.2 Utformingavmuligeløsninger.............................................................................................16

3.2.1 Alternativ1:EngineeringCloud–RDPogtynnklienter...................................................16

3.2.2 Alternativ2:HPBladeSystem–BlackBoxInvisaPC.........................................................18

3.2.3 Fellesforbeggeløsninger................................................................................................20

3.2.4 Andrediskuterteløsninger..............................................................................................20

3.3 Konklusjon............................................................................................................................21

4 Realiseringavvalgtløsning...........................................................................................................22

Bachelorrapport

Rev:1.0 6(47) 27.05.16

4.1 Dokumentasjon....................................................................................................................22

4.2 Kursing.................................................................................................................................22

4.3 800xA...................................................................................................................................22

4.3.1 Mappestruktur.................................................................................................................22

4.3.2 Oppretteskjermbilder.....................................................................................................24

4.3.3 Klienter............................................................................................................................24

4.3.4 Servere.............................................................................................................................25

4.4 Prosessmodell......................................................................................................................26

4.4.1 Programmering................................................................................................................26

4.4.2 PID-kontroller..................................................................................................................28

4.5 CCTV.....................................................................................................................................28

4.5.1 Valgavutstyr...................................................................................................................28

4.5.2 Montering........................................................................................................................29

4.5.3 Oppkobling......................................................................................................................29

4.5.4 KonfigureringavAxisenkoder.........................................................................................29

4.5.5 Integreringmot800xA.....................................................................................................30

4.6 KVM-nettverk.......................................................................................................................31

4.6.1 Switch..............................................................................................................................31

4.6.2 OppsettavKVM...............................................................................................................31

4.7 Multimedia...........................................................................................................................32

4.7.1 Internett..........................................................................................................................32

4.7.2 Chromecast......................................................................................................................32

4.7.3 Møtebordet.....................................................................................................................32

4.7.4 EOW-skjerm.....................................................................................................................32

4.7.5 Lydanlegg,PA-varsling.....................................................................................................32

5 Testing...........................................................................................................................................33

5.1 Koblingslisteogjordingskontinuitet....................................................................................33

5.2 Mekaniskogmaskinvareoppsett.........................................................................................33

5.3 KVM-nettverkogvirtuellemaskiner....................................................................................33

5.4 Kontrolleroppsett................................................................................................................33

5.5 HMI-oppsett.........................................................................................................................34

5.6 Programvarefunksjoner.......................................................................................................34

5.7 CCTV.....................................................................................................................................34

5.8 AlarmandEventList............................................................................................................34

Bachelorrapport

Rev:1.0 7(47) 27.05.16

5.9 Oppsummering....................................................................................................................34

6 Diskusjon.......................................................................................................................................36

6.1 Arbeidiforholdtilfremdriftsplanen....................................................................................36

6.2 Valgavhovedløsning...........................................................................................................36

6.3 Risikoanalyse........................................................................................................................36

6.3.1 R-4–Fårikkefattikritiskedelertilprosjektet................................................................36

6.3.2 R-13–Demorommeteropptattogmyebooket.............................................................36

7 Konklusjon.....................................................................................................................................37

AppendiksA Bibliografi................................................................................................................39

AppendiksB Forkortelserogordforklaring..................................................................................41

AppendiksC Prosjektledelseogstyring.......................................................................................42

C.1 Prosjektorganisasjon............................................................................................................42

C.2 Prosjektform........................................................................................................................42

C.3 Fremdriftsplan.....................................................................................................................43

C.4 Risikoliste.............................................................................................................................44

AppendiksD Øvrigediagrammer.................................................................................................45

D.1 Topologitegning...................................................................................................................45

D.2 Kabinettegning....................................................................................................................46

AppendiksE Elektroniskevedlegg...............................................................................................47

Figur1:Kontrollbordpådemorommet...................................................................................................4

Figur2:ABB-logo.....................................................................................................................................9

Figur3:Kravspesifikasjon......................................................................................................................10

Figur4:Typisk800xA-system................................................................................................................13

Figur5:TradisjonellPCvs.Servermedvirtuellemaskiner....................................................................14

Figur6:HPBladeSystem........................................................................................................................14

Figur7:EnkeltKVM-nettverk................................................................................................................15

Figur8:Prosessmodellen......................................................................................................................15

Figur9:Alternativ1-EngineeringCloud–RDPogtynnklienter...........................................................17

Figur10:Alternativ2-HPBladeSystem–BlackBoxInvisaPC..............................................................19

Figur11:FunctionalStructure...............................................................................................................23

Bachelorrapport

Rev:1.0 8(47) 27.05.16

Figur12:GraphicsBuilder.....................................................................................................................24

Figur13:iPadogprosessimulator.........................................................................................................24

Figur14:UniValveobjektforV5...........................................................................................................26

Figur15:FunksjonsblokkogFaceplateforagitator..............................................................................26

Figur16:Temperaturkontroll................................................................................................................27

Figur17:Sekvensieltfunksjonsdiagram................................................................................................27

Figur18:Testavregulering...................................................................................................................28

Figur19:WebgrensesnittforAxisenkoder...........................................................................................29

Figur20:Livevideoavprosessmodellen...............................................................................................30

Figur21:PuTTYmeny............................................................................................................................31

Figur22:WebgrensesnittforKVM-switch............................................................................................31

Figur23:PLSerikkefastmontert..........................................................................................................33

Figur24:FATCertificate........................................................................................................................35

Figur25:Rettedepunch........................................................................................................................35

Figur26:Komplettpunchliste...............................................................................................................35

Tabell1:Oversiktoverservere..............................................................................................................25

Tabell2:ParametereforPID-regulatorer..............................................................................................28

Bachelorrapport

Rev:1.0 9(47) 27.05.16

1 Innledning

1.1 OppdragsgiverABBeretselskapstifteti1883[1],medhovedkontoriZürich,Sveits.Deteretstortselskapmed135000[2]ansattepåverdensbasis,hvor2400[3]avdemeriNorge.I2015haddeselskapetenomsetningpå8,8milliarderkriNorge[3]og35,5milliarderUSDpåverdensbasis[4].Manfinnerkontorenetil ABB i de største byene i Norge, men også på mindre steder somHammerfest, Ulsteinvik og Bryne [5]. Det er et teknologiselskap med hovedfokus på kraft ogautomatisering. ABB sitt mål er at teknologien de utvikler skal gjøre kundene merkonkurransedyktigeogbelastningenpåmiljøet skal reduseres [6].ABB levererprodukter tilmangeindustrier for eksempel innenfor olje, marin og elkraft. Gruppens oppdragsgiver holder til i ABBFyllingsdalen,hvorogsåstørstepartenavjobbenerutført.

1.2 ProblemstillingOppdragsgiverharetdemorommedderes800xAsystemideres lokaler iFyllingsdalen.Rommeterment som et demonstrasjonsrom for gjester og kunder og simulerer et kontrollrom satt oppmed800xA.Oppdragsgivervilgigruppenkursingi800xA.Klientenesomkjørerdennedemoversjonenerkobletsammenietkeyboard,video,mouse–nettverk(KVM).DeterogsåmontertCCTVogPublicAnnouncement-utstyr (PA) som kan brukes som en del av demoversjonen. Gruppen har enprosessmodell styrt av en programmerbar logisk styring (PLS) som brukes til å simulereprosessverdier.Dissedeleneskalogsåkoblesinnpåetnettverketslikataltutstyrkankommunisere.

ABBsittmålmeddennehovedoppgaveneråfåoppgradertdetterommetmednynettverkstopologiog programvare. Det skal være et demorom der ABB kan vise frem sitt 800xA system og hvilkemuligheterdetgir.800xAsystemetsomerinstallerterversjon5.0ogoppdragsgiverviloppgraderedettetilversjon6.0.Samtidigskalnettverkstopologienoppdateresogfysiskeenheterskalnåkjøresvirtueltsålangtdetlarseggjøre.Detvilbligruppensoppgaveåutarbeidedennyetopologienbasertpåoppdragsgiversønske.

1.3 Hovedidéforløsningsforslag

1.3.1 MaskinvareDet finnes ingendokumentasjonpådetopprinnelige systemet.Gruppenmåderfor sette seg inn isystemet slik det er og finne ut hvordan det virker. På bakgrunn av dette skal det settes opp ettforslag på en ny topologi, basert på oppdragsgiver sine ønsker. Denne topologien vil være enforenkling av dagens løsning ettersomalle enheter skal kjøres virtuelt fra en server. Serveren skaldeltagerneknytteoppmotetKVM-nettverk,slikatalledevirtuellemaskinenekanvisespåhvilkensomhelstavskjermeneidemorommet.DagenssystemerknyttetsammenmedtoforskjelligeKVM-nettverk.Deterikkesikkertdeternødvendigåhatoslikenettverk,detteskaldrøftesavgruppenogdetskaltaenavgjørelseomhvordandetnyeoppsettetblir.

Det finnes allerede utstyr for PA-varsling og CCTV-overvåkning. Det skal utarbeides en løsning forhvordandissekanintegreressomendelavdemorommet.SamtidigskalPLS-modellenintegreresslikatsimulertealarmerkanvisespåskjermogPA-varslingkanutløses.

Figur2:ABB-logo

Bachelorrapport

Rev:1.0 10(47) 27.05.16

1.3.2 ProgramvareABB forsyner gruppen med ferdiglagede ”bilder” av virtuelle maskiner som skal lastes opp påserverengruppenskal kjøredem fra.DissekjøreroperativsystemetWindowsServer2012.Detblirnødvendigåmodifiseredetteferdigesystemetsidenoppsettetgruppenskalbrukeerannerledesenndetsomertenkt.DeltagernemåderforsetteseginnibådeWindowsServer2012og800xAforåfåservernetilåkommuniseremedhverandreogsystemettilåfungeresomdetskal.

Figur3:Kravspesifikasjon

1.4 Helse,MiljøogSikkerhet(HMS)ABBarbeiderforåskapeetsikkertogsuntarbeidsmiljøpåallesinevirksomhetssteder.SomendelavHMS kulturen til ABB skal gruppen jobbe for en nullfilosofi. Med det menes null skader påmennesker,miljøogmaterielleverdier.Alleskaderkaniutgangspunktetforebygges,vedsystematiskog målrettet HMS arbeid [7]. Gruppen vil jobbe store deler av tiden på anlegget ved ABBFyllingsdalen.Desikkerhetsrisikoenesomstårossnærmesterfallskade,elektriskstøtogbrannfare.Alle i gruppen har gjennomført ABB sin HMS-test og er informert om hvordan man i de ulikesituasjonen skal arbeide sikkert. Skjer det en hendelse på bygget som tilsier at gruppen skalevakuere, ermøteplassen fremforbyggetmot kiwibutikken. Somendel avABBsHMS-arbeid skaluønskedehendelserrapporterestiloverordnede.

Bachelorrapport

Rev:1.0 11(47) 27.05.16

2 KravspesifikasjonHovedkravettiloppgavenvilværeådesigneennynettverkstopologibasertpåønskettilABBomatdagens servere og klienter skal virtualiseres. Programvare og maskinvare må oppgraderes ogtilpassesdetnyenettverketognødvendigdokumentasjonmålages.

2.1 VirtualisereservereogklienterFølgeneklienterogservereerperdagsdatofysiskemaskiner.Disseskalallesamlespåenellerflereserver(e)ogkjøresvirtueltderfra:

• 6xklientersomkjørerdemoversjonenav800xA• Domainserver• Aspectserver• Connectivityserver• Serviceportserver

Detergruppensinoppgaveådrøfteforskjelligeløsningsalternativerpåhvordandetskalgjøres.DetskalargumenteresforomserverneogklienteneskalkjøresfraenlokalserverelleromdeskalkjøresfraABB sin egen Engineering Cloud.De forskjellige løsningene vil kreve forskjellig programvare ogmaskinvare,noesommåtashensyntilmedtankepåøkonomiskemidler.Dettevilværehovedfokusforoppgavenogerogsådetsomanseessomhovedkravetfraoppdragsgiversinside.

2.2 DesignenytopologiBasertpåABBsinekravtilfunksjonalitetskalgruppensetteoppennytopologifornettverket.DenneskalgodkjennesavABBførviderearbeidblirutført.

2.3 LagedokumentasjontildetnyesystemetFølgendedokumentasjonskallages:

• Nettverkstopologi• Materialliste/”Billofmaterial”• Kabinettegning• Koblingsdiagram/koblingsliste• Programmeringsguideline• HMI-guideline• Input/output(I/O)lister• Merking(tagnummer)forkomponenterisystemet• Brukermanual• FactoryAcceptanceTest(FAT)

ItilleggskalprosjektetgjennomføresetterABBsingjennomføringsmodellsominnebæreratgruppenmåigjennomflerefasersommågodkjennesavABBforåkommevidereiprosjektet:

1. DesignBasis–Etablereenkravspesifikasjonogenplanforgjennomførelse2. BasicDesign–Enenkelprosjekteringavsystemetsamtdrøftingavulikeløsninger3. Detail Design – En detaljert prosjektering av systemet basert på valg av løsning fra Basic

Design4. Fabrication–Kobleopp,konfigurereogprogrammeresystemet

Bachelorrapport

Rev:1.0 12(47) 27.05.16

5. Test – Gjennomgang av FAT, prosjektet ansees som ferdig når denne er gjennomført oggodkjentavABB,ogdokumentasjoneroversendtABB

2.4 KobleoppdetnyesystemetEtteratdetaildesignerferdigogblittgodkjentavABBskaldetgamlesystemettasnedogdetnyekobles opp i henhold til dokumentasjonen deltagerne har laget. Overflødig utstyr skal fjernes ogutstyrskalsamlesietkabinett.

2.5 KVM-nettverkDagenssystembeståravtoKVM-nettverk,deradministratorservereneradskiltfradeøvrigeklienterog servere. Det er gruppen sin oppgave å drøfte hvordan det nye KVM-nettverket skal utformes.Gruppenskalargumentereforomdeterhensiktsmessigåhatonettverkelleromdetermerryddigåholdesegtilettsamletnettverk.Ogisåfallhvilketavdetonettverkenesomskalbeholdes.EventueltgåheltvekkifraenløsningmedKVM.

2.6 800xAopplæringGruppen skal utføre et kurs i 800xA. Kurset har et omfang på 1-2 uker og inneholder opplæring i800xA,objektorientertPLS-programmeringoghvordangruppen lageretHumanMachine Interface(HMI).

2.7 PLS-modellPLS-modellenbeståravenABBPLSavtypenAC800Mogenprosessmodellsomsimulererforskjelligeprosessverdier.PLS-modellenskalkoblestilrestenavutstyretslikatsimulertealarmer,nivåtilstanderog statuser blir meldt fra på systemet. Det er gruppens oppgave å programmere PLSen og koblemodellentil800xA-systemet.

2.8 ImplementereautomatiskPA-varslingdersomenalarmblirdetektert800xA har innebygget støtte for bruk av PA-varslinger. PA-maskinvare, altså høyttaleranlegg eralleredepåplass i rommetogdetblirgruppensinoppgaveåkobledetteoppmot800xAsystemetslikatdetkanblibrukttilvarslingaveventuellealarmerogliknende.

2.9 ImplementereCCTVUtstyrforCCTVermontertirommetmendetblirgruppensoppgaveåintegreredettemedrestenavsystemet. 800xA-systemet støtter implementering av CCTVog gruppenmå finneut hvordandetteskalgjøres.

Bachelorrapport

Rev:1.0 13(47) 27.05.16

3 Analyseavproblemet

3.1 Sentraleelementer

3.1.1 800xA800xA er ABB sitt DCS-system (Distributed ControlSystem). Dette er et kontrollsystem derkontrollelementene er fordelt utover anlegget ogikkeersentralisertpåenplass.IetDCS-systemerethierarki av kontrollere koblet sammen over flerenettverk [8]. 800xA kan settes opp på mange ulikemåteretterbehov.Noentyperservere,somaspect,domainogconnectivityernødvendiguansett,mensandre kan implementeres etter behov. Disseservernekanofteslåssammenpåsmåsystemer.

Systemeterdelt inn i flerenettverk.På toppen liggerklient/server-nettverketderalle serverneogklienteneisystemetkommuniserer.UnderdetteliggerkontrollnettverketsomkoblerisammenallePLSer i systemet. Disse kan dermed sende informasjon seg imellom uten at den trenger å gå viaserverne, dette gir lav responstid noe som er viktig i slike nettverk. I bunnen har deltagerne oftemindrenettverkforhverenkeltPLS[9].Dissenettverkeneerkomponentenesomutførerenjobbpåanlegget eller leser avdata fra anlegget, dette kan væreulike sensorer,motorer, varmeelementerosv. Dette nettverket følger en protokoll fra Fieldbus familien, mest kjent er kanskje Profibusstandarden. Det er vanlig at alle disse nettverkene har redundans for å hindre unødig stopp avanlegget,detteinnebæreratdetblirlagtopptoparallellenettverk,toservereosv.slikatommanfårfeilpåetnettverkkandenandretaoverutenstansiproduksjonen.

3.1.1.1 DomainserverDenne administrerer hvilke komponenter som får tilsendt hvilke data. Den håndterer ogsåpåloggingsinformasjon og administrerer brukerkontoer [9]. Ved bruk av en domeneserver kanbrukereloggeseginnmedsinkontopåalleklienterisystemetsidenkontoeneersentralisertpåenserver. Domeneserveren har oversikt over hvilke rettigheter de ulike brukerne har, og hvilkeendringerdeharlovtilåutførepåsystemet.

3.1.1.2 AspectserverPå aspekt serveren ligger all informasjon for systemet lagret [9]. Alle elementer i systemet ertilknyttet flere aspekter med relevant informasjon om de ulike komponentene. Dette kan væredatablad, alarmlister, bruksanvisninger, bilder eller annen relevant info. HMI-layout og faceplates(lite HMI-bilde for en enkelt komponent) ligger også her. Operatøren kan gå inn på enkeltekomponenterisystemetogfåtilgangtilslikinformasjonherfra[10].

3.1.1.3 ConnectivityserverConnectivityserverenhåndtererdatamellomklient/server-nettverketogkontrollnettverket[9].DatasomskalsendesfraPLSenetilservereneellerklienteneforeksempelforåviseverdierienHMIblirbehandletavdenneserveren. Instruksjoner tilPLSene fra serverelleroperatørblirogsåbehandletherforsååblirutetvideretilrettPLS.

Figur4:Typisk800xA-system

Bachelorrapport

Rev:1.0 14(47) 27.05.16

3.1.1.4 ApplicationserverDennebrukestilåkjøreulikeapplikasjonersystemettrengeråkjøre[9].

3.1.1.5 ServiceportserverServiceportserverenovervåkermaskinvarenisystemet.Denanalysererhvordansystemetkjøreroggirtilbakemeldingpåtilstandentilsystemet[11].Omutstyrbegynneråblislittogtrengerservicekanserviceport serveren si fra om dette, dermed kan utstyr skiftes ut eller vedlikeholdes før de blirødelagtogmanfårstoppiproduksjonen.

3.1.2 VirtualiseringEn virtuell maskin er en datamaskin somkjøres virtuelt fra en allerede kjørendemaskin. Den enkleste formen for dette erpersoner som via egnet programvare kankjøre et annet operativsystem enn det dealleredeharpåmaskinensamtidigsomdekjører det opprinnelige operativsystemet.For eksempel kan en brukermed enMacgjøre dette for å kunne kjøre MicrosoftWindows og deretter ta i bruk Windows-applikasjonerpåsindatamaskin.

I vårt tilfelle kjøres de virtuelle maskinene fra en server, en slik server kjører da flere maskinerparallelt.Enslik løsningkanværeveldigkostnad-ogenergibesparendesidendet ikkeernødvendigmedfrittståendemaskiner.Enserversattoppfordettekanogsådynamiskfordeleressursermellommaskinene slik at hvermaskin ikke fårmer ressurser enn den trenger, dermed kan gruppen kjøreflerevirtuellemaskinerenndetmankunnegjortmedfysiskemaskinermedsammetotalekapasitet.Slikeservereharsomregelenformforredundans,åfåtildetmedegnefrittståendemaskinervilleværtveldigkostnadskrevendeogomfattendesidengruppendamåttehadobbeltsåmangemaskinersomvanlig.Enservermedvirtuellemaskinerkankjøreopptil10000virtuellemaskinersamtidig[12],tenkthvordandetvilleblittmedfysiskemaskiner!

3.1.2.1 EngineeringCloudEngineeringClouderABBsinegenskytjeneste.DeterensamlingserveresomkjørermangevirtuellemaskinersombrukesavansattehosABB.EngineeringCloudblirdriftetavenavdelinghosABB.Avsikkerhetsmessige årsaker har ikke gruppen mulighet til å opprette eller administrere virtuellemaskinerpådenne.RepresentanterhosABBvilopprettemaskineneforossoggiosstilgangtildisse.Gruppenfåradministratorrettighetertilmaskineneslikatdekankonfigureres.

3.1.2.2 HPBladeSystemABB har et HP BladeSystem som tidligere har vært brukt til åkjørevirtuellemaskiner,gruppenhartilgangtildettesystemetogkanbrukedetomdeltagerneønskerdet.DettevilimotsetningtilEngineering Cloud være et frittstående system gruppen har fullkontroll over. Et slikt BladeSystem er en slags modulær serversom kan tilpasses etter behov. Den består av et kabinett medplass til flere ”blades”, her kan brukeren sette inn de

Figur5:TradisjonellPCvs.Servermedvirtuellemaskiner

Figur6:HPBladeSystem

Bachelorrapport

Rev:1.0 15(47) 27.05.16

komponenterdenharbrukforogdermedfåenspesialtilpassetserversomerlettåutvidesenere.

3.1.3 KVM-nettverkEtKVM-nettverkgjørdetmuligforenarbeidsstasjonmedsinegnededikertemus,tastaturogskjermåfåtilgangtilflereulikePCerietsystem.Istedetforåkoblemus,tastaturogskjermdirekteienPCkoblesdettetilenKVM-mottaker.Tilkontakterformus,tastaturogskjermpåPCenkoblesenKVM-sender.AllesendereogmottakerekoblessåtilenKVM-switch.Nåkanbrukereavarbeidsstasjonenebrukebrukerdialogen fraKVM-switchentilåvelgehvemavPCenedenvilbruke,deterogså lettåskiftetilenannenPCetterbehov.

3.1.4 ProsessmodellProsessmodellen er en simulator ABB bruker til opplæring av PLS-programmeringogdemonstrasjonavet systemstyrtmedPLS.DennemodellenertilkobletenABBPLSavtypenAC800M.

AC800MerenmodulærPLS,dettebetyratPLSensettessammenettereget ønske, og lett kanutvides etter behov.Det er egnemoduler foranalog/digital inn/ut, det er også egne kommunikasjonsmoduler forkommunikasjonoverFieldbus.Vårversjonbeståravanaloginn,analogut, digital inn og 2x digital ut, i tillegg er det tokommunikasjonsmodulermendisse trenger ikkegruppen foråutføreoppgaven.

Prosessmodellensimulererentankmedvæske.Tankenog innholdet idenkanmanipulerespåenrekkemåter.Deterinngåendeogutgåenderør med ventiler som gjør at deltagerne kan styre inn- og utstrøm, varme- og kjøleelement sompåvirkertemperaturenogenagitatorsombrukestilårøreivesken.Tilknyttetdetteerdetenrekkesensorersomgirtilbakemeldingpåhvasomskjeritanken.

Figur7:EnkeltKVM-nettverk

Figur8:Prosessmodellen

Bachelorrapport

Rev:1.0 16(47) 27.05.16

3.2 UtformingavmuligeløsningerDet er vurdert flere mulige løsninger for gjennomførelse av oppgaven, men det er valgt to ulikeløsninger somvil vurderesoppmothverandre.Gruppenhar fokusertmestpåhvordan servereogklienterskalvirtualiserespåserverenoghvordandeltagerneskalkommuniseremeddisse.Detteerdetmestkritiskeforåfåigangsystemetogdetområdetdeterflestløsningsalternativer.Restenavsystemeterganskerettfremogdeterfåulikeløsningersomeraktuelle.

3.2.1 Alternativ1:EngineeringCloud–RDPogtynnklienterIdenne løsningenbliralleservereogklientervirtualisertpåEngineeringCloud.Demaskinenesomskalkjøre800xAvilhaWindows8installertogviatynnklientersomkjørerMicrosoftRemoteDesktopProtocol(RDP)kankommunikasjonmeddenvirtuellemaskinensikres.ForåholdefunksjonalitetenoppebeholdesKVM-nettverketnoenlundeslikdeternå,mendetbørforandresslikatdetbareerettlagfraenprodusent.DettevilgjøreatmanbeholderdenenkleKVM-funksjonaliteten,hvormankanhoppe mellom maskiner, samtidig som KVM-nettverket vil bli bygget opp på en mer praktisk ogfunksjonellmåteforbrukeren.

3.2.1.1 Maskinvarekrav• BlackBoxKVM-switch,senderogmottaker(kanbrukegammeltutstyr)• Tynnklienter(eventueltbrukedeeksisterendeklientmaskinenesomtynnklienter)

EtterentestgjortpåEngineeringCloudkandetværebehovformergrafikkprosesseringskraft,detervanskelig åberegnepånåværende tidspunkt.Under testen vardet tre skjermeråpne samtidig frasammevirtuellemaskin,pådeneneskjermenbledetavspiltvideomedlitthakking.Determuligatdettekanløsesvedåtildeledevirtuellemaskinenemermaskinkraftfraserveren,daVMwaretildelerogbegrensermaskinkraftendevirtuellemaskinenehartilrådighet.

3.2.1.2 Programvarekrav• VMwareVsphere(alleredeinstallertpåEngineeringCloud)• MicrosoftWindows8• MicrosoftWindowsServer2012

3.2.1.3 KostnaderGjenbrukaveksisterendeklient-PCersomtynnklienter:

• MuligelisenskostnaderfraMicrosoftkommeritillegg

Totalt:Gratis,eks.lisenskostnader

NyetynnklientersomharstøtteforRDP:

• 4xtynnklient,ca3000-4000,-prstk[13]

• MuligelisenskostnaderfraMicrosoftkommeritillegg

Totalt:ca.16000,-,eks.lisenskostnader

3.2.1.4 FordelerogulemperFordeler:

FordelenmedåhaaltpåEngineeringClouderatdetkommerinniABBsvedlikeholdsplanogdettasjevnligbackupavsystemet.Systemeteralltidtilgjengeligogskullenoeskjeidemorommet,kanman

Bachelorrapport

Rev:1.0 17(47) 27.05.16

enkelttilbakestilledetfraserveren.Tynnklienteneharmeroppetid,lengrelevetidogkrevermindrevedlikeholdenntradisjonelledatamaskiner.

Ulemper:

Alt blir virtualisert på Engineering Cloud og skal man utføre oppdateringer eller endringer påsystemetmådettekoordineresmedadministratoravEngineeringCloud.

Å virtualisere800xA klientenepåEngineeringCloudenkan føre til problemermedprosessering avskjermbilder,dadeterennoegrafikksomskalgenereres.HvisdetteblirutfalletkanenmuligløsningværeåinvestereimerhardwaretilEngineeringCloud.Detteerikkeetstortproblemdadetteogsåkan komme til nytte for andreprosjekter sombruker EngineeringCloud, det kommerdaunder etannetbudsjettennfordetteprosjektet.

Manhadde littproblemerved testaven tynnklient som lå liggende, flerskjermsløsningen fungerteikkeoptimalt.DennetynnklientenerveldiggammelogWindowsstøttetikkeflereskjermerviaRDPnårdenblelevert.Gruppentrorderforatnyetynnklienterlikevelvilfungere,omdeikkegjørdetkangruppenbrukedeeksisterendeklient-PCeneogkjøreRDPviadissesomennødløsning,detfungerer.

Figur9:Alternativ1-EngineeringCloud–RDPogtynnklienter

Bachelorrapport

Rev:1.0 18(47) 27.05.16

3.2.2 Alternativ2:HPBladeSystem–BlackBoxInvisaPCBlack Box InvisaPC er et nytt KVM oppsett som åpner muligheten for at både fysisk og virtuellemaskiner kan kobles på samme KVM-nettverk. Dette er ikke mulig med dagens Black Box utstyr.InvisaPC er ikke kompatibelt med VMware. For å benytte denne løsningen må derfor MicrosoftsHyper-VogRemoteFXteknologibenyttestilvirtualiseringavmaskinene.Dermedpasserikkedenneløsningen med Engineering Cloud, men kan benyttes i kombinasjon med HP BladeSystem dadeltagerneselvkanvelghvilkenplatformsomskalbenyttes.

3.2.2.1 Maskinvarekrav• BlackBoxKVM-switch,3xsenderog5xmottaker(måbyttesutmedInvisaPCenheter)

Det er oppdaget feil på den ene harddisken til HP BladeSystemet. Dette systemet er gammelt ogdårligvedlikeholdtogkanderforværeidårligstand,ekstrakostnaderkanforekomme.

3.2.2.2 Programvarekrav• MicrosoftWindowsServer2012(Hyper-VogRemoteFXerinkludert)• MicrosoftWindows8

3.2.2.3 Kostnader• 1xInvisaPCSwitch,ukjentpris,estimert30000,-

• 4xInvisaPCMottaker,Dualvideo,ca8500,-prstk

• 1xInvisaPCMottaker,Singlevideo,ca6000,-prstk

• 2xInvisaPCSender,Dualvideo,ca8500,-prstk

• 1xInvisaPCSender,Singlevideo,ca6000,-prstk[14]

• MuligelisenskostnaderfraMicrosoftkommeritillegg

Totalt:ca.93000,-,eks.lisenskostnader

3.2.2.4 FordelerogulemperFordeler:

DenstørstefordelenmeddenneløsningeneratmanfårdetnyesteinnenKVMnettverksomstøtterbådefysiskeogvirtuellemaskiner.ItilleggblirsystemetisolertfraABBsegetlokalnettsomerenstorfordel for sikkerheten til ABB siden aktivitet på demorommet da ikke kan ødelegge mer enndemosystemet.

Ulemper:

DetsomtalermoteratalledagensKVM-enhetermåbyttesutmednyttutstyrogatmanblirtvungetover på en annen virtualiseringsplattform enn den resten av ABB bruker. En annen ulempe meddenne løsningen er at man ikke får benyttet Engineering Cloud og vedlikeholds- ogsikkerhetstjenestene som inngår i dette. I tillegger det en relativt dyr løsning, somvil kreve storeendringerpådagenssystem.

Bachelorrapport

Rev:1.0 19(47) 27.05.16

Figur10:Alternativ2-HPBladeSystem–BlackBoxInvisaPC

Bachelorrapport

Rev:1.0 20(47) 27.05.16

3.2.3 FellesforbeggeløsningerGruppenskalogsåprogrammerePLSen,integrereCCTVogtilgangviaiPad.Tildisseløsningenefinnesdet ikke ulike løsningsalternativer. Uansett hvilken løsning for virtualisering guppen går for er detflerefaktorersomerfelles,detomfatter:

3.2.3.1 Maskinvare• Switch• PLS• RNRP-router(innebygdiAC800M)• ProsessmodellforPLS• MediaPC• CCTVserver• CCTVkamera• Trådløstaccesspoint• Lenovodockingsystem• ExtendedOperatorWorkplaceprosjektoreroglerret• Displayprosessor• Projektor• 6xPCskjermer• Audioforsterker• Høyttalere• iPad

Altdetteerutstyrsomalleredeeribruk,ogsomdermedikkeernødvendigåkjøpeinn.

3.2.3.2 Programvare• FerdiglagedevirtuellemaskinerfordemobrukutleveresavABB

3.2.3.3 KostnaderI utgangspunktet skal det ikke være nødvendig med ytterligere investeringer, men siden deteksisterendeCCTV-systemet ikke fungerersomdetskalog inneholdermyetvilsomkoblingkandetforekommeekstrakostnader.

3.2.4 AndrediskuterteløsningerAndrealternativeløsningerharogsåblittdrøftet,meningenavdisseanseessomreellealternativer.

3.2.4.1 HPBladeSystem–RDPogtynnklienterDetteerveldigliktalternativ1,menmedbrukavHPBladeSystemistedenforEngineeringCloud.Hermistes fordeleneEngineeringCloudhar i forhold tilbackupogvedlikehold. I tilleggburdeVMwareprogramvarenpåserverenoppdaterestilnyesteversjon,noesomkosterca30000,-[15].TilstandentilBladeSystemeterukjentogkanderforføretilekstrakostnader.Altialterdetteendyrereløsningennalternativ1,medfærrefordeler.Gruppenserderforingengrunntilåvelgedenneløsningen.

3.2.4.2 EngineeringCloud–EksterneskjermkortDeltagerneharsettpåen løsningdermankankobleeksterneskjermkorttilserverensomderetterkoblestilKVM-nettverket.Detteeren liteutprøvd løsningsomgruppenerusikrepåomidetheletattkangjennomføres.ManfårikkelovtilåbrukeUSBsomtilkoblingtilEngineeringCloudsidenman

Bachelorrapport

Rev:1.0 21(47) 27.05.16

mister redundansen og blir låst til en av prosessorene, Derfor kan gruppen kun koble oss tilEngineeringCloudmedEthernet.DeflesteeksterneskjermkortbrukerUSBsomtilkobling,mankanbrukeenUSB-hubtilåsplittede firesignalene,mendennekreverendriversommå installerespåserveren.Deeksterneskjermkortenemåhatilkoblingformusogtastatur,ogmeddetermantilbakepåenKVMløsningsomgruppentidligerehargåttbortfrafordidettekreverendamerprogramvarepåserveren.Detfinnesveldigliteinformasjonomdetteogommanhaddefåttdettilvillegruppenfåttendyrereløsning,medflerebokserogmange”hjemmelagde”løsningersomvilleværtvanskeligåsetteseginniforandre.

3.3 KonklusjonI samråd med oppdragsgiver har gruppen bestemt at det skal jobbes videre med alternativ 1:EngineeringCloudmedRDPogtynnklienter.Detteerenutprøvdteknologisommanvetfungererogerdenløsningensomermestbrukt.Sidendetermuligågjenbrukemyeavdeteksisterendeutstyretogkomponentenemantrengererrelativtbilligeerdettedenbilligsteløsningen.Deneritilleggmerdriftssikker, lettere å bygge ut og krever lite vedlikehold utover vedlikeholdet sommå utføres påEngineering Cloud. Det kreves ingen endring av dagens programvare på Engineering Cloud ogmaskinenefårfullredundans,backupogvedlikeholdavklienterogservere.Detteerdenløsningender man får fjernet mest av det eksisterende utstyret, man kommer kun til å stå igjen med detkabinettetsomperdagsdatoinneholderBlackBoxKVMsystemogklientmaskiner.Sidendetteeretsystemdermangeulikepersonervilvære innomerdetviktigatdeterenkeltåsetteseg inn ideteksisterende systemet, dette er uten tvil den løsningen som er mest oversiktlig og enklest forutenforståendeåforstå.

Kortsagteralternativ1denløsningensomvilgibestresultatforsluttbruker. I tilleggtrorgruppendenerraskestogenkleståsetteopp,noesomgirossbedretidtilimplementeringavtilleggskravenesomCCTVogPLS.ManfårdaetbedresystemmedflerefunksjoneråvisepotensiellekunderavABB.

Bachelorrapport

Rev:1.0 22(47) 27.05.16

4 RealiseringavvalgtløsningGruppengjordeundersøkelseristartenavprosjektetogfanttrereelleløsningsforslag.Valgetfalttilsluttpåløsningsforslagnr.1,fullvirtualiseringpåEngineeringCloud.Denneløsningengirmulighettilå overvåke klienter og servere, så man slipper en del vedlikehold på selve demorommet. Denneløsningenvarikkefullstendig,oggruppenmåttefinneutavhvordanmanfikkbilde,musogtastaturfraskyenoguttildemorommetsarbeidsplasser.SamtidigskulledettefungeremedKVM-nettverketogmed to skjermerpr. klient.Detendtemedatgruppen tok ibrukRDP-teknologiog tynnklientervedarbeidsstasjonene.

4.1 DokumentasjonEtter forstudie og valg av løsningsforslag gikk gruppen i gangmed å utarbeide dokumentasjon forsystemet.EtavkravenetilABBvaratalldokumentasjonskullelagesogklargjøresføroppkoblingavsystemetstartet.Detteforåsikreatsystemetblesattopppåbestmuligmåteogmedfærrestmuligfeil. Dokumentasjon som ble utarbeidet er blant annet topologitegning, koblingslister, HMI- ogprogrammeringsveiledninger,IP-adresseregisterogenomfattendefunksjonsbeskrivelse(FDS).

4.2 KursingI løpet av en toukers periode gjennomgikk gruppen to kurs som omhandlet 800xA og PLS-programmering. Målet med kursene var å få en grunnleggende kunnskap om oppbygningen av800xAogdeulikeverktøyenesombrukestilblantannetPLS-programmeringogsystemhåndtering.Detteerkunnskapgruppenharhattbrukforvidereiprosjektet.Gruppenharbenyttetsegavflereavdesentraleverktøyenei800xA-programvarenogdisseerbeskrevetiegnedelkapitler.

Kursenetokforsegforskjelligeprogrammeringsspråksomfunksjonsblokkdiagram(FBD),strukturerttekst (ST) og strukturert flytdiagram (SFC). Dette er språk gruppen hadde kjennskap til fra skolen,men programmeringsverktøyet var nytt for oss. Kursene var bygget opp på en slik måte at mangjennomgikkenrekkepraktiskeøvelserunderveisogmotsluttenavkursenestodgruppenigjenmedetprogramsombådeinneholdtPLS-logikkogHMIforprosessmodellen.

4.3 800xASystemetsettesoppfraenWorkplacesomheterPlantExplorerWorkplace,sepunkt4.3.1.4formerinformasjonomWorkplacestrukturen.PlantExplorerWorkplacehartilgangtilalleundermapperogstrukturersystemeterbygdoppavogkanslette,leggetilogendreobjekterogaspekterherifra.SeFigur11foretutdragfraPlantExplorerWorkplace.

4.3.1 MappestrukturHer er et utdrag av de primære strukturene som er brukt når gruppen jobbet med oppsettet av800xAsystemet.

4.3.1.1 ControlStructureUnderControlStructureliggeraltsomharmedPLSenågjøre,herfinnermanobjektenesomerbruktiprogrammet,hardwareoppsettettilPLSen,kontrolleroppsettetosv.Denneblirautomatiskgenerertnårmanprogrammereroggjørendringerisystemet.

Bachelorrapport

Rev:1.0 23(47) 27.05.16

4.3.1.2 FunctionalStructureI Functional Structure blir funksjonaliteten til anlegget beskrevet, den blir brukt for å strukturereanlegget i systemer og undersystemer i henhold til anleggets utstyr. Den kan også benyttes til åorganisere skjermbilder, alarmstrukturer eller andre funksjoner relatert til struktureringen avanlegget. I prosjektet er det delt inn i tre forskjellige sites, det gjør det enklere og holde styr påhvilketskjermbildesomhørertilhvilkenworkplace.

4.3.1.3 LibraryStructureHer finnes det et bibliotek av gjenbrukbare objekter og funksjoner, gruppen opprettet et egetbibliotekmedselvproduserteobjektertilbrukiprosjektet.Fordelenmeddetteeratdeterenkeltågjenbrukekode,filenkanogsåimporteresietannetprosjektoggjenbrukesder.

4.3.1.4 WorkplaceStructureIWorkplaceStructurehardeltagernedefinerthvordanoppsettetskalværefordeulikebrukerne,oghvilketskjermbildesomskalvisesfordenaktuellebrukeren.Herfinnesdetarbeidsflaterforoperatørmedentiltreskjermer,iPadversjonogExtendedOperatorWorkplace(EOW).Heradministreresogsåhvilken tilgangdeulikeWorkplacene skalha til systemet. EnWorkplaceberegnetpåoperatørbrukharforeksempelikketilgangtilåendreoppsettavsystemet,kunovervåkeogkjøreanlegget.

Figur11:FunctionalStructure

Bachelorrapport

Rev:1.0 24(47) 27.05.16

4.3.2 Oppretteskjermbilder

IGraphicsBuilderlagesalleskjermbildersamtfaceplateforobjekter.Innogutgangerblirknyttetoppmot grafikken slik det blir et helhetlig bilde over prosessen. Siden 800xA er et objektorientertprogrammeringsspråk kan en enkelt legge til nye instanser av forskjellige elementer. Gruppen harbenyttet ABBs beste praksis [16] for å få funksjonelle og oversiktlige skjermbilder tilpassetmennesket. Siden gruppen har flere ulike skjermstørrelser og forholde seg til, må hver enkeltskjermbildetilpassesdeulikeskjermene.iPadharenvesentligmindreskjermstørrelseenoperatørogEOW skjermene, elementene på iPad måtte derfor reduseres og gjøres brukervennlig for tabletenheter.

4.3.3 Klienter

Brukergrensesnittetmellommennesket ogmaskin finnerman på klientene. Klientene er av typenDellWyseoghenterutdeaktuelleskjermbildenefraEngineeringCloudvedhjelpavRDP.Nårman

Figur13:iPadogprosessimulator

Figur12:GraphicsBuilder

Bachelorrapport

Rev:1.0 25(47) 27.05.16

skrur på en klient er den satt opp til å automatisk logge på en bestemt bruker på en gitt virtuellmaskin,deretteråpnesWorkplaceforoperatør.Windowsoppgavelinjeerskjultforoperatøren,slikat datamaskinen kun kan benyttes til kontrollrommets formål. På denne måten hindres operatørtilgangtiloperativsystemetogkankunnavigereisindedikerteWorkplace.

4.3.4 ServereDagruppenbegynteåsetteoppdomenekontrollerenvistedetsegatdettevarmyemerkrevendeogomfattendeenoppdragsgiveriutgangspunktethaddetenktseg.ItilleggønsketoppdragsgiverfærrevirtuellemaskinerpåEngineeringCloudogdeferdiglagdedemomaskinenevar ikkeberegnetforetslikt oppsett. Gruppen valgte derfor å endre oppsettet for de ulike virtuelle maskinene. Denneendringenendrerikkefunksjonalitetentilsystemetogsluttbrukervilikkemerkeforskjell.

Det er opprettet 3 stk. servere som kjører Microsoft Windows Server 2012, det er mulig for toWindows-brukere å være pålogget om gangen. Derfor er arbeidsstasjonene fordelt mellom dissemaskinene,topåhverserver.Påserver1kjørerenadministratorbrukerdersystemetkjøres,dennemåalltidværepåloggetellersåfårikkedeandrebrukernedatafrasystemet.Aspectogconnectivityservernesinefunksjonerhåndteresher.Server2og3fungerersomslaverforserver1,detutføresingenjobbpådisseutenomåpresenteredataogsendekommandoertilsystemet.

Oversiktoverservere:Tabell1:Oversiktoverservere

DemoBGO-S1DemoA Administrator–Kjørersystemet,henterinndatafraPLSDemoO Operatørbord,venstre

DemoBGO-S2DemoE Operatørbord,EOWDemoO Operatørbord,midtre

DemoBGO-S3DemoE Operatør,iPadDemoO Operatørbord,høyre

Bachelorrapport

Rev:1.0 26(47) 27.05.16

4.4 Prosessmodell

4.4.1 ProgrammeringProsessmodellen er programmert i henhold til programmeringsguideline utarbeidet av gruppenunder Detail Design. All programmering blir gjort i programmet Control Builder M påadministratorbruker for systemet. Det er benyttet språkene strukturert tekst (ST),funksjonsblokkdiagram (FBD) og sekvensielt funksjonsdiagram (SFC) under programmeringen. ABB

brukerobjektorientertprogrammeringsomfundamentisinesystemer.Detfinnesmangebibliotekermed ferdiglagedeobjekterog funksjonersomkangjenbrukes ikoden.Dettegirenenklereogmereffektiv programmering. Gruppen har for eksempel brukt UniValve-objekter for å programmereventilene.Dette er objekter spesiallaget til å styre ventilermed ferdiglaget logikk og faceplate foroperatør.Mellom to innløpsventiler skulle det lages en interlock som hindret at den ene ventilenkunneåpneshvisikkedenandrestodåpen,dettekunneenkeltkonfigureresvedåsammenkobletoUniValveobjekter.ForåkonfigurerealarmerhargruppenbruktobjekteravtypenAlarmCond,dissesenderautomatiskalarmertilalarmlistenisystemetnårkriterietforgittalarmeroppfylt.

Deterkonstruertenegenfunksjonsblokksombrukestilåstyreagitatorenmed.Damåtteinn-ogutparameteredefineresogkodensomhåndtererdetteskrives.Deterog lagetenegen faceplate fordette objektet som operatøren kan bruke til å styre agitatoren med, dette ble utført i GraphicBuilder.

Figur15:FunksjonsblokkogFaceplateforagitator

Figur14:UniValveobjektforV5

Bachelorrapport

Rev:1.0 27(47) 27.05.16

Gruppen har laget en temperaturkontroller som justerer temperaturen i prosessen. Denne tarhensyntilhysterese(forsinkelseavytrepåvirkning)ogdødbånd(områdederkontrollelementerikkepåvirkes) og sikkerhetsfunksjoner som skrur av varmeelementet hvis temperaturen er over 130℃ellernivåetitankenerunder10%.Detteerprogrammertistrukturerttekst.

Det er brukt sekvensielt funksjonsdiagram for å konstruere ensekvens som kan startes fra operatørbord eller iPad. Dennesekvensenfyllertankenmedvæske,behandlervæskenogtømmerden ut igjen, det er tilkoblet en teller som teller antall gangersekvensenkjøres.

Figur16:Temperaturkontroll

Figur17:Sekvensieltfunksjonsdiagram

Bachelorrapport

Rev:1.0 28(47) 27.05.16

4.4.2 PID-kontrollerDeter to regulerbareventiler sombrukes tilå regulere innstrømogutstrøm.Disseblir regulertavhversinregulatorogskalprøveåholdeenkonstantstrøminnogutavtanken.Påhveravdisseerdet to parallellkoblede rør med ventiler som kan åpnes og lukkes og dermed påvirke den totalestrømmen i rørene. Med standardinnstillinger reagerte ventilene tregt, i tillegg var ventilen forutgåendestrømustabilinoentilfeller.GruppenhartunetPID-kontrollerneforåfådemtilåreagereraskereogblistabileunderalleomstendigheter.Påbildetundervisesnoeavtestingensomerutført,her testes reguleringen ved å endre settpunkt, samt åpne og lukke det parallelle røret. Turkis ersettpunkt,lillaeråpningavventilenoggrønnerinnstrøm.Ettermyetestingkomdeltagernefremtildisseparameterne:

Tabell2:ParametereforPID-regulatorer

Innstrøm UtstrømVentil FIC1 FIC2Typeregulering PI PIGain 0,85 0,75Ti 1,3s 2,5s

4.5 CCTVTotalt tre analoge kameraer varmontert i rommet da prosjektet begynte. Dårlig kvalitet på et avkameraene gjorde at det ble utelatt fra oppgaven. Dette ble begrunnet med at de to andrekameraenedekkernokavrommetogatetekstrakameraikkevillebidratttiletbedresystem.Etavde tokameraene ibrukeretPelcokamerasomkanstyresviapan-tilt-zoom(PTZ).KameraenevarkobletoppmotenCCTVserversomkommunisertevideremed800xAsystemet.DetblefortklartatCCTVserverenvardefektogdetbleutarbeidetennyplanforhvordanCCTVfunksjonalitetenskulleimplementeres.EnAxisvideo-enkoderblekjøptinnsomerstatningforCCTVserveren.Dennetardeanaloge kamerabildene fra kameraene, gjør demdigitale og sender demover nettverket til 800xAsystemet.

4.5.1 ValgavutstyrDetblegjortundersøkelserangåendeutskiftningavdendefekteCCTVserverenogvalgetfaltpåAxisvideoenkoder.Argumenterforvalgeterblantannet:

Figur18:Testavregulering

Bachelorrapport

Rev:1.0 29(47) 27.05.16

• 800xAharinnebyggetstøtteforaxisenkoder• Enkoderenharstøtteforopptil4kameraer• EnkoderenharstøtteforPTZ• KameraenekankontaktesviaTCP/IP

Enmangel ved enkoderen er at den ikke kan lagre video slik en CCTV server kan. Dette ble ikkevektlagtivalgetgrunnetmulighetenforålagrevideodirektei800xA.

4.5.2 MonteringDet ene kameraet er fastmontert på vegg i det ene hjørnet, mens det andre er plassert i taketomtrentmidtirommet.TidligereCCTVservervarlokalisertikabinettpåserverrommet,avpraktiskeårsakerbledet tattenavgjørelseomåmontereAxisenkoder i taketveddetenekameraet.DettemedførteatnyekablermellomkameraerogAxis enkodermåtte leggesopp, samtkablingmellomenkoderog800xA-switch.Allekablersomikkelengereribrukblefjernet.

4.5.3 OppkoblingPelco kameraet har sin egen 230V strømforsyning, mens det andre kameraet har en felles 24Vstrømforsyning.KameraeneerkoblettilhversinkanalpåAxisenkoderenmedkoaksialkabel.Pelcokameraetharogsåen tilkobling forPTZ-funksjonen.Axisenkoderharegen IP-adresseogerkobletdirekte i800xA-switchenmednettverkskabel.Dermedkanallekomponenter i800xAnettverketnåAxisenkoderenogCCTV-bildeneovernettverket.

4.5.4 KonfigureringavAxisenkoderAxisenkoderharetwebgrensesnittlikdetmanoftefinnerpårutere.WebgrensesnittetgirtilgangtilIP-konfigurasjon, kameraoppsett og andre generelle innstillinger. Innlogging skjer via en nettleser.BådeIP-addresseognettverksmaskeerblittendretslikatenkoderenkankommuniseremedrestenav800xAnettverket.

Figur19:WebgrensesnittforAxisenkoder

Bachelorrapport

Rev:1.0 30(47) 27.05.16

4.5.5 Integreringmot800xAAxis enkoder og de tilknyttede kameraene kan nå kontaktes via sin IP-adresse fra resten avmaskineneinettverket,menforatvideoskalkunnebenyttesi800xAbleytterligestegutført:

• InstallasjonavCCTV-programvarepåserver• Riktigvideokodekinstallerespåallemaskinersomskalvisevideo• Opprettelseogkonfigureringavvideoobjekteri800xA• Knyttevideoaspektmotskjermbilderslikatvideovisesipassendesammenheng

InstallasjonavCCTV,videokodekogvideoobjekthåndteringbleutførtvedå følgerelevantsteg forstegdokumentasjonfraABB[17].AvgjørelseromhvoroghvordanvideoskalvisesbletattsammenmedveilederfraABB.Sidenetavkameraeneharmulighet for styringbledet lagetposisjonsmaler slik at kameraet stiller seg innpårelevante elementer i rommet. Det ble laget flere posisjoner som blant annet prosessmodell ogoversiktsbilde.Disseforhåndsinnstilteposisjoneneblesåknyttetoppmotobjekter iskjermbildene.VedågjøredetteoppnåddemanmulighetentilåviselivevideoavelementerirommetvedåtrykkepådeiHMIen.Detbleogsålagetetegetskjermbildesomviserallekamerabildenesideomside.FradettevinduetfåroperatørenmulighettilåstyrePelco-kameraetmanuelt.

Figur20:Livevideoavprosessmodellen

Bachelorrapport

Rev:1.0 31(47) 27.05.16

4.6 KVM-nettverkKVM-nettverket som er brukt er levert av Black Box. Det gamle systemet besto av to stk. KVM-nettverk,etfraHPogetfraBlackBox.DettegjordedetunødvendigkomplisertnårmanskullebyttefraenmaskintilkobletHPKVMtilenannenmaskinpåBlackBoxKVM.SidenløsningenfraBlackBoxstøtter to skjermerbledennevalgt.DetgamleKVM-nettverket fraBlackBoxer i størstmuliggradgjenbrukt,mendetergjortnoentilpasningerforatdetbedreskalpassedetnyesystemet.

4.6.1 SwitchSwitchensombrukes iKVM-nettverketerenBlackBoxServSwitchDTXControl.Allemottakereogsendereertilkobletswitchenmednettverkskabel,switchenoppretterderetterkontaktmellomdensenderenogmottakerensomerønsket.Måtenmanvelgersenderpåerådobbelttrykkepå"shift"knappen på tastaturet. Da kommer det opp en listemed tilgjengeligemaskiner.Man er innloggetmedbrukernavnogpassordpåKVM-nettverket,slikatulikebrukerekanhatilgangtilulikemaskiner.

4.6.2 OppsettavKVMForå sette IP-adressen til switchenbledetbruktenRS-232kabel, ved hjelp av terminalprogrammet PuTTY ble detopprettet kontakt med switchen og nettverksinnstillingenekunneendres.

Da switchen var tildelt en dedikert IP-adresse kunne restenavKVM-nettverketkonfigureres.DetblegjortvedåkobleenkryssetnettverkskabelmellomswitchogPC.ViaIP-adressenognettleserenpåPCenkunnewebgrensesnittettilswitchenåpnes.HerkanrestenavKVM-nettverketkonfigureres,blantannetleggetilogfjernesendereogmottakere.

Sendere ogmottakere i KVM-nettverket trenger hver sin unike IP-adresse.Denne konfigureres viawebgrensesnittettilswitchen.Derharbrukertilgangpåenlistemedallekonfigurertekomponentersomer koblet til switchen.Disse kanda gis nytt navn, gis ny IP eller slettes.Ombruker trenger ålegge til en ny komponentmedukjent IP-adresse kan switchen søke etter tilkoblete komponentersomikkeerkonfigurertogdermedfåtilgangtildenne.

Figur21:PuTTYmeny

Figur22:WebgrensesnittforKVM-switch

Bachelorrapport

Rev:1.0 32(47) 27.05.16

4.7 Multimedia

4.7.1 InternettOppdragsgiver haddeet sterkt ønskeomat hele systemet skulle kobles til internett. Avhensyn tilsikkerhetenpåABBsittinternenettverkbledetikkeklartomdetblirgitttillatelsetildette,dadettemåavgjøres av folkhøyereopp i hierarkiet.Gruppenhar sattoppet trådløstnettverk for iPadogChromecast, ruterensomforsynerdetteerogsåtilkobletMediaPCog800xA-switchenslikatdisseogsåfårinternettifremtiden.TankeneratdetteskalkommefraeneksterninternettlinjedadetervanskeligsikkerhetsmessigågisystemettilgangtilinternettviaEngineeringCloud.NårABBønskeråkoble systemet til internett trenger de kun å bestille abonnementet og sette ledningen inn imodemetsåskaldetværeoppeågå.

4.7.2 ChromecastTankenmedChromecasteneratbesøkendeidemorommetkanbrukeChromecastentilåviselydogbilde på systemet. Denne er koblet til KVM-nettverket slik at den kan brukes hvor som helst. EnChromecastsenderlydogbildeviaHDMI,detvarderfornødvendigmedenadapterforåkobledentilKVM-nettverket.DenneadapterensplitterlydogbildenoesomernødvendigsidenlydogbildeerseparatpåKVM-senderne.EnChromecasteravhengigavinternettforåfungere,derforkandenikkebrukestilnoeførinternettblirlevert.

4.7.3 MøtebordetVedmøtebordeterdetenarbeidsstasjonmedprosjektor,dennestasjonenerogsåkoblettiletegetlydanleggsomfår lydviaKVM-nettverket.ForåfåtildettemåttedettrekkesenlydkabelfraKVM-mottakeren som er plassert over himlingen og ned til lydanlegget. På møtebordet er det endockingstasjonfraLenovosomgjøratansattekankoblesinbærbareLenovoPCtilnettverketogvisedettehvorsomhelst,fortrinnsvisvedmøtebordet.

4.7.4 EOW-skjermEOW-systemet har sin egen server som behandler bildet. Grunnen til dette er at EOW-skjermenbeståravtreprojektorersombelysersammelerret.Detkrevesspesialprogramvareforåkonfigurerebildene fra prosjektorene for å få en fin overlappmellom bildene, like farger og riktig format påskjermen. Denne serveren har også overvåkning av projektorene, ved feil på en projektor kanfeilmeldinghentesher.

4.7.5 Lydanlegg,PA-varslingLydanlegget for operatørbordet er koblet til tynnklient nr. 3. Lyden som spilles av på dennetynnklientenblirspiltavpå lydanlegget.Gruppenhar fulgtbrukerveiledningenfor800xAtilåsetteopplydgivningvedalarm[18],menhar ikkefåttdettetilåfungere.DeltagerneharogfåtthjelpavveiledervedABButenatdetharførttilnoenløsning.

Bachelorrapport

Rev:1.0 33(47) 27.05.16

5 TestingIforbindelsemeddetaildesignbleenFAT-prosedyreskrevet.Formåletmeddenneprosedyreneråverifisere at systemet oppfyller de krav som ble spesifisert i begynnelsen av prosjektet. Førinspeksjonsgjennomgang utførte gruppen en intern test for å kvalitetssikre systemet føroppdragsgiverfikktestesystemet.Idennetestenfantgruppenflerepunktsommåtteutbedres,altfraåklippestripstilåendreHMI-oppsettet.DetvarnyttigåtaengjennomgangavprosjektetinterntføroppdragsgiverkomogblemedpåFATtesten.Undererdetbeskrevetikortetrekkhvatestengikkutpå,tingsombleavdekketblenotertforvidereoppfølgning.

5.1 KoblingslisteogjordingskontinuitetMålet for denne testen var å se om koblingslisten samsvarer med hva som er koblet i felt. Allekoblingerblesjekketomdevartilstrekkeligtilskruddogatdetikkevarløseledninger.Alleregistrertekabler hadde TAG-merking. Jordingskontinuitet i kabinett ogprosessmodell var ok. Alle kabler som ikke var i bruk ble fjernet.Det ble sjekket om porter som skulle være tomme haddetilkoblinger.Disseblekobletutogkableneblefjernet.

5.2 MekaniskogmaskinvareoppsettMåletmedtestenvaråtesteomutstyrvarfestetgodtnok,ogtålerbruken den er beregnet til. Det ble også sjekket om kabler varmerketogomdetvarryddetogrengjortettermontering.Dahelesystemetvaroppeoggikkbledettattenrundeforåvurderedette.PLSensomliggerunderprosessmodellenbleanbefaltmontertopp.Nå ligger modulene skrudd sammen i samme feste, men ikkemontert fast i bordet. Nettverkskabler som ikke er i bruk bleforeslåttoppsamletogmerketmed"NotInUse". Ihimlingenoverinngangen ble et 12V adapter plassert. Dette er for lavspenningsCCTV-kameraet. Denne anbefales åmonteres fast til veggen over

himlingen.

5.3 KVM-nettverkogvirtuellemaskinerMålet med testen var å se om KVM-nettverket fungerer tilfredsstillende. Dette ble sjekketsystematisk for å se at alle sendere og mottakere var konfigurert og koblet riktig. Fra en avarbeidsstasjonenebledet testetommankunnenåalledeandrenodene inettverket.Detble ikkefunnetfeiliKVM-nettverket,menkundenønsketetparmindreendringer.ByttevisningsnavniKVM-listenfra"ServerClient"til"Admin",samtåfjernelagretpassordpåinnloggingtilbrukerkontoersomikkeeravtypenoperatørbrukerforatuvedkommendeikkeskalfåtilgang.

5.4 KontrolleroppsettMåletvaråsjekkeatdetikkevarnoenfeilpåkontrollerenogatdenhaddekontaktmednettverket.MedspenningpåPLSenbledettestetomdenvarikontaktmednettverket.DetvarkontaktogPLSenvar tilkoblet 800xA-nettverket.Workplace-vinduetblebrukt til å sjekketomPLSenhentetdata fraprosessmodellen, noe den gjorde. Det var ingen feilmeldinger fra varsellamper på enheten, mengruppen hadde to advarsler i kontrolleren.Den ene gikk på at det ikke var opprettet timesync på

Figur23:PLSerikkefastmontert

Bachelorrapport

Rev:1.0 34(47) 27.05.16

PLSen,dakanmanfåforskjelligtimestamppå innkommendealarmer.Denandreadvarselenvaratinn-ogutgangersomikkevaribrukikkevardeaktivert.

5.5 HMI-oppsettI denne testen ble det sjekket at HMI oppsettet er i henhold til HMI-guideline og kundensspesifikasjoner.Prosessmodellensomeravbildetoverer implementert idemoversjonenav800xA,designet på skjermbildene gruppen selv har laget følger samme standard som skjermbildene frademoversjonen.Deterogsålagttilknapperforenkelmanøvreringtilogfradeulikeskjermbildene.Gruppenfikkenpunchunderdennekategorien,dengikkpåågjøretankenomfraetstatiskbildetiletobjekt.

5.6 ProgramvarefunksjonerMålet med denne testen var å sjekke at programmet fungerer som beskrevet i programmeringsguideline. Det er programmert inn en rekke sikkerhetsmekanismer somhjelper operatørenmed åholde kontroll over prosessen. Alle disse funksjonene ble testet ut ved å styre prosessen i ønsketretning. Alle funksjonene fungerte som de skulle, og oppdragsgiver hadde ingenting å utsette pådette.

5.7 CCTVDemorommethartostk.kameraersommedlemmeneharkoblettil800xA,måletmeddennetestenvaråsjekkefunksjonalitetenogkvalitetenpådeforskjelligekameraene.DetenekameraetharPTZ-styring,dettebletestetvedåbevegekameraetfraoperatørstasjonenog iPad.Deter lagt innflerekameraposisjoner, som en enkelt kan velge mellom i en liste. Dette fungerer veldig godt ogoppdragsgivererfornøydmedatCCTVkameraenefungereretteråhaværtmontertutenåfungereiflereår.Oppdragsgiverønsketogsåenegenkameraposisjonsomviserbrosjyrene,detteblelagttilipunchlisten.

5.8 AlarmandEventListMåletmeddennetestenvaråkontrollereatalarmenesomeropprettetkommerpåriktigtidspunkt,atdekanbekreftesnårdeikkelengereraktiv,harriktigprioriteringogfargekode.Iutgangspunktethaddedemoversjonenen litt annen fargekodepåalarmprioriteteneenngruppenhaddeplanlagtåha. Dette ble gjort om slik at alle alarmer har samme fargekode for alarmprioritet. Det ble ikkeavdekketnoenmanglerunderdennetesten.

5.9 OppsummeringEttertestenvargjennomgåttsattdeltagerneigjenmedenpunchlistesominneholdt15punk,flereavdisse punktene var på utstyr som ikke inngikk i prosjektets omfangmen som likevel kommed påpunchlisten.Detteblegjortslikatoppdragsgiversenerekanholdestyrpåhvasomergjortoghvasomgjenstår.Derelevantepunkteneernotert iFATprosedyrenogerutbedretavprosjektetetteroppdragsgivers anbefaling. Oppdragsgiver har signert Factory Acceptence Test Certificate og hardermedovertattoggodkjentprosjektetisinhelhet.

Bachelorrapport

Rev:1.0 35(47) 27.05.16

Figur26:Komplettpunchliste Figur25:Rettedepunch

Figur24:FATCertificate

Bachelorrapport

Rev:1.0 36(47) 27.05.16

6 Diskusjon

6.1 ArbeidiforholdtilfremdriftsplanenArbeidet fulgte fremdriftsplanen overraskende nøyaktig. I starten av prosjektet brukte gruppenmindretidennantattpåflereavaktivitetene.Detblegjortnoenfåendringer i løpetavprosessen,menikkenoennevneverdige.Detvarførstvedfabricationgruppenbruktemertidennplanlagt.Fleremindre og mellomstore uventede problemer dukket opp. For eksempel ble det bestilt feildisplayadaptere til klientene. Overføringen av programmet gruppen lagde på 800xA-kurset ogimplementeringen av dette tok lengre tid enn antatt. Dette grunnet lite kjennskap til den nyesteversjonenav800xAoglangtidsidenkursetbletatt.Detblevurdertomkursetskulletasmotsluttenavprosjektet,davilledetværtenklereåutføre800xA-arbeid.Dettevarallikevel ikkeønskeligforditiden kunne blitt knapp og kurset var noe gruppen ønsket å fullføre. Selv om fabrication tok littlengre tid en først trodd var dette langt fra kritisk.Gruppenhar vært effektive i forkantog kunnestartetidlig.Tesingavsystemetogrettingavfeilbleogsågjortraskereennantatt,mestpågrunnavatdetvarlitefeilåutbedre.

6.2 ValgavhovedløsningIbegynnelsenlåhovedfokusetpååfinneenløsningforhvordanklienteneskullesettesopp.GruppenprøvdeåfinnemulighetertilåvirtualisereklientenesamtidigsomKVM-funksjonalitetenblebeholdt.Dettebledetbruktemyetidpåistartenavprosjektet,ogmangeideerbletattoppogforkastet.ForeksempelbrukenaveksterneskjermkortellernyeKVM-boksersomstøttervirtualisering.Etteråhaarbeidetmedprosjektetenstundmenergruppenatriktigløsningblevalgt.TynnklientergjordedetenkeltåbeholdeKVM-mulighetenesamtidigsommankunnebenyttevirtualiseringavmaskinermedEngineeringCloud.Installasjonenavtynnklientenegikkogsåknirkefritt.

6.3 RisikoanalyseHeldigvis blede flestepunktene i risikolistenunngått. To avpunktene inntraff,men ingenavdemutgjordenoenstorekonsekvenserforprosjektet.

6.3.1 R-4–FårikkefattikritiskedelertilprosjektetForåkobletoskjermertiltynnklientenebledetbestiltinntoadaptere.Dissefungerteikkefordidevaravfeiltype.Detblebestiltinnnyeavretttypeogdettokbarenoendagerfrabestillingentildeankom.Irisikolistenbledetanslåttatdettevillehamiddelsmedkonsekvenser.Adapternevarviktigeforsluttproduktet,menikkeviktigeunderutviklingavsystemet.TakketværeKVM-nettverketkunnemanfortsattarbeidemedklientene.Derforvarkonsekvensenemedfeilbestillingensmå.

6.3.2 R-13–DemorommeteropptattogmyebooketDetoførsteukeneiapriltrengteABBdemorommettilegetbruk.Denneperiodenvargruppenigangmeddetaildesignogjobbetmestmeddokumentasjon.DetvarderforikkenødvendigforgruppenåjobbepåkontorenehosABBogdetpåvirketikkeprosjektetnevneverdig.

Bachelorrapport

Rev:1.0 37(47) 27.05.16

7 KonklusjonOppgavenmedåoppgradereABBFyllingsdalensittdemorommøterkravspesifikasjonenistorgrad,detharværtnoensmåendringerunderveismenønsketresultateroppnådd.

Demorommet i Fyllingsdalen var utdatert, 800xA programvaren var av en eldre versjon, CCTVkameraene fungerte ikke og det var lite til ingen vedlikehold på systemet. Etter at gruppen fikkoppgavenhargruppenpresentert fleremulige løsninger forABB.Deltagernemenerden løsningensomble valgt er denbeste løsningen for dette prosjektet, allemaskinene somnå kjører 800xA erplassertienskyløsningpåABBbygget.Dettesikrerjevnvedlikeholdogerenkeltåtilbakestilletilettidligere tidspunkt. Det var også et ønske om å få CCTV kameraene til å fungere, samt enprosessimulator med PLS og en iPad som kunne styre prosessen, Dette er nå integrert idemoversjonenav800xA.

Alt i kravspesifikasjonen ble utviklet, bortsett fra en liten detalj. Det var ønsket å få automatiskvarsling over lydanlegget rundt kontrollbordet. Alarmendukker opp på skjermen,men alarmlydenvilleikkespillesav.Anleggeterkobletriktig,mendetereninnstillingi800xA-programvarensomsommå endres. Grunnen til at gruppen ikke fikk dette opp og gå var at det ikke var tilstrekkeligmeddokumentasjonogliteprioriteringfraoppdragsgiver.Noenmederfaringpåområdetvilkunnerettefeilenrelativtraskt.

Demorommets nytteverdi er å vise det frem til mulige kunder og gi dem en demonstrasjon avhvordanet ferdigkontrollsystemogkontrollromkansettesopp,hvilke funksjonersomermuligoghvordandetvilseut ivirkeligheten.BrukenavrommetskalutvidespåsiktogansvarshavendehosABB har store planer. Arbeidet gruppen har gjort er grunnsteinen i dette og sikrer at videreoppgraderingerlettkanutføres.

Gjennomprosjektetsfemmånederhargruppenfåttetinnsyniarbeidsmetodersomkanforventesienbedriftmeddettefagfeltet.GruppenharfåtttattibrukkunnskaperknyttettilPLS-programmeringog datanettverk med mer. Samtidig har gruppen også lært mye nytt om for eksempel HMI-programmering og distribuerte kontrollsystemer. Alt i alt har det vært et flott prosjekt medspennendeutfordringeroggruppenharlærtenheldelomsamarbeid.Den19.mai2016bledesistepuncheneutbedretogdemorommetfullført.

Bachelorrapport

Rev:1.0 38(47) 27.05.16

Bachelorrapport

Rev:1.0 39(47) 27.05.16

AppendiksA Bibliografi

[1] ABBLtd.,«About-ABBGlobal,»[Internett].Available:new.abb.com/about. [Funnet23Januar2016].

[2] ABBLtd.,«Whoweare-ABBGlobal,»[Internett].Available:http://new.abb.com/about/abb-in-brief.[Funnet23Januar2016].

[3] ABBLtd.,«Kortomoss-ABBNorge,»http://new.abb.com/no/om-oss/kort-om-ABB.[Internett].[Funnet23Januar2016].

[4] ABB Ltd., «Financial results and presentations - ABB Global,» [Internett]. Available:http://new.abb.com/investorrelations/financial-results-and-presentations. [Funnet 28 April2016].

[5] ABB Ltd., «Adresser i Norge - ABB Norge,» [Internett]. Available:http://www.abb.no/references/default.aspx?db=db/db0004/db001502&c=BDF80708C3D30104C1257339002B7A41&att=Country&value=Norway&_ga=1.23418488.379090370.1440085998.[Funnet23Januar2016].

[6] ABB Ltd., «Teknologi - ABB Norge,» [Internett]. Available: http://new.abb.com/no/om-oss/teknologi.[Funnet23Januar2016].

[7] ABB Ltd., «HMS-politikk - ABB Norge,» [Internett]. Available:http://new.abb.com/docs/librariesprovider50/om-oss---barekraftig-utvikling/hms-politikk_2012.pdf?sfvrsn=2.[Funnet23Januar2016].

[8] A.Scott,«WhatisaDistributedControlSystem-Cimation,»3Juni2014.[Internett].Available:http://blog.cimation.com/blog/bid/198186/What-is-a-Distributed-Control-System-DCS. [Funnet14Mars2016].

[9] ABBLtd.,«02SystemArchitecture-RevE,»iT315C-System800xATraining,2010,pp.11-13.

[10]ABBLtd.,«02SystemArchitecture-RevE,»iSystem800xATraining,2010,pp.7-9.

[11]ABB Ltd., «ABB ServicePort Service Delivery Platform,» [Internett]. Available:https://library.e.abb.com/public/dc75902bb2d4e9b885257e0b0052d2c7/ServicePort%202015228%20Brochure%209AKK105408A0612%20J.pdf.[Funnet1Mai2016].

[12]VMware Inc., «What's New in the VMware vSphere 6.0 Platform,» August 2015. [Internett].Available: https://www.vmware.com/files/pdf/vsphere/VMW-WP-vSPHR-Whats-New-6-0-PLTFRM.pdf.[Funnet1Mai2016].

Bachelorrapport

Rev:1.0 40(47) 27.05.16

[13]Dell Inc., «Wyse 5000 Series Thin Clients,» [Internett]. Available:http://www.dell.com/us/business/p/wyse-d-class/fs.[Funnet9Februar2016].

[14]Black Box Corp., «Virtual Desktop Computing,» [Internett]. Available:https://www.blackbox.com/store/us/browse.aspx?cat=KVM_Virtual+Desktop+Computing.[Funnet9Februar2016].

[15]VMware Inc., «vSphere Pricing and Licensing,» [Internett]. Available:http://www.vmware.com/products/vsphere/pricing.html.[Funnet9Februar2016].

[16]ABB Ltd., «Library - Best practise guidelines, Operator Workplace and Process Graphics,»[Internett]. Available:https://library.e.abb.com/public/c2583a86b2762b79c1257c440052de84/3BSE068129_A_en_800xA_best_practice_guidelines_-_Operator_workplace_and_process_graphics.pdf. [Funnet 4April2016].

[17]ABBLtd.,«VideONetConnectfor800xA-UserManual,»2014.

[18]ABBLtd.,«AudibleAlarms,»iSystem800xAversion6.0-Configuration,2015,pp.108-111.

Bachelorrapport

Rev:1.0 41(47) 27.05.16

AppendiksB ForkortelserogordforklaringForkortelse/ord Fulltnavn/forklaring800xA ABBsittnyestekontrollsystemAC800M ModellnummerpåenavABBsPLSerAgitator RøremekanismeitankenAspectserver DeralldataforsystemeterlagretCCTV Close-CircuitTelevision–KameraovervåkningConnectivityserver Håndtererdatamellomkontrollnettverkogklient/servernettverkDCS DistributedControlSystem–KontrollsystemforindustrielleanleggDomainserver AdministrererhvilkenbrukeresomfårtilgangtilhvilkendataEngineeringCloud EksterntservernettverkeidogdriftetavABBEOW ExtendedOperatorWorkplaceFaceplate LiteHMI-bildeforhverenkeltkomponentFAT FactoryAcceptanceTest–TestavsystemforåseomdetfungerersomplanlagtFieldbus SamlingprotokollersombrukesiindustrielledatanettverkHMI HumanMachineInterface–Skjermbilder,brukerdialogpåskjermIO Input/OutputKlient DatamaskinsommottartjenesterfraenserveroveretnettverkKVM Keyboard,Video,Mouse–FleredatamaskinerkannåsfrasammeskjermPA PublicAddress–LydanleggtilåformidlebeskjedertilpersonelliområdetPLS ProgrammerbarLogiskStyring–KontrollerbruktiautomatisertesystemerProfibus EnstandardforFieldbus-kommunikasjonPTZ Pan-tilt-zoom,styrbartkameraRDP RemoteDesktopProtocol–StandardfåråfåtilgangtilenPCoveretnettverkRedundans SikkerhetsomgjøratomenenhetslutterogvirkestårenannenklartilåtaoverServer DatamaskinsomutførertjenesterforandremaskineroveretnettverkServiceportserver OvervåkermaskinvareoggirbeskjedomslitasjeogtilstandtilkomponenteneTAG MerkingavutstyrsominngårisystemetVirtuellmaskin Programvare-simuleringavenkomplettdatamaskinVMware Programforvirtualiseringavdatamaskiner

Bachelorrapport

Rev:1.0 42(47) 27.05.16

AppendiksC ProsjektledelseogstyringC.1 ProsjektorganisasjonPåstartenavoppgavenbledetvalgengruppeleder.Valget faltpåErlendHårstad.Ansvarsområdefor gruppeleder har hovedsakelig hvert å opprettholde kommunikasjon mot ABB. All mail-korspondansemotveilederogandrepersoneriABBhargåttgjennomleder,dadetteblirenklereåforholdesegtilforABB.Dagruppenhararbeidetgodtsammenogallegruppemedlemmeneselvhartattansvarforarbeidsoppgaverunderveishardetikkevertbehovforlederådelegereoppgaver.

C.2 ProsjektformDaprosjektet startetogABBpresenterteoppgaven forgruppen for førsteganghaddeABBenklarstrukturpåhvordanoppgavenskullebyggesopp.Oppgavenvardeltini5deler:

• DesignBasis• BasicDesign• DetailDesign• Fabrication• Testing

Design Basis innebar at kunden, ABB, la fram oppgaven og forventningene de hadde tilsluttproduktet forgruppen.NestestegvarBasicDesignsomvarganske lik forstudierapportensomleveres til skolen. I dette steget gjorde gruppene rede for oppgaven slik gruppen forsto den ogutarbeidet flere løsningsforslag fordet ferdigesystemet.EngjennomgangavBasicDesignblegjortmedveilederforABBogdetbletattetvalgomhvilketavløsningsforslagenesomskullejobbesvideremed. I Detail Design jobbet gruppenmed å utarbeide all relevant informasjon for systemet slik atnestesteg,Fabricationkunneutføresbasertpådennedokumentasjonen.Herbledettattavgjørelseromhvilkenkomponentersomskulleværemedvidereidetnyesystemetoghvasomeventueltmåttekjøpes inn.Fabricationhandletomoppkoblingogkonfigurasjonavsystemet.Alt frakablingtilPLS-programmeringblegjortidennedelen.IDetailDesignbledetutarbeidetenFAT-prosedyre.DennelagrunnlagetforTesting.GruppenutførteførstFAT-prosedyrenutenABBforå lukeuteventuellefeilogmanglerførdenblegjennomgåttengangtilmedveilederiABB.

Bachelorrapport

Rev:1.0 43(47) 27.05.16

C.3 Fremdriftsplan

Bachelorrapport

Rev:1.0 44(47) 27.05.16

C.4 RisikolisteID

Risiko Sanns. Alvor Konsekvens Tiltak

R-1 Ikkeferdigmedoppgavenitide Lav Høy

Mulighetforikkeåbestå,misfornøydarbeidsgiver

Hagodoversiktiprosjektetåtatakiproblemerogutfordringertidlig

R-2 Systemetfungererikkesomforventet Middels Høy Misfornøydarbeidsgiver

Brukegodtidtilplanleggingogkravspesifikasjon

R-3 Stortfraværiprosjektet Lav HøyProsjektetstårifareforåikkeoverholdetidsfristen

Holdeallemotiverteogikkeskadeseg

R-4 Fårikkefattikritiskedelertilprosjektet Lav Middels

Fårikkeutførtarbeidetetterplanen,ogmåfinnealternativeløsninger

Sørgeforåbestilleekstradelertidlig

R-5 Misterinteressenforoppgaven Lav Middels Arbeidetgårsaktereogtidsfristenstårifare

Holdeprosjektetintressantogutfordrehverandre

R-6Fåikkedeforskjelligevirutelledatamaskinenetilåsnakkesammen

Middels HøyProsjektetstopperoppogvimåtilbaketilplanleggingsfasen

Planleggegodt,ogvitehvilkebegrensningersomfinnesoghvasomermuligågjennomføre

R-8 Fårikketestetsystemetgodtnok Middels Middels Fårikkeavdekketskjultefeil

Setteavgodttidtestingavsystemet

R-9FårikkehjelpavABB'sspesialisterpåkritiskeområder

Lav Høy Måbrukelengretidpååfinneutavløsningerselv

Holdegodkommunikasjonmeddefagpersonenevieravhengieav

R-10 Ødeleggerutstyr Lav Høy Person,matrielleogøkonomiskeskader

HagodHMSpåarbeidsplassenogfølgeABBsarbeidspraksis

R-11Folkkommerinnpådemorommetogfiklermedutstyret

Lav MiddelsSystemetfungererikkeslikvigikkfradet,brukermertidpåfeilsøking

Holdegodordenogenryddigarbeidsplass

R-12 Fårikkegodnokgrafikkpåoperatørskjermene Middels HøyLiteattraktivåvisefrem,vondtihodetvedlangvarigbruk

SjekkeopphvasomstøttesogmuligensinstallereGPUpåserveren

R-13 Demorommeteropptattogmyebooket Middels Høy Fårstartetpåfabrication

itideogblirikkeferdig

Bookerommetiforveien,utnyttetidengodtnårvierder

Bachelorrapport

Rev:1.0 45(47) 27.05.16

AppendiksD ØvrigediagrammerD.1 Topologitegning

Internett

Engineering cloud

1 x klient Aspectserver

Connectivityserver

DemoBGO-S1

Switch

800xA-nettverk

Tynnklient 1 Tynnklient 2 Tynnklient 3 Tynnklient 4 iPad

KVM sender

AC800M

KVM sender KVM sender KVM sender

KVM nettverk

Media PC

KVM sender

Klient 1 Klient 2 Klient 3

EOW

Demovegg

Lenovo docking

KVM sender

KVM mottaker KVM mottaker KVM mottaker KVM mottaker KVM mottaker

Display prosessor

KVM switch KVM sender

Chromecast

P&ID bordAXIS Video Encoder

Kamera 1

Dok. nr: BO16E33-XQ-002Rev. Nr.: 1.1Status: Gyldig

Server konfig.

KVM sender

Trådløs ruter

KVM sender

Kamera 2

2 x klient

DemoBGO-S2

2 x klient

DemoBGO-S3

Bachelorrapport

Rev:1.0 46(47) 27.05.16

D.2 Kabinettegning

Bachelorrapport

Rev:1.0 47(47) 27.05.16

AppendiksE Elektroniskevedlegg§ FATprosedyreutført/signert§ Guideline–HMI§ Guideline-Programmering§ Materialliste§ Brukermanual§ Timeliste/fremdriftsplan§ Møtereferat–GOB§ Møtereferat–HS§ Prosjektlogg§ FunctionalDesignSpesification–FDS§ BasicDesign§ Koblingsliste