1 Основы scada систем

Создание системы управления предусматривает выполнение следующих задач:

– создание проекта. Для снижения риска потерь информации в результате ошибок и неисправностей (типа отказов накопителей на жёстких дисках) настоятельно рекомендуется регулярно создавать резервные копии разрабатываемых проектов:

– организация канала связи с устройством. Если в момент создания проекта все параметры канала связи будут неизвестны, вместо него можно воспользоваться «эмулятором», создаваемым в памяти компьютера;

– определение состава данных, которые должна получать, передавать и обрабатывать система путём определения так называемых тэгов. Следуя соглашениям об организации тэгов, определить большинство требуемых тэгов можно будет без знания физических адресов;

– создание графических страниц с помощью Графического редактора. После создания базовых страниц их можно будет заполнять требуемыми графическими объектами в соответствии с прикладным назначением;

– определение с помощью Редактора проектов всех параметров, не связанных с графическими страницами (например, алармов, отчётов, событий, параметров регистрации данных и т.д.) [3].

1.1 Обмен информацией с внешними устройствами

Самая важная проблема при разработке системы управления на базе SCADA системы – это организация получения данных с устройств нижнего уровня (программируемыми логическими контроллерами, расходомерами, преобразователями частоты, и т.д.).

Современные SCADA системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода/вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня. Для подсоединения драйверов ввода/вывода к SCADA системе в настоящее время используются следующие механизмы:

а) ставший стандартом динамический обмен данными DDE (Dynamic Data Exchange);

б) собственные протоколы фирм-производителей SCADA систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;

в) ОРС-протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE [1].

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко-машинных системах в качестве механизма разделения данных между прикладными системами и устройствами типа ПЛК (программируемые логические контроллеры). Для преодоления недостатков DDE, прежде всего для повышения надежности и скорости обмена, разработчики предложили свои собственные решения (протоколы), такие, как AdvancedDDE-или FastDDE-протоколы, связанные с пакетированием информации при обмене с ПЛК и сетевыми контроллерами. Но такие частные решения приводят к ряду проблем:

– для каждой SCADA системы пишется свой драйвер для поставляемого на рынок оборудования;

– в общем случае два пакета не могут иметь доступ к одному драйверу в одно и то же время, поскольку каждый из них поддерживает обмен именно со своим драйвером.

Основная цель ОРС-стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства системы управления. ОРС позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК. При широком распространении ОРС-стандарта появятся следующие преимущества:

• ОРС позволят определять на уровне объектов различные системы контроля и управления, работающие в распределенной неоднородной среде;

• ОРС устранят необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;

• у потребителя появится больший выбор при разработке приложений.