点火SCADA

Ignition は、2010 年 1 月にInductive AutomationによってリリースされたSCADAシステム用の統合ソフトウェア プラットフォームです。SQLデータベース中心のアーキテクチャに基づいています。Ignition は、Java Web StartテクノロジによるクロスプラットフォームのWeb ベースの展開を特徴としています。Ignition プラットフォームには、Ignition Gateway、Designer、ランタイム クライアントの 3 つの主要コンポーネントがあります。独立したモジュールは、プラットフォーム コンポーネントのいずれかまたはすべてに個別の機能を提供します。Ignition SCADA モジュールは、リアルタイム ステータス制御、アラーム、レポート、データ取得、スクリプト、スケジュール、MES、モバイル サポートなどの機能を提供します。^[1]

Ignitionは、2011年10月4日にカリフォルニア州サンフランシスコで開催されたJavaOneカンファレンスで2011 Duke's Choice賞を受賞しました。Oracleは、Ignitionが産業オートメーションにおける重要なJavaベース製品であることを認めました。^{[2] [3]}

Ignitionは、2011年にAutomation World誌のSCADAおよび情報管理部門で読者賞を受賞しました。^[4]

モジュールマーケットプレイスは、 SCADAソフトウェアのiTunes StoreやGoogle Playに似たコンセプトのオンラインストアです。Inductive Automationは2013年3月4日にオープンしました。^{[5] [6]}

一部のモジュールは無料ですが、その他は有料です。すべてIgnition SDKを使用して開発されています。コアIgnitionアプリへのアクセスは、サードパーティの開発者が同社のシステムで使用するためのモジュールアプリを作成できるようにするために提供されています。これらのアプリはすべて、モジュールマーケットプレイスサイトからダウンロードできます。^[7]

初期のレビューでは、モジュールマーケットプレイスはApple iTunes Storeと比較され、^{[8] [9]}破壊的であり^[10]、SCADAソフトウェアメーカー間の独占的境界を取り除いたと指摘されました。^[11]開発者はマーケットプレイスで独自の価格モデルを設定し、収益の70%が開発者に、30%がInductive Automationに支払われます。^{[12]すべてのモジュールは、安定性、互換性、}メモリリークをテストするためにInductive Automationに検証のために提出する必要があります。検証後、モジュールはInductive Automationによってデジタル署名され、モジュールマーケットプレイスにアップロードできます。すべてのモジュールには、ユーザーが無料で再設定できる2時間の試用版を含める必要があります。^[13]

SQL Bridge は、産業用PLCとSQL データベース間のギャップを埋めるOPCベースのミドルウェア製品です。これは、構成にスクリプトやプログラミングを必要としないドラッグ アンド ドロップ アプリケーションです。

トランザクショングループは、データのログ記録、PLCの同期、ダウンタイムの追跡、レシピの管理に使用されます。このようなグループは、ストアドプロシージャ、柔軟な実行スケジュール、および正確な制御と監視のためのトリガーをサポートしています。 ^{[14]データロギングは、トランザクショングループまたは}SQLTags Historyを使用して実現できます。

ストアアンドフォワードは、外部データベース接続が利用できない場合に、SQLデータベースの書き込みをメモリにバッファリングし、ローカルディスクにキャッシュするエンジンです。再接続時に、データは集約された時間効率の良いバッチでサーバーに転送されます。^[15]

SQLブリッジモジュールは、FactorySQLの4.xxシリーズの最終バージョンを置き換えるために2010年1月に作成されました。^[16]

Visionモジュールは、 Ignition SCADAプラットフォームの主要な視覚化部分です。ランタイム、ゲートウェイ、デザイナーという 3 つの主要コンポーネントが含まれています。

• Ignition Runtimeまたはクライアントは、通常Web ブラウザから起動されるJavaアプリケーションです。エンド ユーザーのHMIインターフェイスとして機能し、リアルタイムまたは履歴のプロセス データを表示したり、産業用アプリケーションを制御したりするために使用できます。起動方法は 3 つあります。Webブラウザ内のアプレットとして、 Java Web Start経由で、またはフル スクリーン モードで起動します。フル スクリーンモードでは、産業用タッチスクリーンアプリケーションに典型的な、境界線やツールバーなしで画面全体に表示されます。
• ゲートウェイは、Web ページで構成可能な、クラスタリングにJGroupsマルチキャストを使用するApacheのカスタマイズされたバージョンです。ゲートウェイは、クライアント要求を仲介するために単一のポートを使用するサーブレットを実行します。ゲートウェイはSSL/TLSをサポートし、ゲートウェイとクライアント間の通信を圧縮します。
• デザイナーは、SCADAアプリケーションを作成するために使用されるWYSIWYG IDEです。ランタイムと同様に、Java Web Start でデプロイされるアプリケーションです。

レポートモジュールは動的なレポートを作成します。レポートは既存のAdobe Acrobat（PDF）ファイルから生成することも、最初から作成することもできます。データはIgnitionプラットフォームを通じて導入され、あらゆるSQLデータベースまたはOPCソースにアクセスできます。レポートモジュールは、画像、グラフ、表、さまざまな基本的な図形ツールをサポートしています。レポートはIgnitionのWebベースシステムを通じて表示されます。^[17]レポートモジュールでは、画像のスクリーンショットに表示されているように、表とグラフのオブジェクト間でデータの集約と参照を行うことができます。

Ignition SMSアラーム通知モジュールは、テキストメッセージによるアラーム通知と確認の両方を可能にします。SMS通知モジュールをIgnitionに追加すると、テキストメッセージによるアラーム通知の送信と確認が可能になります。SMS通知は、ユーザーが応答しやすくする効率的で即時的な方法です。このモジュールには、アラーム通知モジュールと、データとSMSのセルラープラン（モジュールには含まれていません）を備えたSierra Wireless AirLink RV50が必要です。^[18]

モバイルモジュールにより、 Java Runtime EnvironmentをサポートしていないデバイスでもVisionモジュール全体を実行できます。これは、モバイルクライアントがIgnition Gatewayでリモートセッションを表示することで実現されます。モバイルモジュールには、キャンバス要素をサポートするJavaScript準拠のブラウザが必要です。互換性のある例としては、 iPad、iPhone、Android 2.2以降、VNCクライアントなどがあります。^[19]

モバイルモジュールにより、オペレーターや管理者はシステムステータスなどの重要なデータにどこからでも応答し、システムアラートを制御し、メモを作成することができます。^[20]

OPC -UAイグニッションモジュールは、PLCやその他のデバイスやネットワーク接続用のモジュラードライバーをサポートするOPCサーバーです。これは、最初の100％ネイティブJava OPC UAスタックです。^[21] OPC-UAモジュールには、ユーザーがイグニッションゲートウェイでホストされているAJAX Webページを介してPLCレジスタ値を読み書きできるクイッククライアントが含まれています。

現在のドライバーには、AB Suite、Modbus TCP、Siemens Ethernet、Simple TCP/UDPが含まれており、ユーザーはPLC、太陽電池、照明、発電機、流量計、バーコードスキャナーなどのさまざまなデバイスに接続できます。

Inductive AutomationはIgnition OPC-UAサーバーを無料で提供しています。必要なライセンスは、同社のWebサイトまたは直接連絡して取得する必要があります。^[22]

OPC -COMモジュールは、ローカルおよびリモートのOPC-DAサーバーへの接続をサポートします。32ビットおよび64ビットシステムの両方で動作します。いくつかのOPC相互運用性会議でサードパーティのOPC-DAサーバーとの相互運用性がテストされています。^[23]

MESモジュールは、別途ライセンスされるイグニッションプラグイン モジュールで、一般的にはユーザー開発が少なくて済む高レベルの機能を提供します。MES モジュールは特定の機能を提供するように設計されており、業界固有のものにすることができます。現在使用可能なモジュールは、ダウンタイム OEE、SPC、およびスケジューリングです。チェンジオーバー管理および追跡/系図モジュールは、2013 年 1 月の時点でリリース予定であると発表されています。

HMI /SCADA モジュール レイヤーには、 Ignition プラットフォームの主力製品が含まれています。Visionは主要な視覚化モジュール、SQL Bridgeは双方向の OPC から SQL へのデータベース ヒストリアンおよびトランザクション マネージャー、Reporting は動的なPDFレポートを生成し、Mobile はiPad、iPod、Android、スマートフォン、タブレットなどの HTML 5 対応デバイスへのアクセスを可能にします。

プラットフォーム層には、すべてのモジュールに対する以下のコア機能が含まれています：OPC-UAクライアント、データベース、Webサーバー、システムログ、ライセンス、統合開発環境、監査、認証、モジュールAPI、アラートコア機能、データベース接続、Pythonスクリプトエンジン、リアルタイムタグデータベース、ストアアンドフォワード、冗長性。^[24]

FactorySQLは、Inductive AutomationによるOPCベースのミドルウェア製品であり、産業用PLCとSQLデータベースの間のギャップを埋めました。^{[25] FactorySQLは、} Windowsサービスとして実行されるドラッグアンドドロップの.NETアプリケーションでした。FactorySQLバージョン1.0は2003年にリリースされ、2010年にIgnitionのリリースとともにバージョン4で廃止されました。 ^[26] Inductive AutomationはOPC-UAモジュールを無料で提供しました。^[27]

FactorySQLは当初、ドラッグアンドドロップで OPCからSQL へのデータロガーとして作成されました。その後、トランザクションマネージャとインダストリアルヒストリアンの機能が追加されました。FactorySQLは2007年12月にバージョン4.1でSQLTagsのサポートを導入しました。^[28]

FactorySQL の構成は、標準のグループを使用して行われました。この構成単位は、履歴ロガー、リアルタイムのステータスと制御の同期装置、ダウンタイム トラッカー、レシピ マネージャーなどから変形されます。 ^[29]グループ構成では、データベース接続、テーブル、タイミング オプション、トリガー オプション、および「方向」を定義します。方向は、読み取り操作または書き込み操作が SQL データベースから OPC サーバーに送信されるか、または OPC サーバーに送信されるかを定義します。「双方向」では、どちらかの側からの変更をもう一方の側に書き込むことができます。グループには項目が含まれます。項目は、OPC ブラウジング ツリーからドラッグするか、手動で作成します。各項目は、SQL データベース内の列名とともに、完全修飾 OPC パスを表します。項目には、スケーリング オプション、OPC 情報、およびその他の操作モードも含まれます。

ベンダーのウェブサイトからリストされた機能: ^[30]

• 簡単なブラウジングナビゲーション ツリーから OPC サーバーを参照します。
• ドラッグ＆ドロップ構成OPCブラウザからグループにタグをドラッグ＆ドロップします
• 双方向データ転送PLCとデータベース間でデータを転送します。タイマー、カウンター、トリガー、ハンドシェイクなどのさまざまなオプションが用意されています。
• 電子メールアラートを内蔵
• シンプルなグループの視覚化 実行中、停止中、エラー状態などのグループステータスを視覚的に表示
• ストアド プロシージャ グループOPC データをSQLストアド プロシージャパラメータにマップします。
• ブロック データ グループは、配列の読み取りと書き込みを使用して、SQL データベース内の OPC データの大きなブロックをミラーリングします。
• TCP 接続を介してネットワーク上でリモート構成グループ構成を実行します。
• ほとんどの PLC とデータベース システムをサポートほぼすべてのOPC準拠 PLC とODBC準拠 SQL データベースをサポートします。
• 冗長性プライマリおよびバックアップフェイルオーバーモードをサポートします。^[31]
• SQLTags Proprietaryは「あらゆるSQLデータベースを高性能な産業用タグデータベースに変える」ことを意味します。^[32]

FactoryPMIは、Inductive AutomationによるJavaベースのSCADA製品で、ランタイム、ゲートウェイ、デザイナーの3つの主要コンポーネントで構成されていました。^[33] FactoryPMIデザイナーは、SunのBean Builderの一種として始まりました。FactoryPMIバージョン1.0は2003年にリリースされ、 2010年にIgnitionのリリースとともにバージョン3.3で廃止されました。^[34]

• FactoryPMIランタイムまたはクライアントは、通常Web ブラウザから起動されるJavaアプリケーションです。エンド ユーザーのHMIインターフェイスとして機能し、リアルタイムまたは履歴のプロセス データを表示したり、産業用アプリケーションを制御したりするために使用できます。ランタイムは、 Web ブラウザ内のアプレットとして、 Java Web Start を介して、またはフル スクリーン排他モードで起動できます。フル スクリーン排他モードでは、産業用タッチスクリーンアプリケーションに典型的な、境界線やツールバーなしで画面全体を占めます。
• ゲートウェイは、Web ページで構成可能な、クラスタリングにJGroupsマルチキャストを使用するApacheのカスタマイズされたバージョンです。ゲートウェイは、クライアント要求を仲介するために単一のポートを使用するサーブレットを実行します。ゲートウェイはSSL/TLSをサポートし、ゲートウェイとクライアント間の通信を圧縮します。
• FactoryPMI Designer は、SCADAアプリケーションの作成に使用されるWYSIWYG IDEです。ランタイムと同様に、Java Web Startアプリケーションです。FactoryPMI Designer は、Sun の Bean Builder の一種として始まり、産業用アプリケーションを容易にし、スクリプトエンジンとしてJython を組み込むまでに成長しました。

ベンダーのウェブサイトからリストされた機能。^[35]

• 無制限のクライアントFactoryPMIは、Web起動ディストリビューションを使用して、どこからでも無制限の数のクライアントが接続できるようにします。^[36]
• Web 起動Java Web Startデプロイメント テクノロジを使用します。
• Active Directory 認証Microsoft Windows Active Directory認証をサポートします。
• 即時の変更展開FactoryPMI デザイナーに保存された変更は、実行中のすべての FactoryPMI クライアントに自動的にプッシュされます。
• クラスタリング2 台以上の FactoryPMI ゲートウェイを接続して冗長クラスタを作成します。クライアントの負荷分散により、トラフィックがクラスタ全体に自動的に分散され、スケールアウトモデルが実現します。
• 強力なスクリプト言語FactoryPMI は、一般的なPythonスクリプト言語を使用して、高度なプロジェクトを作成し、カスタム要件を満たすことを可能にします。
• 強力なグラフと表
• SQLTags Proprietaryは「あらゆるSQLデータベースを高性能な産業用タグデータベースに変える」ことを意味します。^[37]

2010 年、Inductive Automation はFactorySQLとFactoryPMI をIgnition by Inductive Automation に統合しました。これにより、モジュラー フレームワークが作成され、FactorySQL と FactoryPMI の中央設計インターフェイスが提供されます。Ignition がプラットフォームとなり、FactorySQL と FactoryPMI はモジュールとしてリファクタリングされました。FactorySQL は SQL Bridge モジュールとなり、FactoryPMI は Vision モジュールとなりました。初期リリースには、Ignition Reporting モジュールと Ignition OPC-UA モジュールという 2 つのモジュールが含まれていました。OPC-UA モジュールは無料でダウンロードして、スタンドアロンの OPC-UA サーバーとして使用することもできます。

SQLTagsは、任意のSQLデータベースをタグデータベースとして使用する独自のテクノロジーです。タグは、 OPC、式、定数などのソースから取得でき、アラート、スケーリング、履歴ストレージなどのさまざまな構成オプションをサポートしています。SQLTagsは、SQLデータベースで自動的に構成されるテーブルであるタグプロバイダーに保存されます。 ^[38]

SQLTags Historian は、サポートされているSQL データベース内の履歴データを管理する独自のデータ ロギングテクノロジです。これは、Ignition SQL データベース接続を定義し、タグごとに機能を有効にすることで構成されます。システムは、ユーザーのSQL入力なしでテーブルを自動的に作成および管理します。履歴スキャン クラスは、タグのセットごとに異なるログ間隔をサポートし、ログ レートを動的に変更します。これにより、システムは必要に応じて高解像度の履歴を保存し、他の期間は低解像度のデータを保存できます。システムは、データを複数のデータベース テーブルに自動的に分割します。これにより、長期にわたって一貫したパフォーマンスが保証され、データのアーカイブとプルーニングのための一貫したメカニズムが提供されます。^[39]

Ignition プラットフォームでは、スクリプトを使用して、デザイナーが柔軟性とカスタマイズ性を追加できるようにしています。Ignition には、Python とExpression Language という2 つの主要なスクリプト言語があります。

Ignition は、Jythonと呼ばれるPythonバージョン 2.5の実装を使用します。コンポーネントのイベント処理には Python スクリプトが使用されます。この例としては、ユーザーがグラフィック オブジェクトをクリックしたときにポップアップ ウィンドウを開くことが挙げられます。その他の一般的な用途としては、アラームをチェックするタイマーやログオン スクリプトなどのイベント スクリプトがあります。より特殊な機能のために、Jython で Java クラスとメソッドを使用することもできます。

Ignition Expression Languageは、Inductive Automationによって発明されたシンプルな言語です。^[40]式言語は非常にシンプルな種類の言語で、すべてが式、つまり値を返すコードです。つまり、ステートメントや変数はなく、演算子、リテラル、関数だけです。Microsoft_excelの式言語の例を考えてみましょう。Excelは、 " =SUM(C5:C10) "などの式を入力することで、セルの値を動的に計算できます。これは、6つのセルの算術合計を実行します。Ignitionの式言語も同様に機能します。タグとコンポーネントプロパティの動的な値を定義するために使用されます。

式は、集計、色、日付と時刻、ロジック、数学、文字列、型キャスト、および高度なカテゴリに分類されます。

IgnitionモジュールSDKは、誰でも独自のモジュールを開発するために利用できます。^[41] SDKは、クライアント、ゲートウェイ、デザイナー、共通、ビジョンモジュールのAPIとクラスを個別のJARリソースとして公開します。たとえば、プログラマーは、 SOAPを使用してQuickBooks Webコネクタと通信する QuickBooksと統合するためのIgnitionモジュールを作成しました。 ^[42]

モジュールは、承認前にテストのために Inductive Automation に提出する必要があります。テストが完了すると、モジュールはデジタル署名され、生産用点火システムに配布できる状態になります。

Ignitionは通常、無制限のライセンス構造で販売されており、クライアント、PLCまたはSQLデータベース接続、タグ、または視覚化画面に対して課金を回避するサーバーごとのモデルを採用しています。 ^[43]

最も一般的なIgnitionソフトウェアパッケージはThe Worksで、SQL Bridge、Vision、Reporting、Symbol Factoryのモジュールの無制限バージョンが含まれています。SQL BridgeとVisionモジュールの限定バージョンは、それぞれ機能と同時クライアント数によって制限されています。^[44]

Ignition のパフォーマンスは、1 秒あたりのタグ変更と同時クライアントの総数に基づいています。Inductive Automation は、SQLTags のパフォーマンスをベンチマークした 2008 年のホワイト ペーパーを発表しました。^{[45]テストは}FactorySQLとFactoryPMIで実施されましたが、Ignition のパフォーマンスは少なくとも同等であると予想されます。評価では、 MySQLとMyISAMデータ エンジン、MySQL とInnoDBエンジン、Microsoft SQL Server 2005 Express Edition、およびOracle 10g Express Editionの各データベースを使用する 150 台の Amazon EC2 仮想マシンを使用しました 。実際の比較として、Surefire SCADA 蒸留所プロジェクトでは、Linux プラットフォームで 1 秒あたり 30,000 の個別のタグ変更が維持されています。^[46]

Inductive Automationは、IT部門が標準的な方法論を使用してセキュリティをサポートすることを推進しています。^[47] Ignitionは次のセキュリティ機能をサポートしています。

• SSL/TLSすべてのネットワーク トラフィックはSSL/TLSテクノロジーで暗号化されます。
• Active Directory 認証Microsoft Windows Active Directory認証をサポートします。
• 監査により、管理者はアクティビティのログを確認できます。

米国コンピュータ緊急対応チーム（US-CERT）は、悪意のある認証されていないユーザーがプロジェクト構成に関する機密情報をダウンロードできるようにする勧告11-231-01をリリースしました。Inductive Automationは、バージョン7.2.8.178以降でこの問題を解決しました。^[48]

Inductive Automation は、オープンソース コミュニティの推進者および貢献者です。FactoryPMI は、MySQL、Apache、JFreeChart、Jython、Hsqldb、jTDS、Bean Builder など、数多くのオープンソース プロジェクトを活用しています。

• ベンダーイグニッションページ
• 点火モジュールマーケットプレイス
• 誘導自動化FactorySQLページ
• 誘導自動化工場PMIページ
• 2008 誘導自動化ベンチマーク ホワイト ペーパー