1.4. Технічна та програмна інтеграція

Визначення задач та функцій, які повинна реалізувати автоматизована систе­ма, є важливим етапом при її створенні. Процес декомпозиції повинен враховувати особливості реалізації кінцевих функцій, тобто особливості вибраної структури сис­теми. Тому процедура декомпозиції поставлених загально системних задач на окремі підзадачі носить ітераційний характер. Технічна та програмна інтеграції проводяться з урахуванням специфіки використовуваних засобів та технологій, на яких базується їх робота. Програмно-технічні засоби (ПТЗ), які використову-

18

ються в інтегрованих автоматизованих системах управління можна розділити на два класи: ПТЗ рівня АСУТП та ПТЗ рівня АСУП.

ПТЗ рівня АСУТП можна класифікувати за функціональним призначенням на:

• засоби людино-машинного інтерфейсу;

• контролери;

• периферійні пристрої;

• програматори/конфігуратори.

З технічної точки зору ПТЗ рівня АСУП є комп'ютери (ПК, сервери) з офіс­ним та спеціалізованим програмним забезпеченням

Необхідність їх інтеграції в єдину систему диктується функціональними а відповідно й інформаційними зв'язками. Розглянемо це для кожного конкретного типу засобу.

1.4.1. Засоби людино-машинного інтерфейсу

Основним завданням цих засобів є збирання, зберігання, попередня обробка, передача і відображення технологічної інформації (даних процесу) для забезпе­чення ефективної взаємодії системи управління і оператора.

Технічно вони можуть бути реалізовані як (рис. 1.2):

• термінали та операторські панелі (0/7);

• автоматизовані робочі місця (АРМ) оператора, виконані на базі промисло­вого чи офісного персонального комп'ютера з установленим спеціалізованим програмним забезпеченням — SCADA/HMI.

Термінали та операторські панелі — це мікропроцесорні засоби людино-машинного інтерфейсу (НМІІММІ — Human/Man Machine Interface), в яких обов'язково присутній хоча б один інтерфейс підключення до цифрової мережі, за допомогою якого відбувається обмін даними з контролерами. На сьогодні фу­нкціонально операторські панелі наближаються до ПК зі SCADA/HMI.

АРМ на базі ПК з виконавчою системою НМІ забезпечує відображення та зміну даних, що розміщені на серверах SCADA. Виконавчі системи SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерське керування й збір да­них) відіграють роль програм-серверів, які забезпечують збір, попередню оброб­ку даних, опосередковану їх зміну та контроль значень (тривоги), ведення архіву та доступ до архівних даних. Таким чином НМІ системи повинні мати доступ до даних реального часу, які акумулюються в серверах SCADA. Останні, в свою чергу, доступаються до даних контролерів, периферійних засобів, до інших SCADA або до інших програмно-технічних засобів. Практично всі сучасні про­грамні пакети для побудови систем SCADA призначені також для побудови АРМ з функціями НМІ, тому вони мають назву SCADA/HMI. Крім того, виконавчі си­стеми SCADA та НМІ в автоматизованих системах середньої складності, як пра­вило, виконуються на одному ПК.

Незалежно від типу наведених вище засобів, їх вхідні дані процесу, як правило, повинні відновлюватись циклічно або періодично, із заданим інтервалом часу. Це обумовлено необхідністю контролю з боку оператора за процесом. У деяких

19

випадках необхідно налаштувати надходження вхідних даних процесу в SCADA тільки при певній події, яка буде визначатись у контролері. Те саме стосується надходження даних з контролерів або із серверів SCADA в НМІ. Більшість засо­бів SCADA/HMI передбачають можливість опитувати дані процесу з різною час­тотою. Передача даних у зворотному напрямку (8САОА->контролер, НМІ->SCADA, ОП->контролер) відбувається, як правило, при зміні їх значень.

Рис. 1.2. Реалізація засобів людино-машинного інтерфейсу в ІАСУ

Слід зазначити, що в інтегрованих автоматизованих системах управління мо­же виникнути необхідність в обміні даними між ОП, системами SCADA/HMI у різній їх комбінації. Тобто програмна та технічна інтеграції для наведених засо­бів передбачають об'єднання їх з контролерами або периферійними засобами та між собою. В свою чергу, SCADA/HMI — системи можуть обмінюватися даними з ПТЗ рівня АСУП.

Так як ОП та засоби SCADA/HMI призначені для контролю за даними проце­су з боку оператора, це виключає необхідність забезпечення передачі інформації в жорсткому реальному часі. У більшості автоматизованих систем запізнення да­них (невчасне їх оновлення) не є аварійнонебезпечним, але сигналізується засо­бами аварійно-попереджувальної сигналізації (АПС). Таким чином, для засобів людино-машинного інтерфейсу виділимо такі характеристики зв'язку:

• періодичне зчитування даних процесу з контролерів/периферійних засобів;

• запис значень даних процесу при їх зміні;

• м'який реальний час.