Trace mode курсовая работа

Изучение принципов работы с Trace Mode

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.

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;

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;

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);

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

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;

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.

. 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.

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.

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 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.

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.

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.

скачать
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра управления качеством и механики

Допускаю к защите

Руководитель

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «CALS-технологии»

на тему : «Принципиальные отличия компонентов TRACE MODE 6»

Выполнил студент группы

_УПКз-06-1_ ________ Егорова З.Н.

шифр группы подпись И.О. Фамилия

Нормоконтроль ____________

подпись

Курсовая работа защищена с оценкой ______________

Иркутск 2010 г.

Содержание

Введение
^

2. Монитор реального времени (NetLink МРВ, Adaptive Control МРВ) 7

^

2.1 NetLink МРВ 8

2.2 Adaptive Control МРВ 8

2.3 Double Force МРВ 9

3. Достоинства ^

Заключение 28

Список литературы

Введение

Термин CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support — непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла) означает совокупность принципов и технологий информационной поддержки жизненного цикла продукции на всех его стадиях. Русскоязычный аналог понятия CALS — Информационная Поддержка жизненного цикла Изделий (ИПИ). В последнее время за рубежом наряду с CALS используется также термин Product Lifecycle Management (PLM).Цель внедрения CALS — минимизация затрат в ходе жизненного цикла изделия, повышение его качества и конкурентоспособности.

Россия существенно отстает от ведущих промышленно развитых стран в части внедрения современных ИТ, в том числе технологий CALS. Это отставание чревато далеко идущими негативными последствиями, прежде всего, высокой вероятностью резкого сокращения экспортного потенциала российских производителей наукоемкой продукции, вплоть до полного вытеснения их с международного рынка.

Уже сегодня многие иностранные заказчики отечественной продукции выдвигают требования, удовлетворение которых невозможно без внедрения CALS-технологий:

представление конструкторской и технологической документации в электронной форме;

представление эксплуатационной и ремонтной документации в форме интерактивных электронных технических руководств, снабженных иллюстрированными электронными каталогами запасных частей и вспомогательных материалов и средствами дистанционного заказа запчастей и материалов;

организация интегрированной логистической поддержки изделий на постпроизводственных стадиях их жизненного цикла;

наличие и функционирование электронной системы каталогизации продукции;

наличие на предприятиях соответствующих требованиям стандартов ИСО 9000:2000 систем менеджмента качества и т. д.

Выполнение этих требований предопределяет необходимость внедрения на отечественных предприятиях CALS-технологий в полном объеме.

     ^ состоит в применении принципов и технологий информационной поддержки на всех стадиях ЖЦ продукции, основанного на использовании ИИС, обеспечивающей единообразные способы управления процессами и взаимодействия всех участников этого цикла: заказчиков продукции (включая государственные учреждения и ведомства), поставщиков (производителей) продукции, эксплуатационного и ремонтного персонала. Эти принципы и технологии реализуются в соответствии с требованиями международных стандартов, регламентирующих правила управления и взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.
     ИИС — основа, ядро CALS — представляет собой распределенное хранилище данных, существующее в сетевой компьютерной системе, охватывающей (в идеале) все службы и подразделения предприятия, связанные с процессами ЖЦ изделий. В ИИС действует единая система правил представления, хранения и обмена информацией. В соответствии с этими правилами в ИИС протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах. Здесь реализуется главный принцип CALS: информация, однажды возникшая на каком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и становится доступной всем участникам этого и других этапов (в соответствии с имеющимися у них правами пользования этой информацией).

Это позволяет избежать дублирования, перекодировки и несанкционированных изменений данных, а также ошибок, связанных с этими процедурами, и сократить затраты труда, времени и финансовых ресурсов.
     Основное содержание CALS, принципиально отличающее эту концепцию от других, составляют базовые принципы и технологии, которые реализуются (полностью или частично) в течение ЖЦ любого изделия, независимо от его назначения и физического воплощения.

      Базовыми принципами CALS являются:

 безбумажный обмен данными с использованием электронной цифровой подписи;

 анализ и реинжиниринг бизнес-процессов;

 параллельный инжиниринг;

 системная организация постпроизводственных процессов ЖЦ изделия — интегрированная логистическая поддержка.
     К базовым технологиям можно отнести управление: проектами; конфигурацией изделия; интегрированной информационной средой; качеством; потоками работ; изменениями производственных и организационных структур.
     CALS-технологии реализуются силами многопрофильных рабочих групп, объединяющих в своем составе экспертов различных специальностей. Нормативную базу разработок составляют международные и национальные стандарты, регламентирующие различные аспекты CALS-технологий.
     В ИИС информация создается, преобразуется, хранится и передается от одного участника ЖЦ к другому при помощи прикладных программных средств, к которым относятся системы CAE/CAD/CAM, PDM, MRP/ERP, SCM и др.

^ 1.Компоненты SCADA TRACE MODE® 6 Редактор базы каналов (РБК) — инструмент разработки распределенной базы данных реального времени. В РБК создаются узлы проекта — операторские станции и контроллеры, производится настройка на платы ввода/вывода и контроллеры (DLL, DDE, OPC), задаются технологические границы и алармы, производится визуальное программирование алгоритмов управления на языках Techno FBD и Techno IL (IEC 61131-3), программируются функции резервирования, настраивается сетевой обмен, связь с базами данных и приложениями, создается система архивирования данных. РБК производит автоматическое генерирование отчетной документации по проекту АСУТП. Поддерживаются технологии автопостроения проекта. ^ — инструмент разработки экранных форм операторского интерфейса. В РПД для каждого узла проекта создаются графические экраны, формируется статичные мнемосхемы процесса, осуществляется их динамизация путем векторной и AVI-анимации. Создаются виртуальные органы управления, тренды реального времени и исторические, формируются отчеты тревог. Осуществляется встраивание ActiveX — компонентов. ^ — инструмент разработки шаблонов и сценариев формирования документации о ходе технологического процесса. В РШ можно создать статичную основу отчетного документа, установить ссылки на каналы и тренды в серверах реального времени, написать сценарии автоматического формирования отчетной документации о проекте. Инструментальную систему можно получить бесплатно (базовый тариф), однако в этом случае исполнительные модули будут немного дороже.

^ Монитор реального времени (МРВ) — это мощный сервер реального времени — основной элемент распределенной АСУ TRACE MODE. Предназначен для сбора данных с УСО через встроенные и пользовательские драйверы, OPC и DDE клиенты, математической обработки, осуществления непосредственного цифрового и супервизорного управления, генерирования алармов, ведения отчета тревог, визуализации техпроцесса на мнемосхемах, осуществления сетевого обмена с другими узлами проекта, поддержки обмена с клиентскими модулями TRACE MODE через DCOM, обмена данными с независимыми приложениями через OPC и DDE серверы, а также для осуществления информационного обмена с внешними базами данных. Минимальное время реакции монитора реального времени составляет 0,001 с. Архитектура TRACE MODE обеспечивает высочайшую производительность в реальном времени. МРВ способен принимать данные через 32 последовательных порта. На его базе возможно создавать системы, работающие в режиме горячего резервирования. Для МРВ существуют драйверы к более чем 300 контроллерам и УСО наиболее используемых в АСУТП России. Драйверы к наиболее популярным контроллерам встроены в МРВ. По числу поддерживаемых протоколов контроллеров и УСО, реально использующихся в АСУТП России и СНГ, TRACE MODE значительно опережает другие SCADA-системы. МРВ имеет модульную структуру на 128/512/1024/32000х16/64000х16 каналов, теги неограничены. ^ NetLink МРВ — специализированный монитор реального времени (сервер) предназначенный для работы с РС-совместимыми контроллерами, работающими под управлением Микро TRACE MODE и для использования в качестве дополнительных серверов реального времени, получающих данные через локальную сеть. По своим функциям NetLink МРВ аналогичен МРВ с единственным отличием — NetLink не имеет связи с контроллерами и УСО через драйвер, OPC или DDE интерфейсы. Источником данных для NetLink МРВ являются мониторы реального времени или PC-совместимые контроллеры под управлением МикроМРВ TRACE MODE. Бл агодаря меньшей по сравнению с МРВ цене, NetLink МРВ — идеален для систем на базе PC-контроллеров, так как позволяет экономить деньги, не проигрывая в функциональности. ^ — монитор реального времени (сервер) с поддержкой алгоритмов адаптивной настройки регуляторов. Может принимать данные с контроллеров, рассчитывать оптимальные коэффициенты регулирования по ПИД-законам и загружать их обратно в контроллеры. В остальном аналогичен МРВ. ^ NetLink МРВ на операторской станции + Micro TRACE MODE в софтПЛК.

^ Double Force МРВ — это два Монитора реального времени (сервера) со встроенными алгоритмами горячего резервирования и восстановления данных. Double Force МРВ обладают всеми функциями МРВ (см. выше) и, кроме того обеспечивают следующее: Автоматическое определение при запуске наличия резервного сервера в сети и переход в соответствующий статус работа или резерв; Автоматическое отслеживание состояния серверов в сети и автоматическое переключение на резервный в случае отказа основного; Автоматическая синхронизация атрибутов первичной обработки и границ каналов в дублированных серверах; Автоматическое восстановление баз данных реального времени на резервном сервере по данным с рабочего; Автоматическая синхронизация архивов и восстановление данных; Автоматическое переключение клиентских станций на резервный сервер в случае отказа основного. Double Force МРВ поддерживают 64000х16 каналов, теги неограничены. Высокая степень автоматизации функций горячего резервирования в Double Force МРВ позволяет даже начинающему создавать мощные резервированные системы. ^ Double Force NetLink МРВ — резервированные мониторы реального времени предназначенные для работы с РС-совместимыми контроллерами, работающими под управлением Микро TRACE MODE. По своим функциям Double Force NetLink МРВ аналогичен Double Force МРВ с единственным отличием — NetLink не имеет связи с контроллерами и УСО через драйвер, OPC или DDE интерфейсы. Источником данных для NetLink МРВ являются мониторы реального времени. или PC-совместимые контроллеры под управлением МикроМРВ TRACE MODE. Благодаря меньшей по сравнению с Double Force МРВ цене, Double Force NetLink МРВ — идеален для систем на базе PC-совместимых контроллеров, так как позволяет экономить деньги, не проигрывая в функциональности. ^ — резервированные мониторы реального времени с поддержкой алгоритмов адаптивной настройки регуляторов. Могут принимать данные с контроллеров, рассчитывать оптимальные коэффициенты регулирования по ПИД-законам и загружать их обратно в контроллеры. В остальном аналогичны Double Force МРВ. ^ Double Force МРВ (связь с контроллерами, cерверы реального времени) + NetLink Light (клиенты — операторские рабочие места)

^ Программирование РС-совместимых контроллеров (софтПЛК) производится при помощи редакторов SCADA TRACE MODE, либо с использованием специальной системы программирования — Микро TRACE MODE. Микро TRACE MODE включает в себя Редактор базы каналов и исполнительную систему — Микро МРВ с лицензией на 12 контроллеров. Микро МРВ запускается из MS DOS, однако использует собственную систему реального времени. Система реального времени Микро МРВ обеспечивает пересчет до 23.000 каналов или до 5.680 контуров регулирования в секунду (процессор AMD 133 Mhz). Программирование Микро МРВ осуществляется в графическом редакторе основанном на требованиях международного стандарта IEC-61131. Применяются визуальные, интуитивно понятные инженерам-технологам методы — язык функциональных блоков (Техно FBD) или язык инструкций (Техно IL). TRACE MODE 5 включает в себя библиотеку из более, чем 150 алгоритмов обработки данных и управления, в т.ч. фильтрацию, PID, PDD, модальное, нечеткое, позиционное регулирование, ШИМ-преобразование, статистические арифметические, алгебраические, логические, тригонометрические и т.д. функции, а также блоки управления устройствами: клапан, задвижка, привод и т.д, а также адаптивные и модальные регуляторы. В Микро МРВ встроены драйверы плат и модулей ввода-вывода Micro PC, Advantech PCL, ADAM 4000, ADAM 5000, ROBO, ICP DAS, I-7000, I-8000, Adlink и т.д. Формат драйвера для связи с любыми УСО открыт и документирован. При необходимости, пользователь может написать драйвер самостоятельно, как TSR-программу MS DOS. Связь между РС-совместимым контроллером, работающим под управлением Микро МРВ и операторской станцией, может осуществляться через последовательный интерфейс RS 232/485 (встроенный протокол M-LINK), модем, по выделенной линии, Ethernet, Arcnet и т.д. Для связи через коммутируемые телефонные линии следует использовать специальную версию — Micro TRACE MODE Modem+. Микро МРВ имеет развитые функции резервирования и обеспечения отказоустойчивости. В реальном времени Микро МРВ ведет автоматический контроль работоспособности плат УСО и производит безударный рестарт в случае сбоя в работе контроллера. При помощи Микро TRACE MODE можно создавать отказоустойчивые резервированные сетевые комплексы на базе последовательного интерфейса, полевых шин CANBUS, Foundation Fieldbus, ProfiBus и т.д., локальных сетей и т.д. ^ Adaptive Микро TRACE MODE — система для программирования контроллеров идентичная Микро TRACE MODE и Микро МРВ с поддержкой алгоритмов адаптивной настройки регуляторов. Может автоматически рассчитывать оптимальные коэффициенты регулирования по ПИД-законам. ^ — система для программирования контроллеров идентичная Микро TRACE MODE, но содержащая Микро МРВ с поддержкой связи по коммутируемым линиям. ^ Micro TRACE MODE рекомендуется использовать во всех случаях применения РС-контроллеров (софтПЛК). Micro МРВ (исполнительная система в софтПЛК) + NetLink МРВ (операторское рабочее место). Связь между операторской станцией и контроллером лучше осуществлять на основе Ethernet.

^ МРВ и Микро TRACE MODE модем+ предназначены для сбора данных и управления удаленными объектами через коммутируемую телефонную сеть. Микро МРВ модем+ может работать в PC-совместимых контроллерах, собирать данные и передавать их по телефону в МРВ, на базе которого создается рабочее место диспетчера. Системы, построенные на базе МРВ и Микро МРВ модем+, могут работать в следующих режимах: 1. Опрос. МРВ модем+ обзванивает удаленные узлы и собирает информацию. 2. Сигнализация — Микро МРВ модем+ сообщает об аварии по резервной телефонной линии. 3. Управление. Оператор МРВ модем+ устанавливает связь с удаленным узлом, собирает и передает данные. Микро МРВ модем+ рассчитан на 4096 каналов, а МРВ модем+ имеет модульную структуру на 128/512/1024/32000х16/64000х16 каналов, теги неограничены.

^ NetLink Light — это графический клиент TRACE MODE. NetLink Light подключается к серверу реального времени (МРВ или NetLink МРВ) через DCOM и может осуществлять следующие функции: 1. прием данных от сервера в реальном времени; 2. графическая визуализация данных (мнемосхемы, тренды (в т.ч. исторические), тревоги); 3. передача управляющих комманд оператора серверу в реальном времени; 4. автоматический поиск активного сервера в сети (в резервированных конфигурациях). Число каналов поддерживаемых в NetLink Light соответствует числу каналов на сервере. Использование клиент-серверных конфигураций очень упрощает администрирование распределенных систем. Скромная цена NetLink Light дает возможность его массового применения в качестве HMI-модуля на цеховых терминалах и для организации дополнительных рабочих мест или мониторов диспетчера.

^ TRACE MODE Mobile предназначен для дистанционного мониторинга и управления технологическими процессами, и получения оперативной технико-экономической информации при помощи карманных компьютеров — handheld PC. Связь с серверами реального времени TRACE MODE может осуществляться практически любыми доступными средствами, например через сотовую сеть стандарта GSM, инфракрасный порт, сеть, RS-232/485 или модем с использованием протокола TCP/IP. Возможно осуществлять подключение и непосредственно через Internet. Для этого достаточно войти в Сеть и набрать IP-адрес сервера TRACE MODE — подключение произойдет автоматически. В реальном времени TRACE MODE Mobile может принимать информацию от 64000 датчиков, осуществлять супервизорное управление, получать технико-экономическую информацию из баз данных через сервер, использующий стандартные интерфейсы SQL/ODBC, OPC, DDE и т.д. Вся поступаемая информация отображается графически в виде анимированных мнемосхем и трендов.

Глобальныйрегистратор Глобальный сервер архива (глобальный регистратор) предназначен для быстрого и надежного сохранения истории технологического процесса на удаленных дублированных серверах. Глобальный регистратор обеспечивает запись параметров по временным меткам, точность которых достигает 0.001 с.. Скорость записи данных не менее 100.000 параметров в секунду (Pentium II без поддержки UDMA). Поддерживается режим горячего резервирования сервера и автоматического восстановление данных после сбоя. Для малых АСУ есть недорогой недублированный сервер. ^ В связи с тем, что локальный сервер архива входит в состав серверов реального времени TRACE MODE, глобальные регистраторы рекомендуется применять только в крупных системах для предотвращения перегрузки МРВ или повышения надежности сохраняемых данных.

^ Документация о ходе технологического процесса может создаваться тремя основными способами: 1. С использованием MS Office или любой другой внешней программы, поддерживающей интерфейсы DDE, OPC и ODBC; 2. При помощи Локального сервера документирования TRACE MODE; 3.При помощи Глобального сервера документирования TRACE MODE. Локальный сервер документирования работает на одном ПК с МРВ и NetLink МРВ. Сервер принимает данные от МРВ, обрабатывает их в соответствии с пользовательскими сценариями и генерирует на их основе отчеты произвольной формы. Отчеты могут включать данные как реального времени, так и исторические. Информация может быть представлена в текстовом, табличном виде, а также в виде трендов. Готовые отчеты можно выводить на принтер по команде оператора, по событию или по временному условию. Глобальный сервер документирования работает на выделенном ПК. Программа может осуществлять прием данных от МРВ и NetLink МРВ, обрабатывать их в соответствии с пользовательскими сценариями и на их основе генерировать отчеты произвольной формы. Отчеты могут включать данные как реального времени, так и исторические. Информация может быть представлена в текстовом, табличном виде, а также в виде трендов. Отчеты формируются по команде оператора, по событию или по временному условию. В отличие от Локального сервера отчеты можно выводить не только на принтер, но также записывать в файл в формате HTML. Удобной функцией глобального сервера документирования является возможность автоматической публикации отчетов на web-сервере в Internet или Intranet. Быстрое обновление информации позволяет использовать отчеты, генерируемые Глобальным сервером документирования, в качестве бесплатных рабочих мест оператора.

^ Консоль тревог предназначена для централизованного сбора, визуализации, анализа и управления тревогами в распределенной АСУ ТП. В отличие от локальных консолей, встроенных в МРВ, консоль тревог обеспечивает глобальное управление тревогами.

Супервайзор Supervisor — это специализированное рабочее место руководителя. В отличие от МРВ источником данных для Supervisor служат не контроллеры, а архивы и МРВ TRACE MODE. Supervisor может работать в двух режимах — подчитывание (чтение последнего записанного значения) и «плейбек» (графическое воспроизведение архивных данных в виде мнемосхем). Получение информации от МРВ позволяет руководителю следить за ходом технологического процесса в режиме реального времени, а графический «плейбек» дает возможность просмотреть динамику процесса, «как фильм на видеомагнитофоне», за любой срок и с заданной скоростью. Supervisor — это мощный инструмент контроля работы всего диспетчерского комплекса.

Web-активатор Вы хотите быстро добавить в работающую АСУ ТП дополнительные рабочие места диспетчеров? Вам необходимо обеспечить возможность доступа технологов к информации о технологическом процессе с любого компьютера предприятия? Эффективное решение этих задач можно получить с использованием технологии «тонкого клиента», реализованной в WEB-активаторе TRACE MODE 5. Программа предназначена для создания систем автоматизированного управления технологическими процессами в реальном времени на основе web-технологий. WEB-активатор является web-сервером TRACE MODE снабженным механизмом автоматического доступа к мониторам реального времени (МРВ, NetLink МРВ). Новая программа может быть использована для создания www-шлюза для локальных систем АСУТП на базе TRACE MODE 5 для Windows NT или для придания функций web-сервера мониторам реального времени TRACE MODE 5. При использовании Web-активатора не требуется установки web-серверов других производителей (например Microsoft IIS), что выгодно отличает эту программу от решений примененных в конкурирующих SCADA. Технологии «тонкого клиента» обеспечиваемые Web-активатором позволяют визуализировать динамические мнемосхемы, тревоги, тренды (в т.ч. исторические), осуществлять управляющие воздействия из обыкновенного браузера, без инсталляции какого-либо дополнительного программного обеспечения на клиентских станциях. Пользователь, зайдя на страницу с помощью web-браузера, поддерживающего виртуальную Java-машину, скачивает проект TRACE MODE в виде Java-апплета. Объем апплета не превышает 300 Кб (!), что позволяет использовать Web-активатор в сетях с низким качеством связи. Благодаря своей компактности Web-активатор может быть применен не только в Intranet-сетях, но и в Internet. Малый объем Java-апплета является преимуществом TRACE MODE перед конкурирующими разработками, созданными на основе технологии ActiveX, которые могут занимать до 5-6 М. Другими достоинствами технологии Java являются поддержка различных операционных систем и повышенная безопасность. Клиентская часть Web-активатора реализована на языке Java версии 1.1 и не использует никаких платформно- зависимых компонентов (Pure Java), что обеспечивает возможность управления техпроцессом с клиентских станций, работающих под управлением не только Windows, но и других операционных систем, например UNIX, LINUX, Mac OS и т.д., а также ОС, использующихся в карманных ПК. Web-активатор TRACE MODE обеспечивает повышенную безопасность управления технологическим процессом через Internet. Для этого использованы следующие средства: защищенный транспортный протокол связи с сервером, реализованный поверх HTTP; система парольной защиты. Пароль при этом не передаётся по каналу связи в открытом виде; контроль целостности передаваемой информации, обеспечивающий защиту от попыток подделки и повторного использования управляющих сообщений. Опционально можно применять алгоритмы криптографической защиты информации с длиной ключа до 128 бит. Использование WEB-активатора позволяет быстро превратить существующие локальные системы автоматизированного управления производством в Internet/Intranet-системы. Пользователям предыдущих релизов TRACE MODE не потребуется осуществлять никакой переделки баз каналов. Достаточно сохранить графическую часть проекта в редакторе представления данных в виде XML-файла, являющегося вторым базовым графическим стандартом TRACE MODE 5. Графические возможности МРВ TRACE MODE и Web-активатора практически совпадают. В Internet доступны такие популярные функции как объемная графика, индикаторы, гистограммы, тренды, мультипликация и т.д. Программа неприхотлива к аппаратным средствам. Так, например, для сервера под управлением Windows NT требуется ПК не ниже Pentium 100, с ОЗУ от 32 М. WEB-активатор с базой объемом в 10.000 каналов занимает всего 8 М ОЗУ, а с базой объемом в 1.000 каналов — всего 2,6 М. Клиентские модули работают под любой операционной системой, где можно запустить браузер с виртуальной Java-машиной. Ресурсы, требующиеся для управления Web-активатором с клиентской станции зависят от используемой операционной системы. Например, при использовании Windows NT потребуется 32 М ОЗУ, для Windows95 — 16 М ОЗУ. Работа Web-активатора под Windows 2000 потребует не менее 64 М ОЗУ. Web-активатор лицензируется по числу одновременно подключаемых браузеров. Существует версии на 3, 10, 20 и неограниченное количество браузеров. При выборе соответствующей разновидности программы следует учитывать, что речь идет об одновременном подключении к серверу. Например, группе до 10 технологов, которым требуется периодически подключаться к технологическому процессу с любого компьютера предприятия, вероятно, будет достаточно приобрести версию на 3 клиентских рабочих места. Тем более, что каждому пользователю можно присвоить свой приоритет, позволяющий старшим беспрепятственно подключаться к web-серверу даже если число подключений исчерпано.

^ Micro TRACE MODE GSM+ является комплексным продуктом предназначенным для программирования РС-совместимых контроллеров. Программа содержит полную инструментальную систему и исполнительные модули с поддержкой обмена через GSM/SMS. Исполнительные модули Micro TRACE MODE GSM+ (Микро МРВ) поставляются с лицензией на 12 контроллеров. Micro МРВ GSM+ содержит встроенные драйверы к наиболее распространенным в СНГ софтПЛК марок МФК, TКM, Micro PC, TREI, Advantech, ROBO, КРУИЗ и др., а также допускает подключение новых ПЛК, через открытый драйвер. GSM-шлюз Микро МРВ осуществляет автоматическую передачу данных с удаленных контроллеров на операторскую станцию в виде SMS-сообщений с использованием WAP-протокола (поддерживаются 3 уровня WAP). Число удаленных контроллеров не ограничивается. Доставка каждого сообщения контролируется. Если в течение заданного времени доставка сообщения не была подтверждена, происходит повторная отправка, либо выставляется флаг недостоверности. GSM-активатор для Windows NT/2000 обладает большими возможностями по сравнению с Micro TRACE MODE GSM+. Если Micro TRACE MODE может осуществлять лишь обмен данными с сервером по WAP, GSM-активатор предоставляет пользователю следующие возможности: 1. осуществление обмена данными через WAP между операторскими станциями под управлением Windows NT/2000 и операторскими станциями и контроллерами; 2. получение отчетов тревог на сотовые телефоны GSM; 3. исполнение управляющих команд с сотового телефона и сервера; 4. выдача информации по запросу с сотового телефона; При необходимости Micro TRACE MODE GSM+ и GSM-активатор могут осуществлять обмен данными и через прямые модемные соединения по протоколу M-LINK. Программа неприхотлива к аппаратным средствам. Так, например, Micro TRACE MODE GSM+ будет работать в контроллере не ниже ix286 c 1 М ОЗУ под управлением MS DOS версии 5 и выше. Для GSM-активатора требуется ПК не ниже Pentium 100, с ОЗУ от 32 М под управлением Windows NT 4 сервис пак 4 и выше. Для работы GSM-активатора под Windows 2000 потребуется компьютер с не менее чем 64 М ОЗУ. Micro TRACE MODE GSM+ поставляется с лицензией на 12 контроллеров. GSM-активатор лицензируется на одну операторскую станцию (сервер) и ограничивает число одновременно обслуживаемых сотовых телефонов и удаленных контроллеров. Существуют версии на 2, 6, 20, а также на неограниченное количество подключенных устройств (контроллеров+телефонов). Micro TRACE MODE GSM+ и GSM-активатор может быть с успехом применены в системах тепло- и энергоучета для пересылок отчетов о потреблении энергии, в системах оповещения об авариях, в малых АСУ, в домашней автоматизации и т.д.

^

• Trace Mode (далее ТМ) предназначен для разработки проекта АСУТП, а не человеко-машинного интерфейса, что характерно для подавляющего числа SCADA-систем. Причем, развивать проект можно в любом направлении: от датчиков/исполнительных механизмов до операторов и конечных потребителей информации о технологическом процессе/объекте или же, наоборот, от заданной топологии рабочих мест (РМ) до «поля». Мало того, вне зависимости от выбранного направления развития проекта сам предмет автоматизации (процесс, объект) описывается с применением объектного подхода по принципам «от технологии», «от топологии», «от разведенного кроссового шкафа» и по свободному – т.е. как решает сам разработчик. Причем, все указанные подходы в рамках проекта можно комбинировать. Групповую работу над проектом в настоящий момент можно вести только через обмен пользовательских библиотек и ежедневной/недельной/проч. «сборке» проекта с последующим тестированием на столе ведущего разработчика.

• В концепцию TM заложена поддержка распределенности. Объединять РМ и контроллеры (с DOS, ROM-DOS, MiniOS, Windows CE) общим числом до 200 штук можно по всем доступным на сегодняшний момент каналам связи.

• В проекте ТМ в качестве устройств ввода/вывода могут быть использованы практически все известные платы вв/выв, удаленное УСО, PLC напрямую, т.е. через встроенные в ТМ бесплатные прямые драйверы. Иными словами, нет необходимости вообще связываться с ОРС-технологиями, хотя если нравится их применять, то можно использовать и их – и DA и HDA. Примечательно, мало кто еще об этом знает, но для стандартных протоколов, таких как, например, Modbus, в TM вообще может быть использовано неограниченное количество источников и приемников физических сигналов аналоговых и дискретных входов/выходов. Важная вещь – канальная организация TM наряду со множеством положительных моментов позволяет гибко распределять аппаратуру вв/выв в проекте, т.е. реконфигурировать систему, особенно в случаях ее развития, оставляя логическую часть незыблемой.
• Всю необходимую обработку данных можно проводить непосредственно в уже имеющихся каналах, вызывая необходимые алгоритмы, и не неся при этом дополнительных расходов! Программирование ведется с использованием семейства языков по IEC 61131/3, причем единожды разработанная программа может вызываться многократно с разными наборами данных и на любых поддерживаемых TM платформах без вашего вмешательства. Если в проекте необходимо использовать уже имеющиеся программы (которые по любым причинам не желательно переводить, например, в ST), то существуют как механизм обмена с внешними приложениями по стандартным программным интерфейсам, так и взаимодействие с внешними динамическими библиотеками.
• Графика реализуется, в том числе, и для контроллеров с Windows CE. Красивая. Иногда бывает соблазн разукрасить все объемными картинками с навороченными анимациями, а это приводит порой и к недоразумениям, но время отрисовки можно контролировать, а сама графика выведена в поток с пониженным приоритетом J.
• Архивирование данных штатно выполняется по изменению контролируемых значений, однако можно разработать свой собственный алгоритм сохранения данных, затрагивающий как штатные СПАДы (всего их четыре, но пользоваться можно только тремя, что тоже не мало!), так распространить его и на любые реляционные СУБД (локальные/удаленные). Настройка архивирования задается четырьмя параметрами, но к их назначению нужно подходить крайне взвешенно.
• Скорость записи в СПАД просто чудовищная, чтение существенно ниже, но, опять-таки, если нужно «быстро» читать, не ожидая окончания штатных процедур записи в СПАД, то необходимо генерировать копии текущего СПАДа и использовать именно их для чтения на тренды/документы и проч. Нелишне было бы напомнить, что сам диск в эксплуатирующейся годами системе испытывает совсем не расчетные нагрузки, а, стало быть, к его выбору тоже стоит подходить предметно.
• Резервирование. Это, пожалуй, один их важнейших факторов. В TM резервируется абсолютно все – и вв/выв, и коммуникации, и РМ с контроллерами вместе со всеми имеющимися там архивами, алгоритмами и прочее. Выполняется гибкая настройка всего вышеуказанного с разнесением по фазам исполнения, при всем при этом довольно просто все контролируется, а сам способ переключения на «горячий» резерв может быть штатный или тот, который сами с помощью алгоритма определите. Резервов, кстати, может быть два, а время переключения – от единиц секунд в штатном режиме, до миллисекунд в пользовательском.
• ^ . Этому аспекту в TM уделено достойное внимание. Существует несколько настраиваемых механизмов, позволяющих выполнять создание различных компонентов проекта по тому или иному принципу, а процедуры группового редактирования этих созданных компонентов логично его продолжают и развивают.
• Единственное, что не нравится в ТМ – генерация отчетов, вернее его редактор. Не велик, к сожалению, инструментарий и не хватает гибкости (к которой все, использующие ТМ довольно быстро привыкают). Хотя, это можно было бы пережить, если бы был отдельный доступ к шаблону отчета, но он накрепко запакован в dbb-файле.

Заключение

Как видим, внедрение CALS-технологий приводит к существенной экономии и получению дополнительной прибыли. Поэтому эти технологии и их отдельные компоненты широко применяются в промышленности развитых стран.

К настоящему времени CALS-технологии образуют самостоятельное направление в области ИТ. За рубежом создана нормативно-правовая база этого направления, которую составляют серии международных стандартов ISO, государственные стандарты и нормативные документы военного министерства США, НАТО, Великобритании и ряда других стран. Общее число этих стандартов — многие десятки и даже сотни, причем объемы документов подчас исчисляются тысячами страниц. На их разработку правительства и ведущие корпорации Запада израсходовали суммы, превышающие 1 млрд. долл., и эта работа продолжается. Так, в наступающем финансовом году конгресс США планирует выделить на цели стандартизации в области CALS 47 млн. долл.

^

1. Руководство пользователя TRACE MODE. AdAstra Research Group, Ltd., 2000.
2. Артемова С.В., Муромцев Д.Ю., Грибков А.Н. Влияние интенсивности помех на минимизируемый функционал при энергосберегающем управлении с оптимальной фильтрацией. «Вестник ТГТУ«, 2001, том 8. № 3, стр. 402-409.
3. Kalman R.E., Busy R.C. New results in linear filtering and prediction theory. «Trans. ASME, J. Of Basic Engineering», 1961, v. 83, № 1.
4. Романенко А.Ф., Сергеев Г.А. Аппроксимативные методы анализа случайных процессов. М.: «Энергия», 1974, 177 стр.

1. Левин А.И., Судов Е.В.- Журнал: Директор информационной службы, №11, 2002 год
2. http://www.cals.ru/
3. Левин А.И., Судов Е.В.-Журнал: Технологические системы, №4, 2004, Киев
4. Алексей Яцкевич, Дмитрий Страузов-Журнал: САПР и Графика, № 6, 2002 год
5. http://www.osp.ru

	И.О. Фамилия
Дата	28.09.2011
Размер	263,4 Kb.
Тип	Курсовая, Образовательные материалы

Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.

Введение

Интегрированная система TRACE MODE 6 отечественной фирмы AdAstra Research Group, Ltd. уже больше пятнадцати лет считается наиболее известным на территории Российской Федерации и стан СНГ программным обеспечением для автоматизации технологических процессов. Оптимальный набор свойств системы TRACE MODE 6 сделал ее основанием современных АСУ ТП для реализации управления технологическими процессами.

Интегрированная платформа, предназначенная для управления производством, TRACE MODE 6 включает в свой состав интегрированную среды разработки, в которой может осуществляться формирование проектов АСУ из совокупности исполнительных модулей, способных обеспечить работу системы в реальном масштабе времени. Интегрированная среда обладает полным набором средств разработки АСУ ТП, а именно средствами для формирования:

• интерфейса оператора (SCADA/HMI),
• распределенных операторских комплексов,
• промышленной базы данных в реальном масштабе времени,
• программных приложений для промышленных контроллеров (SOFTLOGIC).

Разработка в TRACE MODE 6

TRACE MODE имеет в своем составе инструментальную систему и совокупность исполнительных модулей. В Инструментальной системе формируются необходимые файлы, которые именуются «проектом TRACE MODE». При помощи исполнительных модулей TRACE MODE проект АСУ может запускаться на выполнение в реальном масштабе времени на рабочих местах диспетчера или оператора. Отличительной чертой TRACE MODE может считаться «технология единой линии программирования», что означает возможность разрабатывать все модули АСУ с помощью единого инструмента.

«Разработка в TRACE MODE 6» 👇

Технология единой линии программирования предоставляет возможность в границах одного проекта формировать человеко-машинный интерфейс, систему учета ресурсов, осуществлять программирование промышленных контроллеров и проектировать web-интерфейсы. Для того чтобы это осуществить, в инструментальную систему TRACE MODE включен набор специализированных редакторов, которые позволяют выполнять следующие операции:

• редактирование графических мнемосхем,
• редактирование экранных панелей,
• редактирование программных продуктов, выполненных на визуальном языке FBD,
• редактирование программных продуктов, выполненных на визуальном языке SFC,
• редактирование программных продуктов, выполненных на визуальном языке LD,
• редактирование программных продуктов, выполненных на процедурном языке ST,
• редактирование программных продуктов, выполненных на процедурном языке IL,
• редактирование шаблонов документов,
• построение связей с СУБД,
• редактирование паспортов оборудования (EAM),
• редактирование персонала (HRM),
• редактирование раздела материальные ресурсы (MES).

SCADA TRACE MODE 6 является мощным программным комплексом для АСУ ТП и производств любых степеней сложности и области деятельности, где допускается автоматизация производственных процессов, который объединил в себе продукты необходимого класса. Масштаб систем автоматизации, формируемых в TRACE MODE, может быть каким угодно, то есть, от автономных контроллеров и автоматизированных рабочих мест оператора (АРМ), до распределенных территориально систем управления, состоящих из десятков контроллеров и АРМ, способных обмениваться данными с применением разных средств коммуникации, таких как, локальные сети, интранет или интернет, последовательные шины. При этом, за счет наличия в составе TRACE MODE 6 элементов T-Factory, существует возможность комплексной автоматизации управления как технологическими, так и бизнес-процессами производства, что позволяет достичь повышенной экономической эффективности и быстрого возврата инвестиций.

TRACE MODE 6 обладает набором встроенных драйверов, позволяющим подсоединять больше двух тысяч наименований модулей ввода-вывода, а именно, программируемых логических контроллеров, удаленного УСО, плат ввода-вывода и промышленных сетей. Наличие поддержки спецификаций OPC DA и HDA, протоколов DDE и NetDDE, а также открытый формат драйвера ввода-вывода и имеющаяся возможность прямо обращаться к динамическим библиотекам (DLL) средствами языка программирования ST, означают практически неограниченные возможности по включению в состав систем автоматизации, которые разрабатываются в TRACE MODE, различного оборудования и обмену данными с внешними приложениями.

Классы систем, которые возможно создавать в TRACE MODE 6, могут быть как информационно-измерительные (мониторинга), так и управляющие (НЦУ). Архитектура подобных систем, при этом, может быть, как централизованной, так и распределенной, что определяется заданными требованиями.

Отдельное место занимают системы, использующие свободно программируемые контроллеры (PC-based и/или PAC-контроллеры), так как в таком случае в TRACE MODE 6 используется единый инструмент формирования информационного и математического обеспечения, как для АРМ верхнего уровня, так и для контроллеров, способных реализовать нижний уровень в иерархии систем автоматизации. Применение технологии автоматического построения и подход к разработке проекта распределенной системы автоматизации как к единому проекту, может существенно повысить производительность труда проектировщиков систем, существенно сокращая долю рутинных ручных процедур и уменьшая количество ошибок, которые являются неизбежными в больших проектах. Наличие надежного и высокопроизводительного обмена данными между контроллерами и АРМ в TRACE MODE 6 обеспечивается применением логического сетевого протокола I-Net.