Главная страница

Реферат SCADA-системы. Введение асу тп и диспетчерское управление


Скачать 0.68 Mb.
НазваниеВведение асу тп и диспетчерское управление
Дата17.02.2019
Размер0.68 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаРеферат SCADA-системы.doc
ТипРеферат
#67842
страница8 из 14
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   14

Организация взаимодействия с контроллерами


Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода/вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня.

Для подсоединения драйверов ввода/вывода к SCADA-системе в настоящее время используются следующие механизмы:

  • ставший стандартом de facto динамический обмен данными (DDE);

  • собственные протоколы фирм-производителей SCADA-систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;

  • OPC – протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA-систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE [5].

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко-машинных интерфейсах в качестве механизма разделения данных между прикладными системами и устройствами типа ПЛК (программируемые логические контроллеры). Для преодоления недостатков DDE, прежде всего для повышения надежности и скорости обмена, разработчики предложили свои собственные решения (протоколы), такие как AdvancedDDE или FastDDE-протоколы, связанные с пакетированием информации при обмене с ПЛК и сетевыми контроллерами. Но такие частные решения приводят к ряду проблем:

  • для каждой SCADA-системы пишется свой драйвер для поставляемого на рынок оборудования;

  • в общем случае, два пакета не могут иметь доступ к одному драйверу в одно и то же время, поскольку каждый из них поддерживает обмен именно со своим драйвером.

Основная цель OPC стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений. OPC позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК.

При широком распространение OPC-стандарта дает следующие преимущества:

  • OPC позволят определять на уровне объектов различные системы управления и контроля, работающие в распределенной гетерогенной среде;

  • OPC устраняют необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;

  • у потребителя появится больший выбор при разработке приложений.

С OPC-решениями интеграция в гетерогенные (неоднородные) системы становится достаточно простой. Применительно к SCADA-системам OPC серверы, расположенные на всех компьютерах системы управления производственного предприятия, стандартным способом могут поставлять данные в программу визуализации, базы данных и т. п., уничтожая, в некотором смысле, само понятие неоднородной системы [5].
    1. Серверы ввода/вывода в InTouch


При функционировании InTouch-приложения в реальном времени информация обо всех его переменных хранится в базе данных. К такой информации относятся имя переменной, ее тип, минимальное и максимальное значения, способ отображения (дисплей, журнал) и т.д., а также информация о коммуникационных каналах, по которым происходит обмен данными между технологическим процессом и приложением [5].

InTouch-приложение поддерживает взаимодействие с DDE и OPC-серверами. Именно на организации взаимодействия с ними и остановимся ниже.
  1. Поддерживаемые коммуникационные протоколы


DDE (Dynamic Data Exchange - динамический обмен данными) представляет собой коммуникационный протокол, разработанный компанией Microsoft для обмена данными между различными Windows-приложениями. Этот протокол реализует взаимосвязи типа клиент-сервер между двумя одновременно исполняющимися программами.

В InTouch поддерживается также пакетированный DDE - обмен - FastDDE. Применение последнего заметно повышает эффективность и производительность обмена данными благодаря уменьшению общего количества DDE-пакетов, которыми клиент и сервер обмениваются между собой. Но принципиальные недостатки, связанные с надежностью и зависимостью от количества загруженных в текущий момент приложений Windows, остались. Необходимость в появлении более совершенного технологичного протокола созрела! Но следует отметить, что отказ от DDE-механизма происходит не мгновенно хотя бы потому, что в мире наработано большое количество DDE-серверов.

С целью расширения возможностей стандартного протокола DDE на локальную сеть компания Wonderware предложила NetDDE. Он позволяет приложениям, запущенным на объединенных в локальную сеть компьютерах, вести DDE-обмен. Позднее NetDDE лицензируется компанией Microsoft и поставляется в дистрибутивном пакете Windows. Следует отметить и то, что NetDDE допускает обмен информацией между приложениями на IBM PC и приложениями на машинах другого типа с операционной системой VMS или UNIX. Компания Wonderware предлагает и инструментальные средства для разработки DDE-серверов, в том числе и для не-Windows-платформ [5].

Протокол SuiteLink был специально разработан фирмой Wonderware для того, чтобы удовлетворить таким требованиям, как целостность данных, высокая производительность и простота диагностики. В основе протокола SuiteLink лежит протокол TCP/IP. SuiteLink не является заменой протоколам DDE, FastDDE и NetDDE. Протокол разработан для поддержания быстродействующих промышленных систем и обладает следующими характеристиками:

  1. Передача данных осуществляется в формате VTQ (Value, Time, Quality – значение, время, качество), в соответствии с которым каждая пересылаемая клиенту единица информации сопровождается метками времени и качества данных.

  1. Благодаря системному монитору операционной системы Windows NT (Performance Monitor) стал возможным расширенный анализ производительности по передаче данных, степени загрузки сервера, степени потребления ресурсов компьютера и сети, что особенно важно для проектирования и сопровождения больших распределенных промышленных сетей.

  1. Поддержка обмена данными между приложениями происходит независимо от того, исполняются ли эти приложения на одном узле сети или на разных.

Для реализации функций OPC - клиента Wonderware предлагает OPCLink- сервер, преобразующий OPC в SuitLink-протокол.

В материалах, предложенных компанией Wonderware, отмечается, что большинство реализованных OPC-серверов создают для каждого подключаемого к серверу клиента новый канал связи или нить. Для текущей обработки каждого клиента сервер должен переключаться между нитями. Каждая нить использует DCOM (Distributed Component Object Model) для организации обмена данными, и DCOM также управляет переключением нитей. В итоге возможна достаточно низкая производительность в сети.

Тесты, проведенные фирмой Wonderware, показали, что при обслуживании OPC-сервером 7 клиентов (при передаче 4 целых чисел в режиме обновления) сервер на 95% занимал ресурсы CPU. Это означает, что ресурсы компьютера практически целиком были заняты переключением нитей и DCOM- процедурами.
Поэтому на текущем этапе параметры производительности протокола SuiteLink превосходят параметры DCOM. Поставляемый в комплекте FactorySuite (Wonderware) OPCLink Server обеспечивает прием информации с OPC- сервера и передачу ее по протоколу SuiteLink в SCADA-систему InTouch и наоборот. Именно OPCLink Server рекомендуется устанавливать на одном узле с OPC-сервером, чтобы для сетевых передач использовался SuiteLink- протокол, а не DCOM (рисунок 7).



Рисунок 7 – Использование SuiteLink-протокола в SCADA - системах

Все описанные ниже особенности адресации распространяются и на OPC-серверы с одним лишь ограничением. При разработке InTouch-приложения создается канал связи с OPCLink-сервером (как с любым другим SuiteLink- сервером). Но рекомендуется использовать встроенный в InTouch OPC Browser для упрощения выбора параметров конфигурации подключаемого OPC-сервера.
  1. 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   14


написать администратору сайта