Quand une machine et son application de visualisation sont opérationnelles, même un ajustement mineur peut avoir de lourdes conséquences. Des lignes de production entières sont arrêtées, tandis que le développeur du logiciel, qui a dû se rendre sur place, tente de mettre le logiciel de la machine à nouveau en fonctionnement. Les logiciels de conception modulaire constituent une solution efficace pour maîtriser les coûts de maintenance. La maintenance des applications dont les fonctions sont encapsulées dans des éléments modulaires est nettement plus facile et moins coûteuse.
"Sur l'ensemble du cycle de vie d'une machine", explique Wolfgang Portugaller, Head of System Architects de B&R, "l'adaptation et la maintenance du logiciel sont bien plus coûteuses que le développement initial." En plus des coûts directs afférents aux appels de maintenance sur site, les coûts secondaires augmentent rapidement lorsqu'une machine ou une ligne entière doit être arrêtée, ou lorsqu'une mise à jour logicielle entraîne de nouvelles erreurs dans le système. Dans le but de réduire le coût total de possession, les fabricants de machines cherchent des solutions pour rendre la maintenance logicielle plus simple et moins coûteuse.
Architecture logicielle moderne
Des architectures logicielles plus avancées permettent aujourd'hui de dissocier l'application de visualisation de la logique de contrôle de la machine. "Les solutions de visualisation classiques sont intimement liées à l'application machine", explique Wolfgang Portugaller. "Cela signifie que si vous modifiez l'application machine, vous devez également modifier l'application de visualisation. Inversement, si vous modifiez l'interface utilisateur pour qu'elle soit plus ergonomique, vous devez adapter l'application machine."
Pour afficher la valeur d'une variable de processus, par exemple, la variable elle-même est souvent liée directement à l'élément de visualisation correspondant. Ce n'est pas un problème si la machine peut fonctionner pendant vingt ans sans être modifiée. "Malheureusement, c'est rarement le cas", continue Wolfgang Portugaller. Les variables de processus sont renommées, les pages de visualisation sont adaptées ou complétées, de nouveaux utilisateurs sont ajoutés. Même une modification mineure peut demander un effort de reprogrammation important.
Une solution consiste à suivre le principe de conception logicielle appelé "separation of concerns" (SoC). Dans le cadre des logiciels de visualisation, l'application de ce principe introduit une séparation nette entre la présentation des pages de visualisation et les données qu'elles affichent.
Echanges de données via OPC UA
"Nous avons appliqué ce principe à la lettre lors de la conception de notre solution de visualisation mapp View", explique Wolfgang Portugaller. Pour la communication entre les applications de contrôle et de visualisation, mapp View utilise le standard indépendant OPC UA. Pour afficher une valeur de température, par exemple, l'application de visualisation n'interroge pas la variable de processus dans l'application de contrôle, mais la valeur fournie par le serveur OPC UA du contrôleur de la machine.
Réduction des erreurs potentielles
"Les avantages de ce type d'architecture sont particulièrement évidents quand vient le moment de réutiliser l'un des composants, de construire une nouvelle variante de la machine ou d'effectuer des changements lors de la maintenance", remarque Wolfgang Portugaller. Pour modifier la plage de valeurs d'une variable de processus, il suffit d'appliquer la modification une seule fois sur le serveur OPC UA, même lorsque la variable est affichée sur dix pages de visualisation. Ceci élimine quasiment le risque d'erreur de copier-coller ou d'omission.
L'utilisation d'OPC UA présente un autre avantage. Des données contextuelles sous forme de métadonnées accompagnent les données brutes. Pour une variable de température, cela signifie que vous obtenez non seulement une valeur numérique, mais aussi les unités correspondantes, afin d'éviter les erreurs de conversion. Les unités peuvent être changées d'un simple clic dans la page de visualisation, indépendamment des unités utilisées par le programme automate.
Wolfgang Portugaller, Head of System Architects, B&R
Changer des valeurs de consigne en toute sécurité
La capacité à transmettre des valeurs limites est également très utile. La visualisation alerte immédiatement les opérateurs s'ils entrent une valeur de consigne ne figurant pas dans la plage autorisée. Il n'est donc pas nécessaire d'interroger l'application de contrôle. Si un technicien de maintenance ajoute un nouveau réfrigérant, les valeurs de consigne de l'application de contrôle s'ajustent automatiquement et le serveur OPC UA du contrôleur de la machine fournit automatiquement les nouvelles données à l'application de visualisation.
Gérer les accès en toute simplicité
"Les droits d'accès sont un autre point important en ce qui concerne les changements de valeurs de consigne", ajoute Wolfgang Portugaller. Les informations relatives aux rôles des utilisateurs et permettant de savoir quels utilisateurs peuvent modifier quelles valeurs sont incluses dans les métadonnées OPC UA. Le système de gestion de rôles de B&R facilite la définition et la gestion des rôles, des niveaux d'accès et des utilisateurs. "A l'exécution, vous pouvez ajouter des utilisateurs et leur affecter une fonction comme bon vous semble. Il n'est pas nécessaire d'effectuer des changements dans le système de gestion de rôles lui-même."
B&R a présenté mapp View pour la première fois au salon SPS IPC Drives 2015. Cette solution de visualisation est fournie comme composant optionnel d'Automation Studio depuis la version 4.2.5 LTS. Des clients pilotes utilisent désormais mapp View depuis un an environ, et les premières machines dotées de cette solution sont déjà utilisées et maintenues. "Nos clients sont très satisfaits de la simplicité qu'offre mapp View en terme de maintenance logicielle", constate Wolfgang Portugaller. "Ils sont même surpris de voir l'impact que l'architecture de leur logiciel de visualisation peut avoir sur le coût de maintenance total de leurs machines et équipements."
Auteur : Stefan Hensel