Дает наглядное представление процесса и предоставляет, как правило, графический интерфейс оператору для контроля и управления

• Название: Дает наглядное представление процесса и предоставляет, как правило, графический интерфейс оператору для контроля и управления
• Дата: 26.10.2022
• Размер: 3.25 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_878525.rtf
• Тип: Документы; #756278

Введение

- программный комплекс для визуализации и диспетчеризации технологических процессов. SCADA-система дает наглядное представление процесса и предоставляет, как правило, графический интерфейс оператору для контроля и управления.

Приступая к разработке специализированного прикладного программного обеспечения (ППО) для создания системы контроля и управления, системный интегратор или конечный пользователь обычно выбирает один из следующих путей:

· Программирование с использованием "традиционных" средств (традиционные языки программирования, стандартные средства отладки и пр.)

· Использование существующих, готовых - COTS (Commercial Of The Shelf) - инструментальных проблемно-ориентированных средств.

Для большинства выбор уже очевиден. Процесс разработки ППО важно упростить, сократить временные и прямые финансовые затраты на разработку ППО, минимизировать затраты труда программистов, по возможности привлекая к разработке специалистов-технологов в области автоматизируемых процессов. При такой постановке задачи второй путь может оказаться более предпочтительным (COTS).

Для сложных распределенных систем процесс разработки собственного ППО с использованием "традиционных" средств может стать недопустимо длительным, а затраты на его разработку неоправданно высокими. Вариант с непосредственным программированием относительно привлекателен лишь для простых систем или небольших фрагментов большой системы, для которых нет стандартных решений (не написан, например, подходящий драйвер) или они не устраивают по тем или иным причинам в принципе.

Итак, выбор пути сделан! Это очень важно, но тогда следует сделать и второй шаг - "определиться" с инструментальными средствами разработки ППО.

При таком многообразии SCADA - продуктов на российском рынке естественно возникает вопрос о выборе. Выбор SCADA-системы представляет собой достаточно трудную задачу, аналогичную поиску оптимального решения в условиях многокритериальности.

Будем работать в Trace Mode (AdAstrA) которая является одним из решения автоматизации технологических процессов (АСУТП) и разработаем мнемосхему.

scada trace mode комбайн

1. Описание Scada - систем, основные задачи и их возможности

(сокр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition) - диспетчерское управление и сбор данных.

Основные задачи, решаемые SCADA-системами:

. Обмен данными с УСО (устройства связи с объектом, то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.

. Обработка информации в реальном времени.

. Отображение информации на экране монитора в понятной для человека форме (HMI сокр. от англ. Human Machine Interface - человеко-машинный интерфейс).

. Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.

. Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.

. Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

. Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.

. Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.). В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES.системы представляют следующие основные возможности:

. предлагает кнопки, поворотные регуляторы и другие органы управления обеспечивая возможность управления технологическим процессом;

. предлагает набор различных индикаторов, графиков, обеспечивая возможность индикации информации о процессах;

. предоставляет возможность создания разного рода отчетов, архивов;

. предлагает упрощенный язык для создания алгоритмов, что дает возможность создания АСУ ТП технологам, у которых нет опыта программирования на языках высокого уровня;

. предлагает средства для документирования разрабатываемых алгоритмов и технологических процессов;

. драйверы к оборудованию, обеспечивающие ввод, вывод аналоговых и дискретных сигналов;

. сетевые функции, позволяющие производить обмен данными между вычислительными машинами, подключенными к одной сети, публиковать отчеты в сети или управлять процессом с удаленного компьютера через интернетсистемой следует понимать специализированное программное обеспечение, реализующее интерфейс между человеком и системой управления, коммуникацию с внешним миром.

Широкое распространение получили следующие SCADA-системы: Genesis, Trace Mode, InTouch, Citect, IGSS.

Современный бизнес в области разработки ПО всё более и более сегментируется и специализируется. Разработчики операционных систем, разработчики инструментальных средств, разработчики прикладного ПО и т.п., по существу, говорят на разных языках.

Таким образом, сама логика развития современного бизнеса в части разработки ППО для конечных систем управления требует использования всё более развитых инструментальных средств типа SCADA систем (от Supervisory Control And Data Acquisition). Разработка современной SCADA системы требует больших вложений и выполняется в длительные сроки. И именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности ППО для АСУ ТП, представляется целесообразным идти по второму пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже испытанный универсальный инструментарий.

Программные продукты класса SCADA широко представлены на мировом рынке. Это несколько десятков SCADA - систем, многие из которых нашли свое применение и в России. Наиболее популярные из них приведены ниже:

. InTouch (Wonderware) - США;

. Citect (CI Technology) - Австралия;

. FIX (Intellution ) - США;

. Genesis (Iconics Co) - США;

. Factory Link (United States Data Co) - США;

. RealFlex (BJ Software Systems) - США;

. Sitex (Jade Software) - Великобритания;

. Cimplicity (GE Fanuc) - США;

. САРГОН (НВТ - Автоматика) - Россия;

. TraceMode (AdAstrA) - Россия.
2. Интегрированная среда разработки Trace Mode 6
.1 Общие сведения

MODE® 6 состоит из инструментальной системы (интегрированной среды разработки) и из набора исполнительных модулей.

С помощью исполнительных модулей TRACE MODE® проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. TRACE MODE позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей - узлов проекта.

Инструментальная система включает полный набор средств разработки АСУТП, а именно средства создания:

операторского интерфейса (SCADA/HMI);

распределенных систем управления (РСУ);

промышленной базы данных реального времени;

программ для промышленных контроллеров (SOFTLOGIC);

а также средства управления бизнес-процессами производства (АСУП):

систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM);

систем управления персоналом (HRM);

систем управления производством (MES).

Исполнительные модули для АСУТП и АСУП различаются. Модули для АСУТП (класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс TRACE MODE®, а исполнительные модули для АСУП (класс EAM, HRM, MES) - в комплекс T-FACTORY.exe™.

Вместе TRACE MODE® и T-FACTORY™ дают решения для комплексного управления в реальном времени технологическими процессами и производственным бизнесом, образуя интегрированную платформу для управления производством.MODE® 6 удобна и проста в использовании. Тем не менее архитектура системы позволяет создавать крупные АСУ корпоративного уровня.
.2 Основные характеристики TRACE MODE 6
Основные характеристики:

поддержка более, чем 1600 контроллеров и плат ввода-вывода;

более 1000 графических изображений;

более 150 алгоритмов обработки данных и управления;

поддержка управления нечеткой логики;

высокая надежность;

многоплатформенность.

Среди специальных технологий, повышающих производительность труда разработчиков:

единая база данных распределенного проекта;

автопостроение проекта;

богатые библиотеки драйверов, алгоритмов и графических объектов;

мощные средства отладки;

встроенная система горячего резервирования;

собственный генератор отчетов;

промышленная база данных реального времени SIAD/SQL 6.
.3 Инструментальная среда TRACE MODE
Технология интегрированной разработки АСУ ТП объединяет программирование, как операторского интерфейса, так и промышленных контроллеров.

Инструментальная система состоит из следующих редакторов:

редактор базы каналов;

редактор представления данных (РПД);

редактор шаблонов.

Редактор базы каналов необходим для разработки структуры проекта, а также включает математические основы обработки данных и управления (распределенная база реального времени):

описываются конфигурации всех рабочих станций, УСО, контроллеров;

настраиваются информационные потоки между ними;

описываются входные, выходные сигналы, их связь с устройствами сбора данных и управления;

настраиваются законы первичной обработки данных, технологические границы;

осуществляется настройка архивирования и сетевого обмена и т.д.

РПД предназначен для разработки графической составляющей проекта:

создание статических рисунков технологического процесса;

динамические формы отображения и управления накладываются на статику.

Редактор шаблонов используется для разработки шаблонов документов.

Кроме того, в интегрированную среду разработки TRACE MODE® 6 встроены:

редактор программ;

построитель связей с СУБД;

редактор паспортов оборудования (EAM);

редактор персонала (HRM);

редактор материальных ресурсов (MES).
2.4 Исполнительные модули TRACE MODE 6 SOFTLOGIC-SCADA/HMI в распределенной АСУТП
Общие сведения

Исполнительные (runtime) модули TRACE MODE® 6 и T-FACTORY.exe™ обеспечивают функционирование в реальном времени проектов АСУТП и АСУП, созданных в интегрированной среде разработки. Соответственно, исполнительные модули системы охватывают следующие уровни АСУ:

операторский интерфейс (SCADA/HMI);

промышленные контроллеры (SOFTLOGIC);

промышленная база данных реального времени;

систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM);

систем управления персоналом (HRM);

систем управления производством (MES).

Исполнительные модули для АСУТП (класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс TRACE MODE®, а исполнительные модули для АСУП (класс EAM, HRM, MES) - в комплекс T-FACTORY.exe™. Все исполнительные модули TRACE MODE прекрасно интегрированы между собой и образуют единую платформу для управления производством.

Исполнительные модули TRACE MODE 6 и T-FACTORY 6 условно делятся на серверы (узлы) и клиенты (консоли). Это деление несколько условно, так как консоль TRACE MODE 6 в ряде системных конфигураций может выполнять функции обычно присущие серверам (пересчет базы каналов, исполнение программ и т.д.), а серверы могут осуществлять функции операторского интерфейса, что часто считается прерогативой клиентских программ. И клиентское и серверное программное обеспечение разрабатывается в единой интегрированной системе разработки и имеет единую базу распределенных переменных, к атрибутам которых могут свободно обращаться любые исполнительные модули TRACE MODE. Подобная архитектура дает удивительную гибкость в разработке распределенных систем управления, так как позволяет создавать АСУ в различных архитектурах (по выбору):

локальная;

распределенная клиент-сервер;

распределенная DCS (distributed control system);

телемеханическая;TRACE MODE имеет встроенную систему горячего резервирования, поэтому каждый ее компонент может быть легко снабжен горячим резервом.

Сервер реального времени

Основным сервером реального времени уровня SCADA/HMI в TRACE MODE 6 является Монитор реального времени (МРВ). МРВ TRACE MODE 6 осуществляет прием данных с контроллеров, плат ввода / вывода и систем телемеханики (RTU) через встроенные протоколы, драйверы, OPC- или DDE-клиенты. В МРВ TRACE MODE 6 встроены бесплатные драйверы для 2197 PLC, PC-based контроллеров, модулей удаленного ввода-вывода и плат УСО. Кроме того, каждый сервер SCADA/HMI имеет встроенную поддержку протоколов M-LINK (RS 485/232) и I-NET для связи с исполнительными модулями Micro TRACE MODE класса SOFTLOGIC, работающими в PC-based контроллерах.

Монитор реального времени TRACE MODE 6 производит первичную обработку информации, поступающей из контроллеров или систем телемеханики (фильтрация, масштабирование, контроль границ и т.д.), управление и регулирование технологических процессов, перераспределение данных по локальной сети (I-NET TCP/IP), визуализацию информации на анимированных мнемосхемах и графиках изменения параметров (HMI), расчет в реальном времени статистических параметров процесса (SPC - statistical process control), ведение исторических архивов, управление собственной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6, генерирование отчетных документов, обеспечение связи с СУБД и приложениями через SQL/ODBC и встроенный OPC-сервер (поставляется опционально).

Существуют МРВ с различным сочетанием вышеперечисленных свойств. Кроме того, в состав SCADA TRACE MODE входят версии МРВ с автоматическим горячим резервированием, адаптивным регулированием, со встроенным OPC-сервером, GSM-серврером и т.д.

В состав МРВ входит графическая HMI-консоль, обеспечивающая визуализацию информации о технологическом процессе на динамических мнемосхемах. Монитор реального времени обладает мощными графическими возможностями:

фотореалистичная объемная графика;

поддержка «прозрачности» фигур и наложения текстур;

поддержка графических слоев;

масштабирование экранов;

технология 3D FAST+ ускоряющая загрузку графических экранов в реальном времени;

возможность динамизации любого графического объекта;

мультипликация;

графики изменения параметров реального времени;

исторические графики изменения параметров неограниченной глубины;

окна событий.сервер МРВ TRACE MODE 6 располагает собственной, многопоточной, основанной на приоритетах системой реального времени. При работе в обычном режиме минимальное время реакции МРВ TRACE MODE 6 составляет 0.01 с (10 мс). Однако, время реакции может быть сокращено в несколько раз при использовании специальных каналов типа FAST, обработка которых осуществляется с циклом 2-4 мс.

Система реального времени МРВ 6 гибко настраивается путем перераспределения временных ресурсов вычислительного ядра, либо приоритетов отдельных задач. В соответствующем диалоге интегрированной среды разработки можно настраивать приоритеты таких параметров как;

основной поток;

прием и посылка по IP;

операторский интерфейс;

обмен с УСО через драйвер;

обмен с УСО через MODBUS;

OPC и DDE обмен и т.д.TRACE MODE располагает системой автоматической синхронизации сетевого времени, что позволяет однозначно привязывать технологические события в распределенной системе к временной шкале.

Возможно, осуществлять ON LINE редактирование проекта (добавлять или изменять формы отображения информации, не прерывая работы в реальном времени). Также в реальном времени, возможно, добавлять или убирать «перья» графиков изменения параметров, осуществлять перепривязку, менять цвет и стиль линии.

Система управления тревогами МРВ обеспечивает автоматическое генерирование аналоговых (отклонение величины от заданной), цифровых (изменение состояния), составных (сочетание нескольких событий) и генерируемых пользователем алармов. Все алармы разбиваются по приоритетам и записываются в отчет тревог.

Выделенный сервер документирования

Глобальный сервер документирования TRACE MODE® предназначен для подготовки документов в распределенных информационных системах (АСУ ТП или АСУП), включающих как узлы TRACE MODE и T-Factory, так и иные приложения (SCADA, контроллеры, СУБД, MES-, EAM- и ERP-системы и т.д.).

В отличие от TRACE MODE МРВ с генератором отчетов (ДокМРВ+), Глобальный сервер документирования устанавливается на выделенном ПК. Он может получать информацию с неограниченного числа ПК, контроллеров и генерировать документы произвольной формы по неограниченному числу шаблонов и сценариев, задаваемых в Интегрированной системе разработки TRACE MODE.

Подготовленные документы можно сохранять на диске в формате HTML с возможностью вывода на печать.

Для повышения надежности работы АСУ ТП или АСУП, использующих Глобальный сервер документирования, можно осуществлять резервирование серверов. Функция автоматического горячего резервирования встроена в сервер документирования Double Force.

Выделенный сервер промышленной СУБД РВ SIAD/SQL 6

Мониторы реального времени+ (МРВ+) SCADA TRACE MODE 6 располагают встроенной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL 6. Однако, ведение исторического архива на ПК, где работает МРВ+ не всегда целесообразно. В случае, если:

МРВ+ обрабатывает большое число каналов;

HMI-консоль перегружена графическими функциями;

в системе предъявляются повышенные требования к безопасности данных о процессе (необходима физическая изоляция сервера СУБД РВ);

требуется снять нагрузку с МРВ+ для ускорения временных показателей АСУТП;

то рекомендуется создавать выделенный сервер СУБД РВ SIAD/SQL 6 на отдельном ПК. Этот архив является общим для всего проекта. В него через сеть могут сохранять данные все узлы проекта. Управление операциями с глобальным архивом осуществляет выделенный сервер исторического архива - Глобальный регистратор.

Сервер СУБД РВ SIAD/SQL™ 6 ведет динамическую оптимизацию записываемой информации, позволяющую на порядок уменьшить объем архива.

Запись архивных данных ведется одновременно в 3 файла СУБД РВ 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 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.

Горячее резервирование серверов реального времени и SIAD/SQLMODE® 6 располагает развитыми средствами повышения надежности SCADA-комплекса, путем резервирования их компонентов. В TRACE MODE можно резервировать контроллеры, серверы, клиенты и архивы данных и их отдельные компоненты.

Данные из контроллеров могут поступать в серверы TRACE MODE® по резервированной линии передачи данных. Для этого в SCADA системе TRACE MODE® предусмотрена поддержка нескольких сетевых адаптеров. Она подразумевает автоматическое переключение сервера на резервный сетевой адаптер в реальном времени в случае отказа или обрыва линии основного адаптера.

Для повышения надежности и отказоустойчивости распределенных систем в TRACE MODE предусмотрено горячее резервирование серверов АСУТП - мониторов реального времени и серверов архива. В SCADA системе TRACE MODE® 6 реализован ряд функций автоматического дублирования и троирования серверов:

процедура автопостроения для автоматического создания базы каналов резервных узлов в инструментальной системе TRACE MODE® 6;

автоматическая синхронизация данных реального времени между основным и резервным серверами;

автоматическое переключение потоков данных на резервный сервер TRACE MODE® 6 в случае отказа основного;

автоматическое определение статуса сервера «основной» или «резервный» при старте системы и автоматическое разрешение конфликтов статуса при восстановлении основного сервера после сбоя;

протоколирование всех сбоев и переключений на резервные серверы.

Микро TRACE MODE - исполнительные модули для контроллеров

Непосредственное цифровое управление технологическим процессом в промышленных контроллерах или устройствах телемеханики осуществляется при помощи Микро TRACE MODE 6. В состав Micro TRACE MODE входят исполнительные модули реального времени - Микро МРВ, которые устанавливаются в контроллере и исполняют проект, созданный в интегрированной среде разработки.

Микро МРВ обладает следующей функциональностью:

сбор информации с плат УСО, через RS при помощи встроенных драйверов;

первичная обработка информации с объекта (фильтрация, масштабирование, контроль границ и т.д.);

привязка событий ко времени;

непосредственное цифровое регулирование и управление процессом;

обмен с ПК по сети TCP/IP;

обмен с ПК по RS (M-LINK);

ведение локального архива с возможностью его «подъема» на операторский ПК;

ведение дампа для безударного рестарта;

поддержка сторожевого таймера.

Существуют версии Микро МРВ, поддерживающие обмен с ПК через GSM-интерфейс, коммутируемую телефонную сеть, а также с адаптивной настройкой регуляторов. Для обеспечения высокой надежности АСУТП на базе Микро МРВ выпускаются Микро МРВ с горячим резервированием: дублированием и троированием.

Клиентские модули SCADA/HMI TRACE MODE 6

Программа NetLink Light является клиентским модулем SCADA-системы TRACE MODE 6. Он представляет собой графическую HMI-консоль, визуализирующую данные, поступающие с серверов реального времени SCADA TRACE MODE через любой из интерфейсов, поддерживаемый в TRACE MODE (сеть TCP/IP, RS 232/485, модем по выделенной и коммутируемой линии, GSM SMS). Консоль NetLink Light это простое, но вместе с тем гибкое средство создания дополнительных автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов в распределенной АСУТП на базе TRACE MODE 6.

Основные функции NetLink Light таковы:

прием данных реального времени от серверов TRACE MODE, т.е. от МРВ, МРВ+ или его разновидностей, а также от глобального регистратора и SOFTLOGIC контроллеров под управлением Микро МРВ;

обработка полученных данных с помощью программ на языках стандарта IEC 61131-3;

визуализация технологического процесса на мнемосхемах и графиках изменения параметров (HMI);

визуализация архивных данных SIAD/SQL 6 или из реляционных СУБД;

супервизорное управление через серверы TRACE MODE.

Одна консоль NetLink Light 6 может работать одновременно с несколькими серверами TRACE MODE 6, поэтому мнемосхемы NetLink Light 6 могут отображать информацию, полученную от разных МРВ, МРВ+ и Микро МРВ. К одному серверу TRACE MODE можно подключать произвольное количество графических консолей. Графика консоли NetLink Light 6 работает независимо от графики операторского интерфейса на серверах TRACE MODE и на других консолях. Даже, если для них были использованы одни и те же шаблоны экранов, операторы на разных АРМ могут работать с ними независимо. На консолях можно запускать программы, работающие независимо от программ серверов.Light обладает функцией автоматического переключения на резервный сервер. В случае использования резервированных серверов SCADA (Double Force МРВ, Глобальный регистратор дублированный) при потере связи с основным сервером клиент NetLink Light автоматически переключается на его резерв. При этом не происходит ни потерь информации, ни нарушения «гладкости» графиков изменения параметров.

Исполнительные модули TRACE MODE 6 для дистанционного управления процессом (телемеханика)TRACE MODE 6 может быть эффективно использована в системах телемеханики на основе следующих интерфейсов:

выделенная телефонная линия (модем);

радиоканал;

коммутируемая телефонная линия;

Wi-Fi;

сотовая связь стандарта GSM.

Первые четыре интерфейса поддерживаются обычными серверами SCADA TRACE MODE - Мониторами реального времени. Для создания телемеханических систем на основе сотовых сетей стандарта GSM используется GSM-МРВ+.

Для работы МРВ и GSM-МРВ+ в системах телемеханики на удаленных контроллерах (RTU) должны быть инсталлированы исполнительные модули TRACE MODE класса SOFTLOGIC - Микро TRACE MODE, Микро TRACE MODE Модем +, Микро TRACE MODE GSM+ соответственно. Подобная конфигурация программных средств обеспечивает следующие функции, необходимые для эффективной работы территориально-распределенной системы:

получение информации с удаленных контроллеров (RTU) на операторские ПК. Графическая визуализация на мнемосхемах SCADA;

телеуправление процессом по команде оператора;

локальное регулирование процесса удаленными RTU;

контроль доставки каждого сообщения;

привязка времени событий по часам в RTU и «подъем» времени в серверы SCADA;

ведение локального архива (дампа) параметров в RTU и периодическая передача данных в серверы SCADA;

ведение централизованного архива параметров на ПК SCADA;

контроль и управление тревогами;

анализ графика изменения параметров;

временная синхронизация всех узлов SCADA телемеханической системы с возможностью привязки к эталонному времени;

обеспечение свободных линий для аварийного управления удаленными контроллерами (RTU).

Для обеспечения надежной передачи данных в телемеханических системах в TRACE MODE встроен специальный помехоустойчивый телекоммуникационных протокол M-LINK CRC.

В обычном режиме SCADA-сервер МРВ+ ведет циклический обзвон RTU, работающих под управлением Микро TRACE MODE Модем +, скачивает накопившиеся данные из локальных архивов RTU, обрабатывает их и добавляет в SIAD/SQL, классифицируя по времени, зафиксированном RTU. SCADA-сервер также анализирует аварийные ситуации и в случае их обнаружения может переходить в аварийный режим с захватом удаленного узла. Захват узла требуется для устранения аварии, осуществляемое в приоритетном порядке диспетчером SCADA. Существуют версии МРВ+ с автоматическим горячим резервированием SCADA-серверов, применяемые для повышения надежности работы телемеханических систем.МРВ+ осуществляет автоматический прием данных с удаленных контроллеров, работающих под управлением Микро TRACE MODE GSM+, с удаленных МРВ (серверов SCADA), либо с сотовых телефонов и передает эти данные серверу реального времени - МРВ для обработки и графической визуализации на HMI. Данные передаются в формате SMS-сообщений или путем прямого соединения через GSM-модем. Число удаленных контроллеров, серверов SCADA и телефонов не ограничивается. Доставка каждого сообщения контролируется.МРВ+ передает отчеты тревог на сотовые телефоны GSM. С сотовых телефонов через GSM-МРВ+ возможно посылать запросы на получение данных реального времени к серверу SCADA - МРВ, либо управляющие команды. Телемеханические системы на базе Micro TRACE MODE GSM+ и GSM-МРВ+ защищены от несанкционированных подключений. В этих программных продуктах осуществляется контроль доступа к серверу по номеру SIM карты, а также контроль разрешенных операций.
.5 Исполнительные модули T-FACTORY 6 для приложений MES, EAM и HRM
Одновременно с проектом АСУТП в Интегрированной среде разработки можно создать систему АСУП, для комплексной автоматизации бизнес-процессов производственного предприятия, а именно:

управление исполнением производства (MES);

управление основными фондами (EAM);

управление работой персонала (HRM).

Приложения АСУП полностью интегрированы с АСУТП предприятия и может работать на основании данных реального времени.

Сервер T-FACTORY: MES/EAM/HRM

Основным исполнительным модулем для АСУП является Сервер T-FACTORY.exe™. Сервер T-FACTORY.exe™ обеспечивает:

получение в реальном времени информации MESо состоянии материальных ресурсов, оборудования и персонала предприятия (ручной ввод, АСУТП, СУБД и т.д.);

получение в реальном времени информации о потреблении энергии;

формирование производственных заданий MES;

сетевое планирование производственных заданий MES на неограниченный срок;

обеспечение документооборота прохождения заданий MES с утверждением стадий ответственным персоналом;

автоматическое генерирование заказов на материалы и наряды на работы и отправка их исполнителям MES;

генерирование на основании регламентов EAM заказов на материалы и наряды на работы по техническому обслуживанию и направлять их исполнителям;

фиксация информации об исполнении производственных заданий и работ MES и EAM;

контроль соответствия времени и стоимости плановым показателям MES и EAM;

автоматический расчет материальных и энергетических балансов между элементами технологических цепочек MES;

расчет в реальном времени себестоимости продукции на каждом технологическом этапе;

расчет в реальном времени статистических параметров MES и EAM;

ведение автоматического учета выполненных работ;

ведение автоматического учета качества выполненных работ;

передачу MES информации о производстве в реляционные СУБД через SQL;

накопление MES статистики выполнения работ, загрузки и простоев персонала и оборудования.

Информация реального времени о производственном процессе сохраняется в промышленной СУБД РВ SIAD/SQL 6. Сервер T-FACTORY включает в себя, также, и сервер SIAD/SQL. При желании можно создавать выделенные серверы SIAD/SQL на базе Глобальных регистраторов TRACE MODE 6, а также обеспечивать их горячее резервирование. Информацию о процессе возможно также сохранять в обыкновенных реляционных СУБД.

Отчетная документация MES и EAM для сервера T-FACTORY создается в Сервере документирования.

Консоль T-FACTORY: MES/EAM/HRM

Консоль T-FACTORY является графическим клиентским модулем MES/EAM/HRM-системы TRACE MODE 6. Он производит визуализацию данных, поступающих с серверов T-FACTORY и SCADA TRACE MODE. Консоль T-FACTORY - это простое средство создания дополнительных автоматизированных рабочих мест MES, EAM, HRM для управляющего персонала и исполнителей.

Графические функции Консоли T-FACTORY 6 аналогичны серверным. Одна консоль T-FACTORY 6 может работать одновременно с несколькими серверами. К одному серверу MES/EAM/HRM T-FACTORY 6 можно подключать произвольное количество графических консолей.

Консоль T-FACTORY 6 имеет меньшую цену чем сервер и может применяться для оптимизации затрат на программное обеспечение MES, EAM и HRM.

. Разработка АСУ ТП системы мониторинга основных параметров жидких сред проходческого комбайна «Ковчег», изготавливаемого на ООО «Юрмаш»
.1 Описание
Применение систем автоматизированного проектирования в процессе проектирования систем дистанционного контроля и управления технологическими процессами предъявляет высокие требования к интеллектуальному уровню, психологической и профессиональной подготовке выпускников, которые должны не только понимать основные принципы работы системы автоматизированного проектирования, но и хорошо знать все ее возможности.

Поиск путей совершенствования качества подготовки специалистов во всех сферах системы образования явился толчком для развития инновационных процессов, которые охватили внедрение новых методов и приемов обучения, создания новых форм организации учебного процесса, применение новых средств обучения, богатейшие возможности которых открываются благодаря научно-техническому прогрессу. Имеется возможность инвариативности, которая позволяет преподавателю выбирать методы и средства обучения. Отличительной особенностью подготовки специалистов IT-технологий является то, что современный IT-рынок развивается очень быстро, изменяя приоритеты и направления. Применение определенных технологий деятельности преподавателя IT-дисциплин, выбор программных сред и систем автоматизированного проектирования - это выбор личных предпочтений преподавателя и важно, чтобы эти предпочтения соответствовали инновационным технологиям в сфере IT.
3.2 Структура организации
Связь с входными устройствами - датчиками осуществляется с использованием оборудования для автоматизации ОВЕН через ОРС-сервер, используя последовательный интерфейс RS-485.(OLE for Process Control) - набор повсеместно принятых спецификаций, предоставляющих универсальный механизм обмена данными в системах контроля и управления. OPC технология обеспечивает независимость потребителей от наличия или отсутствия драйверов или протоколов, что позволяет выбирать оборудование и программное обеспечение, наиболее полно отвечающее реальным потребностям. ОРС-серверы позволяют упростить подключение оборудования к современным SCADA-системам, поддерживающим технологию ОРС.

Используемым микроконтроллером является адаптер интерфейсов ОВЕН АС3-М. Предназначенный для взаимного преобразования сигналов интерфейсов RS-232 и RS-485. Позволяет подключать к промышленной информационной сети RS-485 устройство с интерфейсом RS-232 (персональный компьютер, считыватель штрих-кодов, электронные весы и т. д.)

Структура обмена данными между SCADA-системой и приборами ОВЕН через ОРС-сервер показана на рис. 1.


Рисунок1. Функциональная схема обмена данными между программой SCАDA-системы и оборудованием

3.3 Контроль данных давления и расхода жидких сред
Источником данных в системе мониторинга и управления режимами работы оборудования проходческого комплекса «Ковчег» являются показания датчиков тока, давления и уровня воды в системе орошения и пылеподавления комбайна, давления и уровня масла в маслонасосной станции, уровня метана и температуры окружающей среды. Все показания датчиков через микроконтроллерные системы поступают на вход прибора ОВЕН, который позволяет осуществить обмен данных с программным комплексом SCADA-системы Trace Mode. На удаленном диспетчерском пункте значения поступивших параметров можно наблюдать на экране ПК в удобном для просмотра графическом виде - стрелочных и ползунковых приборах, временных диаграммах. Одна из спроектированных АСУ ТП показана на рис. 2, рис. 3. Система состоит из двух графических экранов с взаимозависимыми аргументами и понятным для оператора интерфейсом.


Рисунок 2. Графический экран контроля давления и расхода жидких сред



Рисунок 3. Графический экран контроль уровня жидких сред в резервуарах
Оператор имеет возможность с клавиатуры при необходимости изменять параметры, осуществлять аварийное отключение шахтного оборудования. Система Trace Mode позволяет осуществлять запись поступающих данных в «черный ящик». Внедрение Trace Mode в производственный процесс может в существенной мере сэкономить время и ресурсы для управления производством, так как в программе для пользователя предусмотрена возможность наблюдать за технологическим процессом.

Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков международного стандарта IEC 61131-3. Среди них есть и визуальные языки - Techno FBD, Techno LD, Techno SFC и процедурные - Techno ST, Techno IL. Такой широкий диапазон средств программирования позволяет специалисту любого профиля выбрать для себя наиболее подходящий инструмент реализации любых задач АСУ ТП и АСУП. Все языки программирования снабжены мощными средствами отладки

Заключение

Самая большая трудность в изучении принципов работы с Trace Mode, заключается в том, что при создании проекта используются такие абстрактные понятия как атрибуты, каналы, объекты, которые, казалось бы, свойственны скорее, объектно-ориентированному программировании, чем информационному обеспечению АСУ ТП.

Но, несмотря на кажущуюся сложность в описании проекта Trace Mode, инструментальные и исполнительные средства Trace Mode позволяют достаточно просто создавать библиотеки для вторичного использования структур, алгоритмов и программ, именно в силу того, что при описании проекта используются абстрактные понятия, обладающие свойством масштабируемости.

Несмотря, на указанные трудности, следует подчеркнуть, что SCADA - система Trace Mode, является довольно открытой и интенсивно развивающейся системой, широко применяемой в промышленности, что обусловливает необходимость прививать будущим инженерам навыки проектирования информационных систем в области АСУ ТП в среде Trace Mode.

Список использованных источников

1. Анзимиров Л.В. 2005-2006: Развитие технологий TRACE MODE. Материалы XII Международной конференции «Управление производством в системе TRACE MODE» - М.: «AdAstra Research Group», Ltd, 2007;

. Глухов Ф.В. Новые графические возможности TRACE MODE 6. Материалы XII Международной конференции «Управление производством в системе TRACE MODE» М.: «AdAstra Research Group», Ltd, 2007;

. Статья XXV Международной научно-практической конференции «Технические науки - от теории к практике», электронный ресурс URL.