
- •Задание к исполнению принял
- •Общая характеристика и оценка работы студента
- •Содержание
- •1. Разработка самонастраивающихся микропроцессорных регуляторов в составе scada-системы Круг-2000 для Пензенской тэц-1
- •1.1. Анализ требований тз
- •2. Описание программно-технических комплексов и scada – системы «круг».
- •2.1 Архитектура птк и обзор scada – систем, представленных на российском рынке.
- •2.2 Назначение системы «круг»
- •2.3 Функции системы «круг»
- •2.4 Характеристики системы «круг»
- •2.5 Архитектура модульной среды исполнения системы «круг»
- •2.6 Пакет программ системы «круг»
- •2.7 Создание системы контроля и управления на базе системы «круг»
- •2.8 Разработка проектно-сметной документации
- •2.9 Сбор исходных данных
- •3. Постановка задач дальнейшего исследования
- •4. Список использованных источников
2.2 Назначение системы «круг»
Система «КРУГ» - это пр ограммно-технический комплекс на базе компьютеров, совместимых с IBM PC.
Система «КРУГ» предназначена для создания систем контроля и управления технологическими процессами и агрегатами.
Программное обеспечение системы «КРУГ» превращает ваш персональный компьютер в рабочее место технолога-оператора. Для создания системы автоматизации достаточно знать процесс, заполнить определенные экранные таблицы и нарисовать с помощью «мыши» Ваши мнемосхемы.
Абсолютно не требуется знание языков программирования.
В качестве устройств нижнего уровня в системе «КРУГ» могут применяться:
микропроцессорные измерительные преобразователи Ш711/1
программируемые логические контроллеры типа ПКЛ
регулирующие микропроцессорные контроллеры Ремиконт Р-110, Р-120, Р-130
логические микропроцессорные контроллеры Ломиконт Л-110, Л-112, Л-120, Л-122
устройства сбора данных Scorpio
устройства типа Микро ДАТ
контроллеры серии Commutec “Endress+Hauser”
устройства телемеханики ТК301
другие УСО.
2.3 Функции системы «круг»
контроль технологических параметров
управление, непосредственно с клавиатуры персонального компьютера, регуляторами и дискретными исполнительными механизмами
блокировки и защиты
контроль срабатывания блокировок и защит
запоминание предыстории параметров
печать режимного листа и протокола событий
ручной ввод данных
выполнение вычислительных операций
формирование и выдача данных персоналу
самодиагностика технических средств
оперативная настройка
конфигурация программного обеспечения
2.4 Характеристики системы «круг»
архитектура: радиальная
абоненты: МИП Ш711/1, шлюз сети «Транзит», Ремиконт Р-110, Р-120, Микро Дат, Ломиконт, ПКЛ, Scorpio, Commutec, устройство телемеханики ТК-301
количество абонентов до 8
скорость обмена 9600 бит/с для Ш-711/1;4800 бит/с для сети Ремиконтов «Транзит»
количество опрашиваемых параметров:
входных аналоговых – до 1500 входных дискретных – до 4096
выходных аналоговых – до 256 выходных дискретных – до 4096
период опроса параметра от 3 до 60 сек.
количество Р-130: до 120
2.5 Архитектура модульной среды исполнения системы «круг»
Современные требования к SCADA-системам все более и более усложняются, программные технологии развиваются, и это с неизбежностью приводит к необходимости при разработке каждой последующей версии добавлять все новые и новые функции. В результате, естественно, продукт становится все более «тяжелым» и многофункциональным. Это особенно относится к исполняемым модулям.
С возрастанием сложности SCADA увеличивается время на освоение системы, требования к вычислительным ресурсам, и увеличивается, главное для потребителя, стоимость последующих версий.
С другой стороны, во многих случаях не нужна полная функциональность «тяжелого» продукта, по крайней мере, на первых этапах создания АСУ ТП.
Разрешением этого противоречия является такая стратегия построения SCADA, ключевым фактором которой является модульность.
Архитектура программных средств SCADA КРУГ-2000 (рис. 2) в максимальной степени реализует идеологию модульности, и особенно в том, что касается среды исполнения.
Каждый исполняемый модуль отвечает за реализацию определенных функций и имеет свою цену, зависящую от количества точек ввода-вывода.
Модульная структура SCADA КРУГ-2000 повышает надежность АСУ ТП. Программное обеспечение АСУ ТП строится из минимального набора элементов, которые реализуют необходимые функции.
Огромным преимуществом для Пользователя является возможность постепенного наращивания количества модулей (функций), начиная с самой простой конфигурации.
Пользователь имеет возможность выбора оптимального для себя набора функций (модулей), минимизируя свои затраты и требования к вычислительным ресурсам.
Компоновка Среды исполнения SCADA КРУГ-2000 осуществляется в интерактив ном режиме Мастером Инсталляции и Менеджером Задач.
НПФ «КРУГ» постоянно работает над усовершенствованием своих программных продуктов, и набор модулей постоянно расширяется.
Для описания программных средств Среды исполнения SCADA КРУГ-2000 выделим следующие уровни:
- «Логический» (функциональный).
На этом уровне будем рассматривать функции программных комплексов и модулей.
- «Физический» (уровень операционной системы).
Здесь будем рассматривать приложения и процессы, соответствующие программным комплексам и модулям, на уровне операционной системы (Windows NT/2000/XP).
Приложения Среды исполнения соответствуют программным комплексам, процессы - программным модулям. Конфигурация приложений, управление процессами - это основные функции Менеджера задач КРУГ-2000.
Таким образом, выбирая программные комплексы, разработчик определяет основные функциональные возможности и архитектуру создаваемой АСУ ТП. После инсталляции SCADA КРУГ-2000 выбранные функции реализуются приложениями Среды исполнения. Разработчик может с помощью Менеджера задач корректировать и изменять состав приложения, осуществлять конфигурирование связей клиентов и серверов, определять параметры запуска Среды исполнения.
Рисунок 2. Архитектура программных средств SCADA КРУГ-2000
Функции модулей
Название модуля |
Основные функции |
Сервер БД |
Обеспечивает выполнение функций обработки переменных БД, ведения оперативных трендов, программного перезапуска, обработку событий, статистики, ядра технологического языка КРУГОЛ, ОРС-сервера, драйвера ODBC |
Сервер АБД |
О беспечивает выполнение всех функций Сервера БД , а также функций обработки и хранения архивов трендов, протокола событий, печатных документов от года и более. Архивирование заключается в долговременном хранении больших объемов информации собранной в процессе работы системы. Архивированию подлежат протокол событий, значения трендов и печатные документы. |
Сервер ввода-вывода |
Обеспечивает организацию связи различных УСО со SCADA КРУГ-2000 через подключаемые драйверы верхнего уровня (не СРВ PC-совместимых контроллеров), а также выполнение стандартных обработок. |
Графический интерфейс |
Функции: Визуализация состояния объектов АСУ ТП с динамической индикацией значений параметров технологического процесса |
Менеджер задач |
Менеджер задач обеспечивает настройку запуска приложений и постоянный контроль над работой системы. |
Менеджер Пользователей |
Ограничение доступа персонала к данным и функциям АСУ ТП. Определение функций доступа и групп. Пользователей осуществляется с помощью Генератора Базы Данных. Формирование списка Пользователей осуществляется с помощью модуля «Менеджер Пользователей». |
Просмотр протокола событий |
Программа просмотра предназначена для визуализации протокола событий или архива протокола событий. |
Просмотр архива печатных документов |
Программа предназначена для визуализации архивов печатных документов. |
Зеркализация БД |
Зер кализация (периодическое резервное копирование в режиме on-line) данных из основного в резервный сервер. Сеть, по которой осуществляется "зеркализация", назначается Пользователем на этапе генерации. Основной и резервный серверы БД устанавливаются на двух разных АРМ. |
Зеркализация АБД |
Аналогично "зеркализации" 2-х серверов БД. Кроме того, «зеркализируются» архивы исторических трендов, архивы печатных документов и архивы протоколов событий. |
Автоматический перезапуск аппаратный |
Используется при установке в компьютер (АРМ) специальной платы автоматического перезапуска. Совместно с платой обеспечивается автоматический перезапуск операционной системы в случаях "зависания" и "зацикливания". |
Сервис печати |
Обеспечивает функции автоматической выдачи отчетных документов и протокола событий на устройства печати. |
Файл-обмен |
Обеспечивает прием/передачу файлов данных из/в систему КРУГ-2000. Данными для приема/передачи могут быть следующие: текущие значения переменных, атрибуты (параметры настройки) переменных. Обмен файлами данных осуществляется как по инициативе внешней системы, так и по инициативе системы КРУГ-2000. |
Резервирование сети |
Создание иерархической структуры данных РВ в соответствии с конструкторской, технологической или иной группировкой параметров. Формирование обобщенных признаков сигнализации и выборок. Поддерживает существующие системы классификации и кодирования и позволяет создавать собственные |
2- мониторный менеджер |
Обеспечивает функционирование АРМ с двумя мониторами. Требуется установка в системный блок компьютера графического адаптера, поддерживающего двухмониторный режим работы. Реализует функции менеджера окон, обеспечивающего простое и удобное автоматическое управление окнами на двух мониторах. |
Иерархия объектов БД |
Создание иерархической структуры данных РВ в соответствии с конструкторской, технологической или иной группировкой параметров. Формирование обобщенных признаков сигнализации и выборок. Поддерживает существующие системы классификации и кодирования и позволяет создавать собственные. |
Статистика |
Позволяет провести выборку переменных для любого временного интервала, за который имеются тренды, и применить библиотечные функции статистической обработки. Возможность работы с архивными данными. Полученный результат может быть использован в графическом интерфейсе и при формировании отчетных документов |
Просмотр архивов |
Обязательный модуль для комплексов, работающих с архивными данными. Обеспечивает доступ к архивам трендов и к архивам протоколов событий |