Зачёт. Зачет. 1. Интегрированные системы
 Скачать 70.77 Kb.
|
|
23. scada система trace mode.Каналы. компоненты. узлы КАНАЛ (базовое понятие системы) – это структура, состоящая из набора переменныхи процедур, имеющая настройкина внешние данные, идентификаторыи периодпересчета ее переменных. Идентификаторами канала являются: имя, комментарийи кодировка. Например, имя канала, связанного с пятым каналом платы аналогового ввода, расположенной в первом посадочном месте контроллера, будет AI_-pе01-0005. Кроме того, каждый канал имеет числовой идентификатор, используемый внутри системы для ссылок на этот канал. Среди переменных канала выделяются четыре основных значения: входное(In), аппаратное(A), реальное(R)и выходное(Q). С помощью настроеквходное значение канала связывается с источником данных, а выходное – с приемником. В зависимости от направления движения информации, т.е. от внешних источников (данные с контроллеров, УСО или системные переменные) в канал или наоборот, каналы подразделяются на входные (тип INPUT) и выходные (тип OUTPUT). Входной канал запрашивает данные у внешнего источника или значение системных переменных. Полученное значение поступает на вход канала и далее пересчитывается в аппаратное и реальное значения. Аппаратноезначение у каналов типа INPUT формируется масштабированием(логической обработкойдля дискретных каналов) входных значений. Используемые процедуры обеспечивают первичную обработку. Выходные значения в в каналах типа INPUT не используются. Выходной канал передает данные приемнику. Приемник может быть внешним (значение переменной в контроллере, в другом МРВ и пр.) или внутренним - одна из системных переменных (номер проигрываемого звукового файла, номер экрана, выводимого на монитор, и пр.). И внешние и внутренние приемники данных связываются с выходными значениями каналов. У каналов типа OUTPUT их входное значение формируется одним из следующих способов: процедурой управлениеданного канала; процедурами управлениеили трансляциядругих каналов; метапрограммой на языке Техно IL; Каналом удаленного узла (например, по сети); оператором с помощью управляющих графических форм. У каналов типа OUTPUT аппаратное значение получается из реального процедурой трансляция. УЗЕЛ– любое устройство в рамках проекта, в котором запущено программное обеспечение TRACE MODE,реализующее серверные функции. Это может быть контроллер, операторская станция или архивная станция. 24. scada система trace mode. источники/приемники В слое Источники/Приемники могут быть созданы следующие предопределенные корневые группы: 1. PC-based контроллеры; 2. Распределенные УСО (DCS); 3. Платы ввода/вывода; 4. Терминалы; 5. PLC; 6. OPC-группа; 7. DDE-группа; 8. MODBUS-группа; 9. Пользовательские драйверы; 10.Диагностика и сервис; 11.Генераторы; 12.Модели. Первые 9 групп предназначены для создания шаблонов каналов обмена с различными устройствами и программными приложениями, обмен с которыми поддерживается мониторами TRACE MODE 6. Источники/приемники устройств называются аппаратными каналами или тегами При создании описаний конкретных плат/модулей шаблоны каналов обмена с ними создаются в навигаторе автоматически как компоненты проекта. Набор автоматически созданных источников/приемников может быть отредактирован вручную (например, с помощью команд контекстного меню). При автоматическом создании для источников/приемников по умолчанию задается ряд параметров, которые могут быть отредактированы в соответствующих редакторах. Группы, непосредственно включающие источники/приемники, также имеют редакторы, с помощью которых возможно групповое редактирование параметров источников/приемников. В навигаторе проекта поддерживается автопостроение каналов, связанных с источниками/приемниками, при копировании/вставке этих источников/приемников в группу каналов. Каналы, созданные таким способом, в ряде случаев требуют дополнительной конфигурации. Если источники/приемники связаны с другими компонентами проекта через аргументы, то каналы, настроенные на эти источники/приемники, создаются мониторами в реальном времени. 25) SCADA-система TRACE MODE. Программирование алгоритмов. Язык Techno ST Для программирования алгоритмов функционирования разрабатываемого проекта АСУ в TRACE MODE 6 включены языки Техно_ST,_Техно_SFC_,_Техно_FBD,_Техно_LD_и_Техно_IL'>Техно ST, Техно SFC, Техно FBD, Техно LD и Техно IL. Данные языки являются модификациями языков ST (Structured Text), SFC (Sequential Function Chart), FBD (Function Block Diagram), LD (Ladder Diagram) и IL (Instruction List) стандарта IEC61131-3. Программы и некоторые их компоненты (функции, шаги и переходы SFC и т.п.) могут быть разработаны на любом из встроенных языков в соответствующем редакторе, при этом языки для программы и ее компонентов выбираются независимо. Для создания и редактирования свойств аргументов, переменных, функций и структурных типов программы, а также для использования в программе функций из внешних библиотек в интегрированную среду разработки проекта встроены специальные табличные редакторы. TRACE MODE 6 имеет также средства для отладки программ. Основным языком программирования TRACE MODE 6 является Техно ST. Программы, разработанные на языках Техно LD, Техно SFC и Техно FBD, перед компиляцией транслируются в Техно ST. IL-программы перед компиляцией частично транслируются в ST, частично – в ассемблер. Отсюда следует, например, что ключевые слова Техно ST являются таковыми и для всех других языков. 26 SCADA-система TRACE MODE. Программирование алгоритмов. Язык Techno FBD TRACE MODE® 6 предоставляет широкий набор средств программирования задач АСУТП и бизнес-приложений (АСУП), ориентированный на специалистов разной квалификации и профессиональной подготовки. В систему TRACE MODE® 6 включены 5 языков программирования – Techno SFC, Techno LD, Techno FBD, Techno ST, и Techno IL. Данные языки являются расширением языков Программирование и отладка программ на языках МЭК 6-1131/3 в TRACE MODE 6 производится в интегрированной среде разработки, включающей в себя несколько различных редакторов. Программы на языках Techno FBD, Techno LD и Techno SFC создаются и отлаживаются в специальных визуальных редакторах, а Techno ST и Techno IL представляют собой более традиционные языки, программирование на которых осуществляется в текстовом редакторе. Несмотря на различия, программы на разных языках стандарта МЭК 6-1131/3 в TRACE MODE® 6 могут взаимодействовать между собой. Например, программа на Techno FBD может вызывать функциональный блок, написанный на языке Techno ST, а внутри этого блока может вызываться подпрограмма на Techno LD и т.д. Такая гибкость в выборе средств описания алгоритмов позволяет эффективно работать над одной задачей и программисту, и технологу, и инженеру-наладчику и бизнес-консультанту, когда каждый из них выполняет свою часть работы удобным ему способом. Язык Techno FBD предназначен для инженеров-технологов, решающих задачи управления технологическим процессом. Трудно придумать более наглядное средство для программирование контуров управления и регулирования. Программа на Techno FBD представляет собой схему, состоящую из набора функциональных блоков, связанных между собой через входы и выходы. В TRACE MODE® 6 включено более 150 типовых функциональных блоков, реализующих широкий набор функций - от простейших логических операций до готового адаптивного регулятора. Фильтрация, ПИД, ПДД, модальное, нечеткое, позиционное регулирование, ШИМ-преобразование, статистические, тригонометрические, а также блоки управления клапаном, задвижкой, мотором - всё это реализовано в виде стандартных FBD-блоков TRACE MODE® 6.  27 SCADA-система TRACE MODE. Организация взаимоде ствия с внешними устройствами с помощью встроенных драйверов. Число промышленных контроллеров и плат ввода-вывода, для которых в SCADA TRACE MODE 6 имеются бесплатные драйверы, превышает 2000. На сегодняшний момент интегрированная система TRACE MODE – занимает первое место на Российском рынке по количеству бесплатно поддерживаемого оборудования. Среди поддерживаемых устройств продукция лучших российских и мировых производителей. Сейчас в TRACE MODE 6 поддерживается более 30 стандартных протоколов и сетей таких как: Modbus; Profibus; HART; Device.Net; LonWorks и т.д. Драйверы TRACE MODE 5Кроме того SCADA TRACE MODE 6 предоставляет бесплатные драйверы для самых популярных в России промышленных контроллеров: Контроллер Simatic S7 200 series (Siemens); Simatic S7 300 series (Siemens); Simatic S7 400 series (Siemens); Контроллер ADAM 5000 серии (Advantech); I 7000 (ICP DAS); I 8000 (ICP DAS); Контроллер Wincon 8000 (ICP DAS); Контроллер TRM 138 (ОВЕН); TRM 101 (ОВЕН); Контроллер МФК 3000 (Текон); ТКМ (Текон); и для многих других. С каждым годом число драйверов к различным контроллерам, датчикам, счетчикам, платам ввода/вывода растет. Этому способствует политика активного сотрудничества компании AdAstrA с производителями промышленных контроллеров. С выходом каждого нового релиза SCADA TRACE MODE мы стремимся обеспечить нашим пользователям больше комфорта в разработке проектов, а нашим партнерам больше возможности в распространении их продукции. Ведь разрабатывать систему гораздо удобнее, проще и дешевле, используя возможность прямого подключения оборудования к SCADA через систему встроенных бесплатных драйверов. 28 SCADA-система TRACE MODE. Организация взаимоде ствия с внешними устройствами по протоколу OPC. OPC-сервер SCADA TRACE MODE 6 является самостоятельным программным продуктом профессиональной линии. Он предоставляет доступ к данным реального времени (каналам) любых узлов проекта TRACE MODE 6 и T-Factory 6 (МикроМРВ, МРВ, МРВ+, T-Factory МРВ+ и т.д.) по стандартным протоколам OPCDA 1.0 и 2.0. OPC-сервер SCADA TRACE MODE 6В частности, он может использоваться для связи контроллеров, программируемых в Микро TRACE MODE 6, таких как WinCon-8000, ADAM 5510M, i8000, МФК, Fastwel и т.д. со SCADA системами сторонних производителей. OPC-сервер может подключаться к одному или нескольким исполнительным модулям TRACE MODE 6 и T-Factory 6 одновременно по сети TCP/IP, последовательному интерфейсу RS-232/485, с использованием модема и даже через GSM. В ближайшее время компанией AdAstrA планируется реализация OPC-клиента с поддержкой спецификации Historical Data Access, обеспечивающей запрос архивных данных. Напоминаем, что клиентские функции OPC Data Access поддерживаются бесплатно всеми мониторами реального времени SCADA TRACE MODE 6 и T-FACTORY 6. Это значит, что пользователю не требуется покупать дорогостоящие OPC-серверы, а подключиться к счетчикам можно прямо из инструментальной системы Trace Mode, которая распространяется также бесплатно. Для АСКУЭ/АСТУЭ в промышленности Trace Mode содержит бесплатные драйверы устройств релейной защиты, такие, как SEPAM, БМРЗ, а через встроенный OPC-клиент Trace Mode можно подключить к устройствам и других производителей (например, SPAC фирмы ABB). Структура Trace Mode позволяет создавать АСКУЭ/АСТУЭ самого разного масштаба. От простейших, когда несколько счетчиков электроэнергии подключаются непосредственно к ПК через RS 232/485, до многоузловых, территориально распределенных систем с УСПД. Подключение к NAPOPC DA Server (ICP DAS) В качестве устройства ввода будем использовать модуль аналогового ввода I-7017 (ICP DAS), подключенный к ПК по последовательному порту через автоматический конвертер RS485/232, а в качестве сервера воспользуемся свободно-распространяемым NAPOPC DA Server (ICP DAS), предварительно инсталлированном на нашем ПК. Требуется считывать и отображать на экране величину постоянного напряжения, подаваемую на 6-ой вход модуля I-7017. OPC HDA: доступ к историческим архивам в УСО через OPC HDA В TRACE ODE предусмотрено два варианта работы с OPC HDA серверами: обмен по OPC HDA через канал CALL; обмен по OPC HDA с помощью числового канала. 29 SCADA-система TRACE MODE. Использование в проекте базы данных В реальном времени исполнительные модули SCADA TRACE MODE® 6 и T-FACTORY 6 могут взаимодействовать не только с собственной СУБД РВ SIAD/SQL 6, но и с внешними реляционными СУБД, например с MS SQL Server®, MS Access®, Oracle®, Sybase, FireBird, MySQL и т.д., поддерживающими ODBC-интерфейс. Для интеграции с реляционными СУБД и иными приложениями в инструментальную систему TRACE MODE® 6 встроен специальный модуль - Редактор SQL-запросов. Редактор SQL-запросов TRACE MODE® 6 позволяет настроить источник данных ODBC, протестировать связь с базой данных, просмотреть и при необходимости модифицировать ее структуру, подготовить шаблон SQL-запроса и проверить его работоспособность как в режиме эмуляции, так и с реальными транзакциями. Система хранения технологической информации TRACE MODE® 6 и T-Factory.exe™ 6 спроектирована специально для работы в реальном времени в непрерывном режиме. TRACE MODE обладает собственной высокоскоростной промышленной СУБД реального времени - SIAD/SQL 6. СУБД реального времени SIAD/SQL 6 оптимизирована на быструю запись и чтение больших объемов информации 24 часа в сутки. В нее можно записывать значения более миллиарда параметров с точностью меток времени до 1 мс. Для обеспечения надежности хранения данных в СУБД реального времени SIAD/SQL 6 предусмотрено горячее резервирование серверов (дублирование и троирование) и функция автоматического восстановления поврежденных архивов. Основными функциями сервера промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL 6 являются: архивирование данных реального времени на жесткий диск и сменные носители с рекордной скоростью; высокоскоростное чтение и выборка данных; динамическая оптимизация объема записываемой информации в реальном времени и разбиение данных на тома; горячее резервирование серверов; SIAD-SQL6 schemeавтоматическое восстановление данных после сбоя; статистическая обработка архивных данных; раздельное архивирование групп данных (например, быстро меняющиеся параметры и сводные показатели); управление архивированием в реальном времени; импорт/экспорт данных из СУБД реального времени SIAD/SQL 6 в любую реляционную СУБД, поддерживающую SQL-запросы; наличие развитых средств отладки и формирования SQL-запросов; полная интеграция со SCADA TRACE MODE® и EAM/MES/HRM-системой T-Factory. По результатам экстремальных тестов было установлено, что СУБД реального времени SIAD/SQL 6 способна без ошибок записывать более 1.000.000 изменений аналоговых параметров в секунду, что в 10-100 раз больше отраслевых аналогов. Сервер СУБД реального времени SIAD/SQL 6 ведет динамическую оптимизацию записываемой информации, позволяющую на порядок уменьшить объем архива. Запись архивных данных ведется одновременно в 3 файла СУБД реального времени SIAD/SQL 6. Еще один архив зарезервирован для системных нужд. Благодаря гибкой системе настройки параметров архивации TRACE MODE®, в один файл СУБД РВ можно, например, сохранять историю "быстрых" параметров технологического процесса с максимальной степенью детализации за сутки/неделю, а в другой - "медленные" сводные данные о работе цеха за несколько лет. Такой метод разделения на "быстрый" и "медленный" архивы существенно экономит ресурсы по сравнению с вариантом "один параметр - одна таблица - один файл", который часто встречается в других SCADA-системах. В сочетании с высокой скоростью сохранения, которая на 2-3 порядка превосходит аналогичные показатели более "тяжелых" реляционных СУБД, SIAD/SQL 6 обеспечивает максимальную эффективность хранения и надежность исторического архива. Пример настройки копий СПАД-архивов TRACE MODE показан в следующем учебном видео. Your browser does not support the video tag. Файлы СУБД реального времени SIAD/SQL 6 могут сохраняться не только на жестком диске, но на сменных носителях любых типов, например, на DVD-RAM. На время замены сменного носителя запись в СУБД РВ SIAD/SQL 6 приостанавливается, но данные не теряются, они накапливаются в специальном буфере оперативной памяти сервера, который затем переписывается на новый носитель. Этот же буфер в оперативной памяти предохраняет систему от сбоев, связанных с недостатком места на жестком диске, а также обеспечивает безопасное резервное копирование файлов СУБД реального времени SIAD/SQL 6. Кроме того буферизация решает проблемы пиковых нагрузок дисковой подсистемы в момент сохранения истории быстрых переходных процессов. Достаточно лишь иметь большой размер ОЗУ сервера СУБД реального времени SIAD/SQL 6. Для АСУТП с повышенными требованиями к безопасности и для корпоративных информационных бизнес-систем предусмотрены дублированные и троированные версии монитора реального времени и сервера архива СУБД реального времени SIAD/SQL 6 с поддержкой функций автоматического горячего резервирования архивов - это продукты TRACE MODE® 6 линий Double Force и Tri Force. Все дублированные (троированные) серверы системы сохраняют синхронизированные данные реального времени в отдельные файлы. В случае сбоя одного из серверов, оставшийся в работе продолжит сохранение информации, а после восстановления автоматически передаст недостающие данные отключавшемуся серверу. Таким образом постоянно поддерживается целостность каждого файла архива SIAD/SQL 6. В СУБД реального времени SIAD/SQL 6 предусмотрено сохранение текущих значений в, так называемом, файле дампа. При перезапуске сервер СУБД подчитывает текущие значения каналов из дампа. Это позволяет обеспечивать безударный рестарт АСУ ТП и избежать попадания в архивную базу данных SIAD/SQL 6 лишних записей. Данная функция особенно интересна для систем автоматизации дискретного производства, которые периодически выключаются. 30. SCADA-система TRACE MODE. Создание распределенных систем управления Распределенная система управления (РСУ) - это самая надежная архитектура АСУ на базе TRACE MODE, при которой поступающая информация многократно дублируется на каждом из узлов системы. Таким образом, система сохраняет работоспособность вплоть до отключения последнего ПК. РСУ на базе TRACE MODE предназначены для высоконадежных крупных[ АСУ ТП, где цена не имеет особого значения. В качестве узлов РСУ используются любые МРВ TRACE MODE. Распределенные системы управления в TRACE MODE способны выполнять следующие операции: сбор данных 24х7 с более чем 2785 ПЛК, счетчиков и устройств через бесплатные драйверы или OPC; обеспечить многократное резервирование серверов, а также систем сбора данных, архивов и т.д. визуализация информации реального времени на качественном графическом операторском интерфейс (SCADA/HMI); операторское управление процессом с любого ПК; исполнение управляющих программ, написанных на 5-и языках стандарта МЭК 6-1131/3, по расписаниям , статистическим данным, или с помощью рецептов; мониторинг и управление тревожными и предупредительными сообщениями (алармами). Рассылка предупреждений по электронной почте и SMS; ведение истории процесса в собственной промышленной СУБД; создание качественных отчетов, при помощи собственного генератора; обеспечение безопасности SCADA, соответствующей современным требованиям; Для распределенных систем нужно использовать следующие программные продукты: МРВ (Монитор реального времени); МРВ+ (Монитор реального времени+ с функцией ведения истории процесса в собственной промышленной СУБД); ДокМРВ+ (Монитор реального времени+ с функцией ведения истории процесса и генератором отчетов); GSM МРВ+ (Монитор реального времени+ с функцией ведения истории процесса и SMS-рассылками/управлением) OPC МРВ+ (Монитор реального времени+ с функцией ведения истории процесса и OPC-сервером для связи с другими SCADA) |