Идеология распределенных комплексов

TRACE MODEимеет мощные средства для создания распределенных АСУТП, включающих в себя до трех уровней иерархии: Уровень контроллеров – нижний уровень; уровень операторских станций – верхний уровень; административный уровень. Деление на уровни иногда может быть весьма условным. В малых системах функции всех уровней часто реализуются на одной операторской станции. В крупных же на каждом уровне может быть выделена своя иерархия. Тем не менее, в большинстве случаев такое деление правомерно. Необходимо заметить, что при разработке крупных сетевых систем, включающих в себя десятки узлов, лимитирующим элементом становятся не характеристики пакета по количеству одновременно работающих в сети узлов, а пропускная способность линий связи. Исполнительная система TRACE MODEвключает в себя мониторы, предназначенные для работы на всех уровнях систем управления.

1.5.1. Уровень контроллеров. На этом уровне реализуется сбор данных от датчиков и НЦУ. Для создания этого уровня предусмотрены мониторы: Микро МРВ, Микро МРВ Модем+, Микро МРВ GSM+. Первый из них предназначен для запуска в контроллерах, связанных с верхним уровнем по локальной сети или последовательному интерфейсу, второй – при связи по коммутируемым линиям, а третий – по GSM-сети. При использовании выделенных телефонных линий или радиоканалов следует применять первый монитор. Эти мониторы не имеют графического интерфейса. Однако по математическим функциям они идентичны мониторам верхнего уровня, а также имеют ряд функций, необходимых для работы в контроллерах (например, поддержка сторожевого таймера).

1.5.2. Оперативный уровень. Для верхнего уровня АСУТП предусмотрены такие мониторы, как МРВ, NetLink МРВ, NetLink Light. Они позволяют создавать рабочие станции оперативного управляющего персонала.

МРВ может обмениваться данными с другими мониторами ТРЕЙС МОУД, а также с любыми контроллерами через встроенные протоколы или драйвер. Он запрашивает данные у нижнего уровня и передает ему команды управления. Полученные данные могут отображаться, архивироваться и передаваться другим приложениям WINDOWS по протоколам ODBC, OPC и DDE.

NetLink МРВ – это сетевая рабочая станция. Этот монитор может обмениваться данными с операторскими станциями (по последовательному интерфейсу или локальной сети), а также с Микро МРВ, работающими в PC-based контроллерах. По функциям визуализации, архивирования, связи с базами данных и документирования NetLink МРВ аналогичен МРВ. В отличие от МРВ, в нем блокированы поддержка плат УСО, обмен с драйвером, обмен по встроенным протоколам MODBUS и DCS, а также клиентские функции OPC и DDE.

NetLink Light – это сетевой графический терминал. Он не имеет своего сервера матобработки, а связывается с сервером МРВ или NetLink МРВ, запущенным на другом компьютере. NetLink Light позволяет создавать дополнительные рабочие места оператора.

1.5.3. Административный уровень. Задачей данного уровня управления является контроль текущего состояния производственных процессов и анализ функционирования производства по архивным данным.

Для решения задач данного уровня предусмотрен монитор SUPERVISOR. Он является специализированной графической консолью, которая может подключаться к серверу матобработки МРВ, NetLink МРВ или ГР. В первых двух случаях просматривается локальный СПАД архив, а в последнем – глобальный архив. Кроме того, SUPЕRVISOR можно переключить в режим реального времени. В этом случае он работает как консоль NetLink Light, и может использоваться для управления процессом.

При работе с архивами SUPЕRVISOR реализует следующие функции: отображение последних изменений значений каналов; просмотр архивов в режиме PLAYBACK; просмотр на заданное архивное время с пошаговым переходом по времени.

До тех пор, пока речь идет о связи между компонентами одного узла, не возникает вопрос об аппаратно/программном интерфейсе, который должен быть задействован для обеспечения связи, – в этом случае достаточно выполнить конфигурирование свойств связь / вызов компонентов. Если взаимодействующие компоненты относятся к разным узлам, интерфейс связи, как правило, должен быть указан и сконфигурирован.

Мониторы реального времени ТРЕЙС МОУД могут обмениваться данными по следующим линиям: локальная сеть; последовательный интерфейс RS-232, RS-485, RS-422; радиоканал; выделенная телефонная линия; коммутируемые телефонные линии; сети GSM. По этим носителям необходимо организовать информационные потоки всех уровней системы управления. При этом могут реализоваться как вертикальные связи (между уровнями), так и горизонтальные (между узлами одного уровня). Например, при задании связи двух каналов разных узлов по RS необходимо создать в узлах компоненты COM-порт, задать для них необходимые параметры и указать для канала-приемника используемый интерфейс связи.

2.3.1. Графический интерфейс. Для разработки средств визуализации состояния технологического процесса и управления им (создания человеко-машинного интерфейса для операторских станций – графических баз для узлов проекта) в SCADA-системе Trace Mode имеется редактор преставления данных. В него загружается структура проекта, созданная в редакторе базы каналов. Выбрав требуемый узел проекта, можно редактировать его графическую базу. Эта база включает в себя все графические фрагменты, которые выводятся на монитор данной операторской станции.

Совокупность всех экранов для представления данных и супервизорного управления, входящих в графические базы узлов проекта составляют его графическую часть. Экраны в графических базах узлов проекта подразделяются на группы. Каждая группа имеет свое название. Группировку экранов удобно использовать исходя из их функционального назначения. Например, в одну группу можно собрать мнемосхемы, в другую – экраны настройки регуляторов, в третью – обзорные экраны и т.п. Одновременно на монитор может выводиться только один экран, каждый из них – это графическое пространство фиксированного размера, на котором размещаются статический рисунок и формы отображения. Он имеет свое имя и набор атрибутов (настроек). К таким атрибутам относятся: Размер, Цвет фона, Обои, Права доступа, Спецификация окна просмотра отчета тревог.

Разработка графических экранов осуществляется путем размещения на них графических элементов. Различают статические и динамические элементы. Статические элементы не зависят от значений контролируемых параметров, а также к ним не привязываются никакие действия по управлению выводимой на экран информацией. Эти элементы используются для разработки статической части графических экранов, например для изображения наполняемых емкостей, котлов, моторов и т.п. Поэтому их называют элементами рисования.

Динамические элементы называются формами отображения. Эти элементы связываются с атрибутами каналов для вывода их значений на экран. Кроме того, часть форм отображения использу­ется для управления значениями атрибутов каналов или выводи­мой на экран информацией. Некоторые формы могут также со­вмещать в себе обе функции.

На экранах можно размещать комплексы статических и дина­мических элементов, оформленных как графические объекты, ис­пользуемые для тиражирования готовых решений в области созда­ния интерфейса оператора.

Графическим объектом называется совокупность форм ото­бражения и элементов рисования, которая оформлена как единый графический элемент. Оформленные в виде объектов типовые графические фрагменты могут вставляться в экраны графических баз любых проектов.

Существует два типа графических объектов: «Объект» и «Блок». Первый из них может ссылаться на 256 каналов, а второй – только на один.

Для создания и редактирования объектов используются такие же окна, как и при работе с экранами. Разработка объектов иден­тична процессу разработки экрана. Различие заключается лишь в настройке форм отображения на каналы. В объекте формы ото­бражения связываются с его внутренними каналами. Эти каналы при размещении объекта на экране настраиваются на реальные каналы редактируемого узла.

Trace Mode позволяет осуществлять ряд операций с графиче­скими объектами: копирование, сохранение и вставка в другие проекты или графические базы того же проекта, вывод в отдель­ные окна на других экранах и т. д.

Для хранения графических объектов используются графиче­ские библиотеки. Каждая библиотека имеет имя и список вклю­ченных в нее объектов. Чтобы в дальнейшем использовать создан­ную библиотеку, ее надо сохранить в файле. Для получения доступа к сохраненной ранее библиотеке надо ее загрузить в редактор представления данных.