1. Изобразите схему информационных потоков асутп

Общая схема АСУТП участка производства:

Состав АСУТП:

• ИМ Исполнительный механизм принимает команды от контроллера и проводят воздействие на ОУ

• Датчики Разнообразные устройства диагностики и различных измерений, подключаемые непосредственно к ПЛК через периферию входов-выходов, реализующих передачу данных о параметрах ОУ в ПЛК

• ОП Операторская панель(программируемый терминал) реализует в себе функции системы визуализации и некоторые функции SCADA.

• ПЛК Программируемый логический контроллер является центральным устройством в любой АСУ и реализует процесс регулирования и управления, мониторинга и обмена данными. Процесс управления происходит с помощью анализа входных и выходных данных, обработки этих данных согласно программным алгоритмам и формирование выходных команд и заданий для ИМ.

• SCADA В задачу SCADA входит визуализация, сбор и хранение данных и, если нужно, управление ТП. SCADA может реализовывать следующие функции: мониторинг, управление, хранение, формирование данных как в числовой, так и в графической форме, построение трендов, формирование тревог и сообщений для оперативного реагирования оператором, непосредственно реализует обмен данными с ПЛК и сервером

• Сервер Участвует в непосредственном обмене данными со SCADA и ПЛК при этом обмен с ПЛК производится транзитом через SCADA. Сервер является частью АСУПП и соответственно не имеет функций прямого управления ТП. Служит для анализа сложившейся ситуации и мониторинга текущей картины.

2. Опишите программный комплекс обмена данными между уровнями асутп

На нижнем уровне ПЛК собирает данные с датчиков и выдает задание на ИМ. Чтобы контроллер успевал выполнять все операции на него установлена операционная система реального времени(ОСРВ), основная задача которой успеть среагировать на события, происходящие на оборудовании.

Далее сигналы с контроллера поступают на автоматизированное рабочее место оператора, на котором установлена SCADA. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition, Диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. 

SCADA решают следующие задачи:

• 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.

• Логическое управление.

• Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.

• 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.

Затем сигналы со SCADA поступают на сервер, на котором установлены специальная серверная ОС и СУБД.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции :

• управление данными во внешней памяти (на дисках);

• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Классификация СУБД:

1. По модели данных

• Иерархические

• Сетевые

• Реляционные

• Объектно-ориентированные

• Объектно-реляционные

2. По степени распределённости

• Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)

• Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

3. По способу доступа к БД

• Файл-серверные ( Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro)

• Клиент-серверные (Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР)

• Встраиваемые (OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР)