Типы интеграторов

1. Коммуникационный сервер (сервер-шлюз)

Коммуникационный сервер выполняет больше функций организации взаимодействия между промышленными протоколами (Profibus, LON, CAN), модемами на нижнем уровне и протоколами локальных сетей

2. Концентратор (сервер данных)

Концентратор выполняет функции коммуникационного сервера, одновременно выполняет дополнительные функции сбора первичной информации с нижнего уровня и ее передачи для архивирования и визуализации на верхнем уровне.

3. Интеграционный сервер

Интеграционный сервер обеспечивает интеграцию различных подсистем в единую АСУТП – это полнофункциональные серверы, наиболее мощные среди всех типов серверов по аппаратному и программному оснащению. Интеграторы этого типа выполняют функции концентратора и имеют при этом набор специальных функций по обработке данных; реализуют комплексные алгоритмы управления, поддерживают единое время в системе.

Интегратор дает следующие преимущества:

- возможность интегрировать подсистемы производителей;

- возможность наращивания функций;

- возможность использования нестандартного оборудования;

- возможность наращивания алгоритмов;

- удобно решаются проблемы обеспечения резервирования и надежности.

Действия иувс в реальном масштабе времени

На производстве имеются 2 базы времени: реальное и производственное время.

Реальное время привязано к астрономическому и говорят, что частота его связана с частотой работы солнечной системы.

Производственное время связано с этапами конкретного производства, и его частота привязана к интеллекту человека.

Представим производство в виде сопряжений элементов: датчиков производственных сигналов, УСО - устройств сопряжения с объектами, управляющих вычислительных машин, СОИ - систем отображения информации, исполнительного механизма объекта.

Среднее время производственного процесса включает в себя: время ввода, преобразования, обработки и вывода. Для того чтобы система действовала в реальном масштабе времени, она должна быть снабжена базой данных. База данных реального времени в SCADA пакетах существует в виде архивов, а средством пополнения архивов являются тренды.

Все программные комплексы реального времени подразделяются на:

• инструментальные;

• управляющие: модули реального времени и модули фонового режима;

• обслуживающие.

Тсрв≥Твв+Тпр+Тобр+Твыв+Тр

Функциональный состав средств реального времени включает в себя:

• подсистему прямого цифрового управления;

• подсистему сопряжения с объектом;

• подсистему централизованного контроля;

• подсистему связи с администратором системы;

• интерфейс оператора;

• диспетчерский пункт;

• многотерминальную систему отображения информации;

• базу данных реального времени.

Разновидности структур информационно- управляющих систем

1. Структуры, предусматривающие традиционное решение регулирования (П и Д);

2. структуры, предусматривающие алгоритм управления с помощью нейронных сетей;

3. структуры, построенные на принципах нечетной логики.

Лекция №3

Современные тенденции развития управляющих систем

• SCADA системы и программно-технические комплексы управления

• Инструментальные средства программной среды SCADA систем

• Этапы проектирования САУ на базе SCADA системы

• Основные показатели и характеристики SCADA систем

• Тенденции развития программных продуктов

• Примеры программ проектирования и визуализации процессов автоматизации

ПТК управления

• ERP, MES, SCADA – это инструментальные средства для создания систем управления производственными процессами, которые упорядочивают взаимоотношения между службами, подразделениями, производствами, принуждая их выполнять действия по обеспечению планов производства, контроля, отчётности.

Инструментальные средства программной среды SCADA систем

• SCADA - это сокращение английского термина Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных.

• SCADA-системы в подавляющем большинстве ответственны лишь за уровень промышленной автоматизации, связанный с получением данных от различных датчиков и устройств ввода/вывода, с визуализацией собранной информации и её архивацией.

• Более совершенные из этих систем обладают свойством не только сохранять во внутренней базе данных, но и управлять этими базами согласно определенным инженерным алгоритмам. Тогда система оказывается не только автоматизированной, но и автоматической, то есть без участия оператора. Только наиболее ответственные участки производства дублируются оператором: противоаварийная защита и сигнализация.

Функциями SCADA систем являются: противоаварийная защита и сигнализация.

• Объектом управления системы могут быть “события”- это некоторая возникшая в системе ситуация, имеющая для системы определенное значение;

• Графики строятся на базе весьма простого набора графических объектов, а именно: прямоугольников, эллипсов, точечных изображений, отрезков, кривых, текста, символов. У каждого объекта есть некоторый для всех набор свойств. Все они могут быть непосредственно связаны с параметрами контролируемого оборудования, которые будут определять поведение графических объектов.

• Отсчет SCADA – это электронный документ, отражающий некоторые производственные показатели и выдаваемые периодически, по запросу, либо при возникновении какого- либо события, например, при изменении состояния какой- либо переменной в момент запуска SCADA – системы или в указанное время дня.

• Отчеты могут генерироваться в любом удобном для пользователя формате. В него может входить форматированный текст, оперативная и накапливаемая информация, и даже результаты математических вычислений, кроме того отчеты могут содержать и некоторые команды: замена параметров, загрузка инструкций, выполнение диагностики, смена состава смесей и т.д. Отчеты могут выводиться на экран, распечатываться или сохраняться на диске. Отчет должен иметь возможность обрабатываться любым текстовым редактором, автоматически сохраняться в различных базах данных.

• Система защиты от несанкционированного доступа в SCADA – системе реализована на базе парольной системы и позволяет организовать в системе группы пользователей с различными правами при работе с системой. Каждый из графических объектов, окон, трендов, отчетов, можно привязать к определенной части системы и определять необходимый для их просмотра или использования уровень привилегий.

• Поскольку пользователь может работать на любом ПК, устанавливается доступ в глобальные сети.

• Резервирование заключается в дублировании устройств ввода-вывода. SCADA – система должна определять какое основное устройство, а какие резервные. Этот процесс автоматизирован в SCADA – системе.

Этапы проектирования САУ на базе SCADA системы

• Разработка архитектуры системы автоматизации в целом

• Создание прикладной системы управления для каждого узла

• Приведение в соответствие параметров прикладной системы с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня

• Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и в реальном режиме