Системы диспетчерского управления. Структура современной асоду развернутая структура
 Скачать 1.28 Mb.
|
|
Автоматизированные системы диспетчерского управления транспортом газа Структура современной АСОДУРазвернутая структураТребования к промышленным сетямжесткая детерминированность, то есть поведение сети должно быть предсказуемо во всех режимах ее работы; обеспечение функций реального времени, то есть при передаче данных допустимы задержки не более некоторого установленного предела (несколько секунд или долей секунд); работа на длинных линиях с использованием недорогих физических сред, то есть прокладка линий связи должна быть достаточно дешевой; повышенная надежность физического и канального уровней передачи данных для работы в промышленной среде (например, при больших электромагнитных помехах); наличие специальных высоконадежных механических соединительных компонентов, в частности, должна быть гарантирована надежность электрических контактов. Закрытые системы – это уникальные системы, работающие по уникальным протоколам связи и производимые и поддерживаемые одной компанией. Открытые системы - удовлетворяют следующим критериям: наличием полных опубликованных спецификаций с возможностью их приобретения за разумные деньги; наличием критического минимума доступных компонентов (интерфейсные кристаллы и готовые изделия) от ряда независимых поставщиков; организацией хорошо определенного процесса ратификации возможных дополнений к стандартам и спецификациям. Топологии сетейМетоды обмена сообщениямиОпрос (Polling): опрашивающее устройство поочередно запрашивает данные из каждого конкретного устройства сети либо посылает данные в это конкретное устройство. (Широковещательное) стробирование (Strobing): опрашивающее устройство посылает подчиненным устройствам общий запрос, после чего подчиненные устройства по очереди отсылают главному данные о своем состоянии (первым отвечает узел с номером 1, вторым с номером 2 и т.д.). Периодическая отсылка (Cyclic): сетевые устройства автоматически с установленной периодичностью передают центральному узлу сведения о своем состоянии. Изменение состояния (Change of State): отсылка сообщения происходит только по факту изменения состояния устройства. Явное сообщение (Explicit Messaging): передача сообщения с одновременным указанием способа его интерпретации устройством. Фрагментированное сообщение (Fragmented Messaging): если размер передаваемого сообщения превышает максимальный размер пакета, оно может быть разделено на несколько фрагментов. UCМM (UnConnected Massage Manager Менеджер однорангового обмена): UCMM-интерфейсы могут непосредственно взаимодействовать друг с другом на одноранговой (peer-to-peer) основе. Шина ASIASI - Actuator Sensor Interface Разработчик: AS-I Consortium (1993 год).
Достоинства: простота, дешевизна, распространенность, быстродействие, подача питающего напряжения по сетевому кабелю. Недостатки: ограниченные размеры сети. Шина ControlNetРазработчик: Allen-Bradley, 1995 год Достоинства: стабильное, рациональное использование пропускной способности; дешевизна кабеля; более дешёвое, чем в большинстве других сетей, резервирование. Недостатки: ограниченная поддержка производителями (используется в основном в сетях, построенных на оборудовании Allen-Bradley), отсутствие питающего напряжения на сетевом кабеле.
Шина InterbusРазработчик: Phoenix Contact, 1984 год Достоинства: существенно упрощающая конфигурирование система автоадресации, расширенные диагностические возможности, широкая распространенность (особенно в Европе), низкие издержки, малое время отклика, рациональное использование пропускной способности, подача напряжения питания (для устройств ввода) по сетевому кабелю. Недостатки: сбой любого соединения приводит к отказу всей сети; ограниченные возможности по передаче данных большого объема.
Шина CANCAN - Controller Area Network Разработчики: Bosch и Intel для автомобильной промышленности Достоинства: дешевизна, широкое распространение, высокая надежность, эффективное использование пропускной способности, в большей степени пригодна для быстродействующих систем управления перемещением и контуров регулирования с обратной связью, подача питающего напряжения по сетевому кабелю. Недостатки: ограниченная пропускная способность, ограниченный размер сообщений, ограниченная длина соединения, чрезмерная сложность и запутанность протокола с точки зрения разработчиков.
Шина CANopenШина CANopen Происхождение: CAN in Automation, 1993 год. Разработана на основе шины CAN и электрических спецификациях RS485. Шина DeviceNet Происхождение: Allen-Bradley, 1994 год. Поддерживающая организация: Open DeviceNet Vendor Association. Отличие заключается фактически в использовании в качестве физической среды специальных четырехжильных кабелей двух типов («толстый» и «тонкий»). Шина LON (LONTalk) Была разработана американской компанией Echelon Corporation для построения интеллектуальных систем жизнеобеспечения зданий. Шина ProfibusРазработана правительственными органами Германии в сотрудни-честве с производителями средств автоматизации в 1989 году Достоинства: Profibus самый распространенный в мире сетевой стандарт. Версии FMS, DP и PA в целом удовлетворяют требованиям подавляющего большинства систем автоматизации. Недостатки: относительно высокие накладные расходы при передаче коротких сообщений, отсутствие подачи питания по шине, несколько более высокая по сравнению с другими шинами стоимость.
Шина EthernetРазработана компаниями Digital Equipment Corporation (DEC), Intel и Xerox в 1976 году
Шина ModBusРазработчик: Modicon Достоинства: дешевизна, широкое распространение, эффективное использование пропускной способности, поддерживается большим количеством производителей. Недостаток: при обрыве сети теряется связь с несколькими устройствами.
Пример архитектуры системы на базе контроллеров GE FanucАрхитектура АСУТП УКПГ “Промысел”SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition – система супервизорного управления и доступа к данным, CASE – Computer-Aided Software Engineering – компьютеризированная разработка программного обеспечения, MES – Manufacturing Enterprise System – система управления производственной деятельностью предприятия, MRP – Material Requirements Planning – планирование потребностей в материалах, MRP II – Manufacturing Resources Planning – планирование ресурсов производства (включая кадры и т.д.). ERP – Enterprise Resources Planning – планирование ресурсов предприятия, CRM – Customer Relations Management – управление отношениями с заказчиками, SCM – Supply Chain Management – управление отношениями с поставщиками, HRM – Human Resources Management – управление персоналом, CRP – Capacity Requirements Planning – управление потребностями в производственных мощностях, PLM – Product Lifecycle Management – управление жизненным циклом продукции, EAM – Enterprise Assets Management – управление бизнес-активами, PRM – Partnership Relation Management – управление отношениями с партнерами, SCP – Supply Chain Planning – планирование логистических цепочек, APC – Advanced Process Control – усовершенствованное управление процессом. CASE–средства (Computer Aided Software Engineering), предназначенные для программирования задач, реализуемых подсистемами нижнего уровня АСУТП на промышленных микроконтроллерах (ремиконтах); ОСРВ - операционные системы реального времени: pSOS, VRTX, LynxOS, VxWorks, QNX, OS9 и др. [28, 29]; SCADA–системы (Supervisory Control And Data Acquisition), которые предназначены для автоматизированного конфигурирования АСУТП из таких элементов, как микроконтроллеры, компьютеры, технологические станции и т. д. и программирования задач, отнесённых к SCADA – уровню;
GENIE (Advantech, Тайвань); Genesys (Iconics, США); Real Flex (BJ, США); FIX (Intellution, США); Factory Suite, InTouch (Wanderware, США); Citect (CiTechnologies, США) MasterSCADA (Россия) и др. ПТК - программно-технические комплексы: Spectrum (Foxboro, США); Intelligent Automation Series (Foxboro, США); Centum, Yew Series (Yokogawa, Япония); СКАТ (Россия) |