2. Описание программно-технических комплексов и scada – системы «круг».
2.1 Архитектура птк и обзор scada – систем, представленных на российском рынке.
В последнее десятилетие для решения задач управления техническими системами широкое распространение получили программно-технические комплексы (ПТК), отличительной особенностью которых является системный подход их построения, обеспечивающий совместимость, способность функционировать в единой системе, стандартизацию интерфейсов, функциональную полноту и пр.
Архитектура ПТК (рис.1) включает в себя четыре уровня иерархии.
На нулевом уровне аналоговый интерфейс заменяется коммуникационной технологией, объединяющей датчики, исполнительные механизмы и контроллеры в единую цифровую сеть – Feldbus (полевая шина или промышленная сеть). Это позволяет значительно сократить большое количество проводных линий связи, идущих от датчиков и исполнительных механизмов к каналам ввода – вывода контроллеров. Кроме того, каждое устройство уровня 0 оснащено самостоятельным вычислительным ресурсом и может выполнять функции управления, самонастройки и самодиагностики, что упрощает обслуживание контрольно–измерительных приборов (КИП) и снижает нагрузку на управляющие вычислительные устройства верхних уровней, делает систему более распределенной и надежной. В настоящее время отсутствует единый международный стандарт для сетей Feldbus. Наиболее популярными являются два протокола обмена: европейский – Profbus, разработанный фирмой Siemens и американский Foundation Feldbus. В качестве протокола для сетей на основе простого последовательного порта общепризнан Modbus, разработанный американской фирмой MODICON.
На уровне 2 находятся программируемые логические контроллеры (PLC) и свободно программируемые контроллеры (SoftPLC). Для программирования которых, Международный электротехнический комитет (МЭК) принял стандарт IEC 1131-3 включающий пять языков графического и текстового программирования. К графическим языкам относятся: язык релейных диаграмм (Ladder Diagram – LD), функциональных блоковых диаграмм (Function Block Diagram –FBD), последовательных функциональных схем (Sequential Function Chart SPC). К текстовым языкам – список инструкций (Instruction List – IL), структурированный текст (Structured Text –ST). Связь между контроллерами и станциями управления верхнего уровня осуществляется по промышленному варианту сети (Industrial Ethernet).
На
уровне 3 располагаются станции в виде
IBM
PC
совместимых промышленных компьютеров,
образующих систему сбора данных и
оперативного диспетчерского управл
ения
(SCADA
–система), которая обеспечивает
диспетчеризацию технологического
процесса, и реализуют принцип безщитовой
автоматики.
Рисунок 1. Архитектура программно - технического комплекса
Основными функциями SCADA –системы являются:
- сбор текущей информации от контроллеров и других приборов, связанных непосредственно или через сеть с пультом оператора;
первичная (вычислительная и логическая) обработка измерительной информации;
архивирование и хранение текущей информации, ее необходимая дальнейшая обработка;
представление текущей и исторической информации на дисплее (динамические мнемосхемы, гистограммы, анимационные изображения, таблиц, графиков, трендов, выделение аварийных ситуаций и т.п.);
печать отчетов и протоколов произвольной формы в заданные моменты времени, показ и запись аварийных ситуаций в моменты их возникновения;
ввод и передача команд и сообщений оператора в контроллеры и другие устройства системы;
решение прикладных программ пользователя и организацию их взаимосвязи с текущей измеряемой информацией и управленческими решениями;
информационные связи с серверами и другими рабочими станциями через разные сетевые структуры.
В настоящее время на отечественном рынке распространено около 20 открытых SCADA – систем, отличающихся друг от друга структурой, функциональными, техническими и стоимостными характеристиками. Основные SCADA – системы фирм присутствующих на российском рынке даны в табл.1.
Система |
Фирма |
Страна |
Операционная система |
Круг –2000 |
НПФ КРУГ |
Россия, Пенза |
DOS, Windows NT |
TRACE MODE |
ADASTRA |
Россия, Москва |
DOS, Windows 95/NT |
VNS |
ИнСАТ |
Россия, Москва |
DOS |
Vis-a-Vis |
ИнСАТ |
Россия, Москва |
Windows NT |
MIK$Sys |
МИФИ |
Россия, Москва |
DOS, Windows 95/NT |
САРГОН |
НВТ-АВтоматика |
Россия, Москва |
Windows 95/NT |
СКАТ-М |
АО НИИ Центрпрограммсис-тем |
Россия, Тверь |
DOS |
In Touch |
Wonderware |
США |
Windows 95/NT |
RealFlex |
RealFlex Software |
США |
QNX |
Genesis |
Iconics |
США |
Windows 95/NT |
FIX, IFIX |
Intellution |
США |
Windows 95/NT |
Sitex |
Jade Software |
Англия |
Windows 95/NT |
Factory Link |
US DATA Co. |
США |
Windows 95/NT |
WinCC |
Simens |
Германия |
Windows 95/NT |
CIMPLICITY HMI |
GE FANUC Automation |
США |
Windows 95/NT |
Bridge VIEV |
National Instruments |
США |
Windows 95/NT |
WizCon 7 for Windows & Internet |
PC Soft International |
Израиль -США |
Windows 95/NT |
Citect |
Ci Tecgnologies |
Австралия |
Windows 95/NT |
Genie |
Advantech |
Тайвань |
Windows 95/NT |
OASyS |
Valmet Automation |
Финляндия |
Windows 95/NT |
Таблица 1. SCADA-системы, представленные на российском рынке.