In de industriële automatisering wordt voor het realiseren van bedieningsinterfaces nog veelal gebruikgemaakt van SCADA-programma’s als onderdeel van de B&B-systemen die de grote platformleveranciers leveren. Deze bediening interfaces hebben echter altijd een hardware platform nodig. In geval van training en opleiding zal uw organisatie dus te allen tijde een offline systeem moeten aanschaffen en onderhouden.

Minimaliseren hardware

Met de HTML-GUI zijn we in staat om opleiding- en trainingssystemen op te zetten die voor iedere gebruiker bereikbaar zijn vanuit de browser. Hierdoor wordt de toegang laagdrempeliger en is er minimale hardware nodig om een dergelijk systeem in stand te houden.

E-learning modules

Aangevuld met een module (e-learning) stelt dit de toekomstige bedieners in staat om in een digitale omgeving te oefenen met het bedienen van het systeem. Met de gebruiksvriendelijke digitale training bereiden we bedienaars goed voor op de uitvoering van hun taak (gebruiksgemak). Hiermee worden fouten voorkomen in de bediening. De training stimuleert het herkennen van storingen en is daarmee van waarde om storingen sneller te verhelpen (beschikbaarheid). De bediener kan dankzij de training veiligheid nog beter borgen.

Onbeperkte grafische mogelijkheden

Een tweede voordeel van een HTML-GUI is dat grafische mogelijkheden nagenoeg onbeperkt zijn. Waar traditionele SCADA-programma’s afhankelijk zijn van wat de leveranciers bieden en mogelijk maken kan, sinds de komst van HTML5 en technieken als WebGL, een HTML-GUI grafische mogelijkheden toepassen die de werkelijkheid benaderen. Variërend van eenvoudige effecten als gekleurde scrollbars en schuivende faceplates tot complete 3D-weergave van objecten, direct ondersteund in de browser of als standalone applicatie.

Op deze wijze komt een user interface beschikbaar die 1-op-1 gelijkenissen vertoont met de user interfaces waar ieder mens al aan gewend is (bijvoorbeeld de Windows interface en functionaliteiten).

Voor de ontwikkeling van de HTML-GUI heeft Strypes een architectuurmodel ontwikkeld dat bestaat uit vijf onderdelen.

De applicatie is waar een operator op dagelijkse wijze mee communiceert. De applicatie heeft eenzelfde opbouw als een SCADA-applicatie in de vorm van een client en een serverdeel.
Het client deel is een webapplicatie welke op iedere browser (PC/tablet/mobile) kan worden weergegeven. De applicatie is hierbij opgebouwd middels standaard bouwblokken aangevuld met javascript voor gedrag en CSS voor visuele vormgeving.
Aan de server zijde wordt gebruikgemaakt van standaard modulen voor bijvoorbeeld login (AD/LDAP), vertalen bedien commando’s naar PLC of andere installatie en registratie van bedien handelingen of status wijzigingen.

De applicatie maakt aan de client-side gebruik van state-of-the-art web-gui frameworks als React en/of Vue. Hiermee zijn “reactive” applicaties te bouwen welke gebruikers interactie ontvangen en data up-to-data houden. Voor beide frameworks zijn veel standaard componenten beschikbaar welke in look-and-feel eenvoudig aan te passen zijn naar de vormgevingseisen van uw klant.
De bediening wordt daarnaast testbaar met standaard testtools als bijvoorbeeld TestComplete of Selenium, maar ook geautomatiseerde unit-tests worden vanuit de frameworks gefaciliteerd.

De applicatie maakt aan de server-side gebruik van webshop technologie. Op het eerste gezicht een vreemde combinatie, maar deze technologie voorziet in alles voor het snel, betrouwbaar en veilig uitwisselen van informatie tussen de gebruiker en achterliggende systemen.

Informatie-opslag voor visualisatie en trending wordt opgeslagen in een database; dit kan een klassieke SQL database zijn, maar ook de non-SQL databases doen hun intrede specifiek in het gebied van opslag van time-serie data; deze wordt meer en meer gebruikt voor het aantonen van beschikbaarheid, betrouwbaarheid en voorspellend vermogen.

De communicatie laag vormt de flexibele koppeling met installaties voor 2-weg communicatie; bijvoorbeeld op basis van klassiek OPC, OPC-UA maar ook XML wat door veel nieuwe communicatie en zichtsysteem oplossingen wordt ondersteund. In deze communicatie laag is de limiet op “tag variabelen” natuurlijk verleden tijd, zodanig dat alle data leesbaar en bruikbaar voor analyses kan worden gecommuniceerd zonder processing.

De onderliggend benodigde hardware is standaard verkrijgbare hardware:

• Client site een PC/tablet/Telefoon/thin-client en zelfs zero-clients
  “Als het op een browser kan draaien is het geschikt”.
• Server site, een standaard server met naar keuze Windows server 2019 of Linux; naar keuze enkelvoudig dan wel redundant uitgevoerd.

Deployment kan klassiek op basis van “installaties” of middels moderne “container deployment” op basis van Kubernates. Container deployments garanderen dat de test-omgeving en runtime-omgeving identiek zijn; installatie en rollback issues zijn hiermee definitief verleden tijd. De HTML GUI is redundant op te lossen, waarbij de applicatie stootloos overschakelt naar het redundante systeem.

De applicatieserver dient voor de visualisatie naar de bedienaar. Visualisaties zijn mogelijk op mobiele apparaten, PC’s, laptops of een zero-client. Een zero-client is een compacte PC zonder OS. Connectie met deze apparaten vindt plaats op basis van PCoIP waarmee een veilige verbinding met de server is te realiseren.

Waar enkele jaren geleden een SCADA-bediening vanzelfsprekend was, zijn er vandaag de dag alternatieven welke geen vendor-locking hebben of systemen waar enkel beperkte consultants voor beschikbaar zijn. Vandaag zijn er alternatieven op basis van open-source oplossingen, waarbij de focus ligt op de creatie van productwaarde zoals dit gebruikelijk is in de wereld van webapplicatie ontwikkeling.

De transitie van de traditionele SCADA-pakketten naar een GUI gebaseerd op webtechnologie brengt een flink aantal voordelen met zich mee:

1. Snelheid – webtechnologie is gebaseerd op een verwachtingspatroon bij gebruikers dat een input vaak binnen milliseconden wordt omgezet in een output. Traditionele SCADA-pakketten kennen, met name bij complexe GUI’s, een verwerkingstijd van enkele honderden milliseconden. De feedback met een HTML-GUI is te vergelijken met een website, immers is dit dezelfde technologie.
2. Stabiele basis – De webtechnologie wordt nog steeds dagelijks verbeterd, waarbij nieuwe features beschikbaar komen. Updates zijn veelal gratis en open source in tegenstelling tot SCADA-pakketten waarvoor licenties afgesloten dienen te worden en om de zoveel jaar een hele vernieuwingsslag plaats moet vinden.
3. Kennis is breed beschikbaar – waar expertise voor bepaalde SCADA-pakketten soms beperkt blijft tot enkele personen is er een zeer brede arbeidsmarkt voor web-ontwikkelaars.
4. Vergroten van testmogelijkheden – Testen van grafische interfaces in SCADA-pakketten is vaak een tijdrovende klus en kan niet zonder onderliggende besturingssysteem. Daarnaast zijn er weinig mogelijkheden om de GUI stand-alone automatisch te testen. Het gebruik van webtechnologie effent het pad voor testtools zoals TestComplete, Selenium en SoapUI waarbij visuele testen als volledig automatische scripts uitgevoerd kunnen worden wat enorm scheelt in kosten en tijd bij projecten waar veel regressie wordt toegepast.