SCADA системы (от Supervisory Control And Data Acquisition –оперативное управление и сбор данных)относятся к классу инструментальных проблемно ориентированных средств, в которых мощное объектно-ориентированное программирование сводит технологию программирования к интуитивному восприятию автоматизируемого процесса и делает эти продукты легкими в освоении и доступными для широкого круга пользователей.
Технология проектирования системы автоматизации – СА на основе SCADA системы заключается в следующем:
1. Разработка архитектуры всей СА (на этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла СА).
2. Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с горячим резервированием и т.д.
3. Создание прикладной системы управления для каждого узла, где специалист в области автоматизируемых процессов задает алгоритмы функционирования узлов.
4. Масштабирование параметров прикладной системы в соответствие с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня (например, контроллеры) с объектом управления через датчики.
|
|
5. Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и реальном режиме.
Рассмотрим основные возможности и средства, присущие всем SCADA системам:
- автоматизированная разработка ПО системы автоматизации, позволяющая
создать его без реального программирования;
- средства сбора и обработки первичной информации от устройств нижнего уровня;
- средства управления и регистрации сигналов о аварийных ситуациях;
- средства хранения информации с возможностью ее обработки
(как правило, реализуются через интерфейсы к наиболее популярным БД);
- средства визуализации информации в виде графиков, гистограмм и т.д.;
- возможность работы системы с наборами параметров,
рассматриваемых как единое целое (установки).
SCADA – программы состоят из двух взаимозависимых частей: Run Time и Development. В исполняемой части SCADA – программы (Run Time) запрограммированы базисные функции. Они опираются на возможности ОС, в которой работает SCADA – программа. Привязка возможностей, заложенных в Run Time, к конкретному объекту (инжиниринг) осуществляется посредством инструментальной части (Development). Совокупность SCADA – программы и ОС, таким образом, представляет собой симбиоз, который можно назвать базовым ПО. Инжиниринг фактически есть разработка прикладного ПО без использования традиционных языков программирования.
Все SCADA системы можно считать в той или иной степени открытыми, однако, допускающими возможность дополнения функций собственной разработки.
Открытость SCADA – программ обеспечивается рядом факторов:
|
|
- возможностью их работы в типовых операционных средах;
- наличием типовых программных интерфейсов (DDE, OLE, ODBS, SQL и др.) для связи с другими программами и СУБД;
- включением специальных драйверов для связи SCADA – программ с наиболее популярными контроллерами разных фирм (в ведущих открытых SCADA – программах имеется несколько сотен различных драйверов);
- наличием в них особого инструментального средства для создания новых драйверов.
В таблице ниже перечислены только некоторые из популярных SCADA систем, имеющих поддержку в России.
SCADA | Фирма - изготовитель | Страна |
Factory Link | United Sates DATA Co. | США |
In Touch | Wondeware | |
Genesis | Iconics | |
RealFlex | BJ Software Systems | |
Fix | Intellution | |
Simplicity | GE Fanuc Automation | |
RSView | Rockwell Software Inc. | |
Trace Mode | AdAstra | Россия |
WinCC | Siemens | Германия |
Sitex | Jade Software | Англия |
SCADA системы
Trace Mode и Genesis используются фирмой ШАТЛ, базирующейся на кафедре АСОИУ, в разработке и внедрении автоматизированных систем контроля и управления в ряде НГДУ АО «Татнефть» и в других разработках. Приведем краткую характеристику Trace Mode. Модульная структура – от 128 до I/O, минимальный цикл работы системы – 0,001с, открытый формат драйвера для связи с любым УСО, открытость для программирования (Visual Basic, Visual Cи т.д.). Разработка распределенной АСУ ТП как единого проекта, средства сквозного программирования верхнего и нижнего уровней АСУ ТП. Встроенная библиотека на более чем 150 алгоритмов обработки данных и управления. Поддержка широкого спектра контроллеров отечественного и зарубежного производства. Графическое отображение информации более 200 типов в т.ч. трендов, мультипликации на основе растровых и векторных изображений. Просмотр архивной информации в РМ в т.ч. в виде трендов и таблиц. Работа в сети на основе Netbios, NetBEUI, IPX/SPX, TCP/IP. Web –управление, поддержка передачи данных через сотовые сети стандарта GSM.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ | ||
Тема1. | Преобразования энергии, используемые в датчиках и техника первичных измерительных преобразователей | |
Датчики температуры | ||
Оптические датчики | ||
Датчики перемещений | ||
Тема 2 | Характеристики функциональных звеньев измерительного канала | |
Измерительный мост | ||
Характеристики операционного усилителя | ||
Схемы нормализации | ||
Измерительные усилители | ||
Функциональный преобразователь | ||
Аналоговый мультиплексор (коммутатор) | ||
Устройство выборки\хранения | ||
Тема 3 | Цифровые преобразователи | |
Цифроаналоговые преобразователи – ЦАП (преобразователи кода в напряжение - ПКН) | ||
Аналого-цифровые преобразователи - АЦП (преобразователи напряжения в код-ПНК) | ||
Погрешности цифрового преобразователя | ||
Характеристики некоторых интегральных цифровых преобразователей | ||
Восстановление аналоговых сигналов (канал аналогового вывода) | ||
Тема 4 | Взаимосвязь структуры аппаратных и программных средств ИИС | |
Основные функции операционных систем реального времени - ОС РВ | ||
Программно управляемый канал сбора данных | ||
Подключение устройств сбора данных к микропроцессору | ||
Тема 5 | Расчеты параметров ИИС | |
Выбор масштаба, калибровка звеньев УСД | ||
Информационный расчет ИИС (Выбор частоты опроса датчиков) | ||
Ошибки восстановления аналогового сигнала | ||
Тема 6 | Сжатие измерительной информации | |
Математические аспекты сжатия информации | ||
Элементы теории кодирования | ||
Элементы теории интерполяции, экстраполяции и сглаживания | ||
Тема 7 | Программно-технические средства создания СРВ | |
Микропроцессорные средства сбора и первичной обработки информации | ||
Характеристика и признаки классификации средств сбора и первичной обработки информации | ||
Примеры реализации интегральных микропроцессорных средств ИИС | ||
SCADA – средства автоматизированного проектирования СРВ. |
|
|