Архитектура TRACE MODE

ОСОБЕННОСТИ проектирования асутп в SCADA-системе TRACE MODE

Архитектура TRACE MODE

SCADA-система TRACE MODE содержит средства разработки операторского интерфейса (SCADA/HMI), программирования контроллеров (Softlogic), управления основными фондами (EAM), персоналом (HRM) и производственными процессами (MES).

Все программы, входящие в TRACE MODE, подразделяются на две группы (рис. 1.1): инструментальную систему разработки и исполнительные модули. Как видно из рисунка, инструментальная система разработки содержит три редактора: редактор базы каналов, редактор представления данных, редактор шаблонов.

В редакторе базы каналов создается математическая основа системы управления: описываются конфигурации всех рабочих станций, контроллеров и УСО, а также настраиваются информа­ционные потоки между ними. Здесь же описываются входные и выходные сигналы и их связь сустройствами сбора данных и управления; задаются периоды опроса или формирования сигна­лов, настраиваются законы первичной обработки и управления, технологические границы, программы обработки данных и управления, осуществляется архивирование технологических па­раметров, сетевой обмен.

Рис. 1.1

Результатами работы в этом редакторе являются математиче­ская и информационная структуры проекта АСУТП, которые включают в себя набор баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и операторских станций (узлов) проекта, а так­же файл конфигурации всего проекта c расширением prj. Все остальные файлы проекта хранятся в рабочей директории в каталоге, имя которого совпадает с именем файла конфигурации.

В редакторе представления данных разрабатывается графи­ческая часть проекта системы управления. Сначала создается ста­тичный рисунок технологического объекта, а затем поверх него размещаются динамические формы отображения и управления. Среди этих форм присутствуют такие, как поля вывода числовых значений, графики, гистограммы, кнопки, области ввода значений и перехода к другим графическим фрагментам и т. д.

Кроме стандартных форм отображения, TRACE MODE позволяет вставлять в проекты графические формы представления данных или управления, разработанные пользователями.

Все формы отображения информации, управления и анимаци­онные эффекты связываются с информационной структурой, раз­работанной в редакторе базы каналов.

Для разработки шаблонов документов в состав инструменталь­ной системы включен редактор шаблонов.

Исполнительная система TRACE MODE включает в себя исполнительные модули (мониторы, МРВ) – программные модули различного назначения, под управлением которых в реальном времени выполняются составные части проекта, размещаемые на отдельных компьютерах или в контроллерах, предназначенные для работы на всех уровнях систем управления, о которых говорилось выше.

Существует ряд программных модулей, назначение которых четко не привязано к функциям одного из перечисленных уровней систем управления. К таким модулям относятся (рис. 1.1):

- глобальный регистратор;

- сервер документирования;

- Web-активатор;

- GSM-активатор.

Они могут использоваться для создания как оперативного, так и административного уровней систем управления.

Глобальный регистратор служит для обеспечения надежного хранения архивов ТП. Он архивирует данные, посылаемые ему по сети мониторами реального времени (64 000 параметров с дискретно­стью 0,001 с), обеспечивает автоматическое восстановление дан­ных после сбоя, а также может передавать архивные данные для просмотра мониторам SUPERVISOR.

Для документирования технологической информации в TRACE MODE предусмотрен специальный модуль - сервер документиро­вания. Документирование осуществляется по шаблонам, которые соз­даются в редакторе шаблонов. Время или условие генерирования документа, имя файла шаблона, а также направление вывода доку­мента описываются в программах документирования - сценариях.

Подготовка отчетов (документов) чаще всего привязывается к астрономическому времени. Например, они могут генерироваться один раз в час, один раз в сутки, один раз в месяц или один раз в десять минут. Кроме того, можно установить режим подготовки документа один раз в смену и затем описать разбивку суток на смены.

Сервер документирования NetLink Light используется для ре­шения задачи документирования технологической информации. Он по команде МРВ, собственному сценарию или по команде опе­ратора интерпретирует созданные заранее шаблоны, запрашивает у МРВ необходимые данные и формирует по ним документы. Эти документы могут быть распечатаны на принтере, отправлены по E-mail или опубликованы на Web-сервере.

Утилита консоль тревог позволяет просматривать отчет тре­вог разных МРВ одного проекта.

Любая рабочая станция системы TRACE MODE может выступать в каче­стве Web-сервера, что позволяет управлять технологическим процессом через Интернет (Internet) [1]. На удаленном компьютере необходимо иметь только доступ к сети Интернет и Web-браузер. Для реализации данного режима предназначен модуль Web-активатор, который используется в качестве www-шлюза для ло­кальных систем АСУ ТП на базе TRACE MODE или для придания функций Web-сервера мониторам реального времени. Использование Web-активатора позволяет быстро превратить существующие АСУТП и АСУП в Internet/Intranet-системы без переделки баз данных реального времени (баз каналов).

Доступ к данным реального времени через Web-активатор осуществляется при помощи обыкновенного браузера, работающе­го под любой операционной системой, позволяющей запуск вирту­альной Java-машины. Информация о технологическом процессе представляется пользователю в виде анимированных мнемосхем, трендов и таблиц.

Связь с серверами реального времени TRACE MODE может осу­ществляться практически любыми доступными средствами, на­пример через сотовую сеть стандарта GSM, инфракрасный порт, сеть на основе интерфейса RS-232/485 или модем с использовани­ем высоконадежного протокола TCP/IP. Можно осуществлять подключение и непосредственно через Internet. Для этого доста­точно войти в Internet и набрать IP-адрес сервера TRACE MODE – подключение произойдет автоматически.

Для доступа к данным пользователю достаточно набрать Web-адрес активатора и ввести пароль, тогда весь проект загружается в удаленный компьютер в виде Java-аппрета. Использование стан­дартного языка Java при написании аппретов позволяет реализо­вать на удаленных компьютерах не только Windows, но и другие операционные системы, например Unix, Linux, Mac OS и т. д., а также ОС, использующиеся в карманных PC. Проект TRACE MODE поступает к пользователю в виде Java-аппрета, объем которого не превышает 300 Кбайт, что дает возможность использовать Web-активатор в сетях с низким качеством связи. Достоинством техно­логии Java является также повышенная безопасность.

Для обеспечения мобильных пользователей АСУ оперативной информацией в режиме реального времени на базе TRACE MODE разработан программный продукт - GSM-активатор. Он предна­значен для дистанционного мониторинга и управления технологи­ческими процессами, а также для получения оперативной технико-экономической информации при помощи сверхпортативных ком­пьютеров handheld PC.

В реальном времени GSM-активатор может принимать инфор­мацию от 64 000 датчиков, осуществлять супервизорное управле­ние, получать технико-экономическую информацию из баз данных через сервер, использующий стандартные интерфейсы SQL/ODBC. ОРС, DDE и т. д. Вся входящая информация отображается гра­фически в виде анимированных мнемосхем и трендов.

GSM-активатор, относящийся к новому классу систем оперативно­го управления, отражающих мировую тенденцию к миниатюриза­ции и автономизации компьютерных систем,мо­жет быть использован в качестве персональной информационной системы руководителя.

GSM-активатор пригоден также к применению в охранных службах: получение в реальном времени информации о состоянии охраняемого объекта может стать основой успеха операции груп­пы быстрого реагирования, вызванной по тревоге.

Нужно отметить, что в последней версии TRACE MODE 6 все редакторы системы вызываются из одной программы - Интегрированной среды разработки (ИС). ИС – единая программная оболочка, содержащая все необходимые средства для разработки проекта.