
- •Глава 1. Основные понятия интегрированной системы 14
- •Глава 2. Функции и структуры интегрированных систем 20
- •Глава 3. Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством 45
- •Глава 4. Математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления 73
- •Глава 5. Scada-системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами отрасли 217
- •Глава 6. Примеры применяемых в отрасли scada-систем 335
- •Глава 7. Пример проекта системы управления в trace mode 6 346
- •Список сокращений
- •Введение
- •Глава 5. Scada-системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами отрасли
- •Глава 6. Примеры применяемых в отрасли scada-систем
- •Глава 1. Основные понятия интегрированной системы
- •1.1 Управление производством на основе интегрированных систем проектирования и управления
- •1.1.1 Определение интегрированной системы проектирования и управления
- •1.1.2 Принципы построения современных интегрированных систем
- •Удобство использования
- •Наличие и качество технической поддержки
- •Оценка стоимости инструментальных систем
- •Открытость систем
- •Технологии орс
- •Аппаратная реализация связи с устройствами ввода-вывода
- •Технологии ActiveX
- •2.1.2 Жесткое реальное время для Windows nt
- •2.1.3 Интеграция многоуровневых систем автоматизации
- •2.1.4 Сравнительный анализ и тестирование scada-систем
- •2.1.5 Выводы
- •2.2 Этапы создания и функциональные характеристики систем управления
- •2.2.1 Этапы создания системы диспетчерского контроля и управления
- •2.2.2 Функциональные характеристики scada-систем
- •2.2.3 Функциональные возможности
- •2.2.4 Программно-аппаратные платформы scada-систем
- •2.2.5 Средства сетевой поддержки
- •2.2.6 Встроенные командные языки
- •2.2.7 Поддерживаемые базы данных
- •2.2.8 Графические возможности
- •2.2.9 Тренды и архивы в scada-системах
- •2.2.10 Алармы и события в scada-системах
- •Глава 3. Взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством
- •3.1 Стандарты управления предприятием: mrp, mrp II, erp, csrp
- •3.2 Семейство стандартов на системы качества
- •3.2.2 Тезисное выражение требований iso-9000
- •3.2.3 Общие положения
- •3.2.4 Проблемы внедрения и развития систем качества
- •Разработка процедур
- •3.3 Модули для автоматизации финансово-экономических процессов производства: mes, eam, hrm
- •Необходимость внедрения mes
- •Обзор функций t-factory mes – модуля для управления производством в реальном времени
- •Обзор функций t-factory eam – модуля для управления основными фондами, техническим обслуживанием и ремонтами в реальном времени
- •Глава 4. Математическое, методическое и организационное обеспечение, программно-технические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления
- •4.1 Нижний уровень интегрированных систем управления
- •4.1.1 Классификация устройств нижнего уровня
- •4.1.2 Концевой выключатель Концевой выключатель двухпозиционный квд-600
- •Автоматический концевой выключатель vb,vba
- •Концевой выключатель ку-701 у1
- •4.1.3 Интеллектуальный датчик
- •Коммуникационный протокол hart
- •Датчики давления серии «Метран-100»
- •4.1.4 Устройства hart-коммуникации
- •Hart-коммуникатор «Метран-650»
- •Hart-модем «Метран-681»
- •Конфигурационная программа h-master
- •Многопараметрический датчик 3095mv
- •4.1.5 Бесконтактный датчик
- •Датчики измерения уровня
- •Оптические датчики
- •Датчик контроля скорости
- •4.1.6 Исполнительные устройства Привода постоянного тока
- •Клапаны электромагнитные для автоматики подогревателей
- •Реле защиты трансформаторов
- •4.2 Основные технические характеристики контроллеров и программно-технических комплексов
- •4.2.1 Характеристика процессора
- •4.2.2 Характеристика каналов ввода-вывода контроллеров
- •4.2.3 Коммуникационные возможности контроллеров
- •4.2.4 Эксплуатационные характеристики
- •4.2.5 Программное обеспечение
- •4.3 Стандартные языки программирования контроллеров
- •4.3.1 Общие сведения по языкам программирования контроллеров
- •4.3.2 Инструментальные системы программирования контроллеров
- •4.3.3 Этапы программирования плк в среде Unity Pro xl V.4.0
- •4.3.4 Примеры программы на языках fbd, ld, sfc, st, il Описание условия задачи
- •Создание программы на языке fbd
- •4.4 Контроллер modicon m340
- •4.4.1 Общие сведения
- •4.4.2 Процессорные модули
- •Структура памяти
- •4.4.3 Модули питания
- •4.4.4 Модули дискретного ввода/вывода
- •4.4.5 Модули аналогового ввода/вывода
- •4.4.6 Счетные модули
- •4.4.7 Модули управления перемещением
- •4.4.8 Сеть Ethernet Modbus/tcp
- •4.4.9 Сетевые модули Ethernet Modbus/tcp
- •4.5 Частотный преобразователь altivar 31h
- •4.6 Протоколы, сети и шины
- •Описание
- •4.7 Общее описание операционных систем реального времени
- •4.7.1 Основные понятия
- •4.7.2 Требования, предъявляемые к операционным системам реального времени при проектировании
- •4.7.3 Особенности операционных систем реального времени Процессы, потоки, задачи
- •Планирование, приоритеты
- •4.7.4 Прерывания
- •4.7.5 Часы и таймеры
- •4.7.6 Стандарты осрв
- •Стандарты безопасности
- •4.7.7 Настраиваемость операционных систем
- •4.8 Характеристики наиболее распространенных операционных систем реального времени
- •4.8.6 Расширения реального времени для Windows nt
- •4.9 Базы данных реального времени
- •4.9.1 Введение
- •4.9.2 Поддержка целостности в классических субд
- •Пессимистический подход
- •Оптимистический подход
- •Сравнение подходов
- •4.9.3 Протоколы управления транзакциями в субд реального времени
- •Пессимистический подход
- •Оптимистический подход
- •Сравнение подходов
- •4.9.4 Системы с устаревшими данными
- •4.9.5 Корректность транзакций
- •4.9.6 Выбор периода для сенсорных транзакций
- •4.9.7 Выбор версии непрерывного объекта
- •4.9.8 Как бороться с перегрузкой системы из-за обилия сенсорных транзакций?
- •4.9.9 Когда обновлять выводимые объекты?
- •4.9.10 Как понизить количество анормальных завершений?
- •4.9.11 Диспетчеризация транзакций
- •4.9.12 Оптимизация под конкретную систему
- •Классификация пользовательских транзакций
- •Субд реального времени в оперативной памяти
- •4.9.13 Использование сложных моделей транзакций
- •Активные базы данных
- •Активные базы данных реального времени
- •4.9.14 Атрибуты транзакции
- •4.9.15 Приоритет «непосредственной» транзакции
- •4.9.16 Приоритет «отложенной» транзакции
- •4.9.17 Заключение
- •4.10 Серверы Введение
- •4.10.1 Виды серверов
- •Серверы приложений
- •Серверы баз данных
- •Файл-серверы
- •«Беспроводной» сервер
- •Прокси-серверы
- •Брандмауэры
- •Почтовые серверы
- •Серверы dhcp
- •Серверы ftp
- •Принт-серверы
- •Серверы удаленного доступа
- •Факс-серверы
- •Серверные приставки
- •4.10.2 Особенности современных серверов
- •Основные требования
- •Масштабируемость
- •Готовность
- •Надежность
- •4.10.3 Особенности архитектуры
- •Оценка производительности
- •4.10.4 Серверы ведущих мировых производителей
- •Серверы ibm
- •4.10.5 Серверы российского производства
- •4.10.6 Проекты с участием серверов Структуры власти
- •Энергетика
- •Энергоснабжение
- •Образование
- •Промышленность
- •Деловые услуги
- •Глава 5. Scada-системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами отрасли
- •5.1 Функции интегрированных систем проектирования и управления
- •5.1.1 Trace mode 6: Интегрированная среда разработки
- •Scada-система
- •Softlogic: программирование контроллеров
- •Eam: средства разработки eam-приложений
- •Mes: средства разработки mes-приложений
- •Hrm: средства разработки hrm-приложений
- •5.1.3 Исполнительные модули ис trace mode® 6 Монитор реального времени
- •Горячее резервирование
- •Сервером документирования
- •Сервер архива Регистраторы: серверы субд реального времени siad/sql 6
- •Серверы документирования trace mode и t-Factory
- •Графическая консоль NetLink Light
- •Micro trace mode 6: исполнительный модуль для промышленных контроллеров
- •Для mes/eam/hrm-приложений
- •5.2 Математическое обеспечение в программном комплексе Trace Mode 6
- •5.2.1 Принцип работы монитора. Канал trace mode 6
- •5.2.2 Обеспечение работы распределенных асу
- •5.2.3 Резервирование
- •5.2.4 Автопостроение
- •5.2.5 Математическая обработка данных
- •5.2.6 Архивирование каналов узла
- •5.2.7 Архивирование каналов проекта
- •5.2.8 Отчет тревог и генерация сообщений
- •5.2.9 Файл восстановления
- •5.2.10 Графический интерфейс оператора
- •5.2.11 Генерация документов (отчетов)
- •5.2.12 Защита проекта, его конвертирование из предыдущих версий trace mode
- •5.3.1 Технология разработки проекта в ис
- •5.3.2 Пример создания проекта
- •Создание нового проекта в ис
- •Создание структуры проекта в навигаторе
- •Конфигурирование и разработка структурных составляющих
- •Конфигурирование информационных потоков
- •Выбор аппаратных средств асу
- •Создание и конфигурирование узлов в слое «Система»
- •Распределение каналов по узлам
- •Автопостроение каналов
- •Сохранение проекта в файл
- •Экспорт узлов
- •Запуск проекта
- •5.4 Организационное обеспечение: Классификация объектов структуры проекта в Trace Mode 6
- •5.4.1 Классификация компонентов
- •Шаблоны
- •Источники/Приемники
- •Наборы ресурсов и графические объекты
- •Последовательные порты
- •Словари сообщений
- •5.4.2 Классификация слоев
- •5.4.3 Классификация узлов
- •5.4.4 Назначение групп источников (приемников)
- •Группа «pc-based контроллеры»
- •Группа «Распределенные усо»
- •Группа «Платы ввода-вывода»
- •Платы ввода-вывода
- •Группа «Терминалы»
- •Группа «plc»
- •Группа «Диагностика и сервис»
- •Группа «Генераторы»
- •Группа «Модели»
- •5.4.5 Назначение группы «com-порты»
- •5.4.6 Назначение группы «Словари сообщений»
- •5.4.7 Назначение групп слоя «Библиотеки компонентов»
- •5.4.8 Назначение групп клемм
- •5.4.9 Назначение прочих групп
- •Группы ресурсов
- •Группы шаблонов
- •Группы каналов
- •Дополнительные группы структурирования
- •5.5 Структура проекта Trace Mode 6
- •5.5.1 Редактирование структуры проекта
- •Меню и главная панель инструментов навигатора проекта
- •Управление внешним видом навигатора проекта
- •Создание объектов структуры
- •Имена и идентификаторы объектов структуры
- •Изменение класса канала после его создания
- •Выделение объекта структуры
- •Удаление объекта структуры
- •Копирование и вставка объекта структуры
- •Перепривязка каналов и аргументов при копировании, вставке и перемещении объекта базы каналов
- •Взаимодействие с технологической бд
- •Примеры синхронизации с бд
- •Отображение свойств объектов структуры
- •5.5.2 Окно свойств объекта структуры проекта
- •Вкладка «Информация»
- •Вкладка «Флаги»
- •Вкладка «Аргументы»
- •Вкладка «Атрибуты»
- •5.6 Описание редакторов trace mode 6
- •5.6.1 Редакторы объектов структуры проекта
- •Редакторы каналов
- •Редактор словарей сообщений
- •Редактор клемм
- •5.6.2 Редакторы источников (приемников)
- •Редактор системных переменных trace mode
- •Редактор переменной opc
- •Редактор переменной opc hda
- •Редактор переменной dde
- •5.6.3 Редактор группы шаблонов экранов
- •Базовый редактор группы компонентов
- •Групповое редактирование строковых атрибутов с инкрементированием
- •Групповое редактирование числовых атрибутов с инкрементированием
- •Редактор группы «opc-сервер»
- •Редактор группы «opc hda сервер»
- •Редактор группы каналов слоев «Технология» и «Топология»
- •5.6.4 Вкладки редактора узла
- •Задание параметров узла:
- •Вкладка «Основные» редактора узла
- •Вкладка «Архивы» редактора узла
- •Вкладка «Отчет тревог/Дамп/Параметры» редактора узла
- •Вкладка «Таймауты» редактора узла
- •Вкладка «Дополнительно» редактора узла
- •Глава 6. Примеры применяемых в отрасли scada-систем
- •6.1 Vijeo look – система класса «человеко-машинный интерфейс» (hmi)
- •6.1.1 Представление hmi
- •6.1.2 Совместимость приложений Vijeo Look
- •6.1.3 Установка продукта Vijeo Look Установка Vijeo Look и его различных компонентов
- •6.1.4 Основные инструменты Vijeo Look
- •6.1.5 Панели инструментов в Vijeo Look
- •6.1.6 Описание основных функций меню «Вставка»
- •6.1.8 Настройки ofs Конфигуратора
- •Глава 7. Пример проекта системы управления в trace mode 6
- •7.1 Проект «автоматизированный участок получения пара с применением электропарогенератора»
- •7.1.1 Описание технологического процесса
- •7.1.2 Создание проекта
- •7.1.2.1 Описание параметров
- •7.1.2.2 Описание графических экранов и программ
- •7.1.2.3 Заполнение базы данных
- •7.1.2.4 Составление схемы переходов
- •Список литературы
- •450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1
- •453, Республика Башкортостан, г. Стерлитамак,
Редактор группы «opc-сервер»
Группа OPC-Сервер имеет следующий редактор, в соответствии с рисунком 5.6.26 (содержимое группы аналогично редактору группы каналов):
Рисунок 5.6.26 – Редактор группы OPC-сервер
При нажатии кнопки Обзор на экране появляется диалог выбора OPC-сервера (в соответствии с рисунком 5.6.27):
Рисунок 5.6.27 – Окно выбора OPC-сервера
При выборе в этом диалоге переменных OPC-сервера в проекте автоматически создаются переменные OPC (в соответствии с рисунком 5.6.28):
Рисунок 5.6.28 – Создание переменных ОРС
Метод поиска OPC-серверов задается в настройках ИС.
Параметры переменных OPC задаются в редакторе.
Редактор группы «opc hda сервер»
Группа OPC HDA Сервер имеет следующий редактор, в соответствии с рисунком 5.6.29 (вкладка Содержимое группы аналогична редактору группы каналов):
Рисунок 5.6.29 – Редактор группы OPC HDA сервер
Для поиска серверов OPC HDA и выбора их переменных нужно нажать кнопку Обзор. Параметры переменных OPC HDA задаются в редакторе.
Редактор группы каналов слоев «Технология» и «Топология»
Группы каналов слоев Топология и Технология имеют комбинированный редактор, включающий две вкладки – Атрибуты и Содержимое группы. Вкладка Атрибуты содержит ту же панель инструментов для работы с буфером обмена, что и редактор узла (в соответствии с рисунком 5.6.30):
Рисунок 5.6.30 – Редактор группы каналов слоев Технология и Топология
Вкладка Содержимое группы аналогична редактору группы каналов.
5.6.4 Вкладки редактора узла
Редактор узла содержит вкладки и панель инструментов (в соответствии с рисунками 5.6.31-5.6.34):
Задание параметров узла:
Рисунок 5.6.31 – Панель инструментов редактора узла
Эта панель, помимо
стандартных инструментов отмены и
возврата последнего действия
(соответственно
), содержит инструмент
возврата к значениям параметров,
сохраненных в файле prj.
Действие инструментов распространяется на весь редактор вне зависимости от того, какая вкладка является текущей в данный момент.
Вкладка «Основные» редактора узла
Приведена в соответствии с рисунком 5.6.32.
Рисунок 5.6.32 – Вкладка редактора узла Основные
На этой вкладе задаются следующие параметры узла:
Имя – имя узла;
Раздел «Атрибуты»:
пароль – пароль, который нужно указать в соответствующем диалоге монитора для запуска/остановки узла в случае, если в узле не задан ни один пользователь (т.е. не создан ни один канал класса Пользователь);
характеристика – комментарий к узлу (строка).
Раздел «Пересчет»:
период и Разрешение – произведение этих параметров определяет время цикла монитора.
Раздел «Сеть»:
имя компьютера/IP-адрес – сетевое имя или IP-адрес аппаратного средства, на котором будет запущен узел. В общем случае, указание этого параметра не является обязательным – монитор способен получить IP-адрес от ОС, поставить его в соответствие своему индивидуальному номеру в проекте и передать эту информацию по сети всем узлам. В случае задания, этот параметр записывается в файл addr.ind.
Подраздел «Адаптеры» – разрешение приема/передачи через сетевые адаптеры (для разрешения надо установить соответствующий флаг – Прием или Передача). Информация о возможности обмена по сети записывается в файл addr.ind.
Для реализации автоматического выбора адаптера при работе в WINDOWS XP нужно установить флаги адаптера Системный. В WinCE и DOS используемый адаптер следует указать явно, а для переключения на другой адаптер использовать системные переменные.
Подраздел «Мост» – чтобы указать, что для широковещательных рассылок данный узел должен использовать мост, нужно установить флаг Использовать и выбрать в списке Искать одну из опций (см. rtm_bridge.tmc):
нет – не искать мост;
первый – использовать мост, заданный переменной @IP_parameter с атрибутом Параметр=9;
второй – использовать мост, заданный переменной @IP_parameter с атрибутом Параметр=10;
оба – использовать оба моста, заданные переменными @IP_parameter.
Эти опции равнозначны заданию соответствующих битов переменной @IP_parameter с атрибутом Параметр=3.
Если мосты не заданы или заданы, но неработоспособны, в качестве моста будет использован узел, имя которого завершается словом BRIDGE в круглых скобках. Если такого узла нет, монитор проверяет состояние узлов в сети и отправляет сообщение первому обнаруженному активному узлу.
Раздел «Номер узла в проекте»:
индивидуальный – индивидуальный номер узла в проекте, при создании узлов инкрементируется автоматически. Этот параметр анализируется мониторами, что позволяет перенести узел на другое аппаратное средство (например, на компьютер с другим IP-адресом) без модификации проекта. Индивидуальный номер узла сохраняется в файле addr.ind;
изменять индивидуальный номер узла вручную допускается исключительно для реализации обмена по M-LINK с мониторами версии 5;
групповой – групповой номер узла в проекте (по умолчанию – 255). В TRACE MODE существует механизм запросов ко всем узлам, имеющим одинаковый групповой номер. Этот параметр сохраняется в файле addr.ind;
код проекта – мониторы могут взаимодействовать по I-NET только в том случае, если узлы имеют один и тот же код проекта. При связи по M-LINK код проекта не анализируется. Данный параметр позволяет в одном проекте создавать подсистемы, не взаимодействующие между собой.
Раздел «Модемы» – задание для 1-2 модемов, подключенных к данному узлу, номеров телефонов (поля Телефон 1 и Телефон 2, номер задается в международном формате) и строк инициализации (поле Строка инициализации). Номера телефонов сохраняются в файле addr.ind. Строка инициализации GSM-модема имеет следующий формат:
PIN:<PIN-код>;SCA:<номер сервис-центра>[;NO_DSR]
Номер телефона сервис-центра задается в международном формате. Необязательный параметр NO_DSR отключает проверку DSR при обмене по GSM;
Раздел «Регистратор»:
при старте – состояние архивирования каналов узла в глобальный архив при старте монитора (Включено / Выключено);
статус – поддержка глобального архива (Активен/Пассивен). Если узел поддерживает архивирование в регистратор (Активен), в реальном времени можно включить архивирование каналов в глобальный архив – для этого используется канал, связанный с системной переменной @Logging (группа СИСТЕМНЫЕ).
Раздел «Системные» (настройки этого раздела не влияют на работу мониторов OEM-продуктов):
сторожевой таймер – тип аппаратного сторожевого таймера, выбирается из следующего списка (rtms_watchdog.tmc):
0 – no;
1 – type1 (201);
2 – type2 (20C);
3 – type3 (443);
4 – type4;
5 – Wafer-4823;
6 – type6;
7 – type7;
8 – type8;
9 – type9;
тип дисплея – тип терминала, выбирается из следующего списка (rtms_display.tmc):
0 – VGA;
1 – Smart_Link (эмулятор терминала OCTAGON);
2 – VT100;
3 – DK8070 (4-строчный дисплей ИКОС);
4 – V04 (8-строчный, по командам совместим с DK8070);
8 – stdout (вывод в стандартный поток);
9 – Smart Link;
10 – VT100;
11 – DK8070;
12 – V04.
Если монитор должен инициализировать COM-порт обмена с терминалом Smart Link / VT100 / DK8070 / V04, следует выбирать позицию с номером меньше 8 (соответственно 1...4); если инициализация COM-порта не требуется, нужно выбирать позицию с номером больше 8 (соответственно 9...12);
тип клавиатуры – тип клавиатуры, выбирается из следующего списка (rtms_keyboard.tmc):
1 – Standard;
2 – int17h.