Рекомендуем!
Если Вы видите здесь эту рекламу, значит увидят и Вашу рекламу...

Автоматизация становится проще

Юкиш С.В., Yukish@svitonline.com

Наша жизнь сегодня вплотную соприкасается с автоматизацией. Все сферы жизнедеятельности неразрывно связаны с ней, и мало кто согласится отказаться от столь приятной вещи, которая позволяет не тратить своё драгоценное время на рутинную работу.

Но автоматизация затронула не только лишь бытовую сферу. На современных промышленных предприятиях практически все технологические процессы автоматизированы и вмешательство человека необходимо лишь в нестандартных ситуациях, где необходимо принятие ответственных решений (всё же достойно заменить человеческий разум искусственным, пока ещё никому не удалось). Поэтому стоит уделять достойное внимание и системам компьютерного проектирования, с помощью которых достигается высокий уровень автоматизации технологических процессов. Эти системы называются SCADA-системы (Supervisory Control and Data Aquisition System - система диспетчерского управления и сбора данных) и ярким представителем их является Тrасе Моdе 5 российской компании Adastra (www.Adasstra.ru).

Тrасе Моdе 5 представляет собой SСАDА-систему нового поколения. Её основные отличия от старых SCADA-систем заключаются в трех ключевых технологиях проектирования автоматических систем управления технологическим процессом (АСУТП):

  • обеспечении единых инструментальных средств (единой линии программирования) как для разработки операторских станций, так и для программирования контроллеров;
  • разработке распределенной АСУТП как единого проекта;
  • технологии автопостроения проекта.

Эти три технологии появились впервые в России и не имеют конкурентоспособных аналогов на Западе.

Традиционно SCADA-систсмы понимались как инструмент разработки программного обеспечения (ПО) для рабочих мест диспетчеров, т.е. для верхнего уровня АСУТП. Программирование промышленных контроллеров или интеллектуальных датчиков производилось иными программными средствами или специальными программаторами, поставляемыми с оборудованием. Это было неудобно, но при большом рыночном разнообразии процессоров и шин, неустоявшихся стандартов использование специфических программаторов казалось единственным выходом. Однако ситуация изменилась. С момента массового распространения IВМ РС-совместимых контроллеров (РС-контроллеров) появилась возможность унифицировать ПО для операторских персональных компьютеров (ПК) и промышленныx контроллеров.

Такая возможность была впервые реализована в России в 1995 г., когда в SCADА-систему Тrасе Моdе 4.20 были введены функции программирования контроллеров и выпущена специальная исполнительная система для контроллеров - микромонитор реального времени (Микро МРВ). Так был создан единый инструмент для решения всех задач АСУТП - от программирования датчиков и контроллеров до создания операторских станций (ОС).

В новой версии Тrасe Моde технология сквозного программирования верхнего и нижнего уровня АСУТП была усовершенствована. Наибольшие изменения коснулись средств разработки. Редактор базы каналов Тrасе Моdе 5 приведен в соответствие со стандартом Международной электротехнической комиссии (МЭК) IЕС 1131/3, регламентирующим синтаксис языков программирования промышленных контроллеров. Сообразно с требованиями стандарта программирование логических задач осуществляется визуальными, интуитивно понятными инженерам-технологам методами в виде функциональных блоков (язык Техно FВD) или на языке инструкций (Техно IL). Тrасе Моdе поддерживает языки визуального программирования в соответствии со стандартом IЕС 1131/3. Реализованные в инструментальной системе Тrасе Моdе 5.0 языки схем на функциональных блоках (Техно FВD) и инструкций (Техно IL) существенно расширены по сравнению с базовыми требованиями стандарта, включают в себя набор из более чем 150 элементарных и библиотечных функций. Среди встроенных алгоритмов: ПИД, ПДД, нечеткое, позиционное регулирование, ШИМ преобразование, динамическая балансировка, алгоритмы массового о6служивания, блоки моделирования объектов, произвольно программируемые алгоритмы, арифметические, алгебраические, логические, тригонометрические, статистические функции, функции расчёта технико-экономических показателей (ТЭП) и т.д.

Существенным развитием стандарта является добавление функциональных блоков, ориентированных на контроль типовых технологических объектов (клапанов, задвижек, приводов и т.д.) и управление ими. Кроме того, проектировщик имеет возможность наращивать библиотеки языков собственными алгоритмами, учитывающими особенности задач, решаемых в его проектах. Созданная для каждого узла проекта информационная база отлаживается в редакторе с помощью трех уровней эмуляции (отдельные программы из Техно FВD, пересчёт параметров канала и всей базы) в двух режимах: пошаговом и непрерывном.

В обычных SCADА-системах разработка проекта привязана к одной ОС, поэтому при создании сетевых комплексов сначала рождаются, базы данных (БД) реального времени для отдельных ПК, и лишь потом они объединяются в сеть. Однако современные промышленные АСУ "живут" и развиваются десятки лет, имеют тенденцию к интеграции как между собой, так и с АСУ финансово-хозяйственных служб. За это время меняется технология, добавляются и заменяются датчики, вводятся новые функции и т.д. Вместе с тем неизбежно развивается и модифицируется ПО АСУ. Поддерживать и развивать системы, состоящие из многих обособленных ПК и контроллеров, каждый из которых ничего не "знает" о других, трудно и дорого-. Использование архитектуры клиент - сервер, где БД реального времени сосредоточена на сервере, а клиенты получают по сети лишь образы экранов, снижает надежность системы (что произойдет, если сервер зависнет или будет физически уничтожен?). К тому же рассылка образов экранов крайне нерациональна. Для того чтобы отобразить на удаленной станции один дискретный сигнал (послать по сети 1 бит), требуется послать 480 000 байт (копия экрана 800х600х256 мм)!

В системе Тrасe Моdе 5 распределенная АСУТП, содержащая и ПК, и контроллеры, рассматривается как один проект. Поэтому каждый узел (ПК или контроллер) в распределенной системе, работающей под управлением Тrасе Моdе 5, имеет информацию об остальных узлах системы и в случае его модификации автоматически обновляет соответствующие БД в других узлах. При этом АСУ можно создавать как в архитектуре клиент - сервер, так и в виде распределённой системы - технология разработки АСУТП как единого проекта будет одинаково эффективна.

"Автопостроение" - это торговая марка фирмы Аdastra, а также группа оригинальных технологий, реализованных в Тrасе Моde 5. Суть технологии автопостроения заключается в автоматическом генерировании баз каналов ОС и контроллеров, входящих в АСУТП, на основе информации о числе сигналов ввода/вывода, номенклатуре используемых контроллеров и устройств связи с объектом (УСО), наличии и характере связей между ПК и контроллерами. В соответствии с этим в Тrасе Моdе 5 реализованы технологии автопостроения:

  • баз каналов для связи с УСО в РС-контроллерах; пользователю достаточно указать марку и число РС-контроллеров, используемых в проекте, и запустить автопостроение - Тrасе Моdе сформирует базу каналов для каждого контроллера и настроит их на УСО автоматически;
  • 6аз каналов для связи с обычными контроллерами эта процедура автоматически генерирует базы каналов ОС и проводит настройку на распространённые в Росси контроллеры;
  • связи между следующими узлами: ПК - ПК, ПК - контроллеры, контроллеры - контроллеры, осуществляющими создание, автоматическое поддержание и обновление коммуникаций между узлами распределённой АСУТП;
  • при импорте баз технологических параметров. В ряде организаций разработке проекта предшествуют детальная проработка проекта и составление баз технологических параметров. Часто для этих целей используются распространенные БД и электронные таблицы например Ехсеl, Ассеss и др. Trасе Моdе 5 допускает импорт этих баз и осуществляет автопостроение соответствующих баз каналов.

Благодаря своим преимуществам Trace Mode получил широкое применение на многих предприятиях, и к настоящему времени с использованием технологии сквозного программирования выполнен ряд ответственных проектов, среди которых система контроля радиационной безопасности НПО "Маяк" (Челябинск), АСУТП коксовой батареи Новолипецкого металлургического завода, АСУ спиртовым производством, АСУ газоперекачивающими агрегатами компрессорных станций магистральных газопроводов, АСУТП цеха по производству взрывчатых веществ "Порэмит" ОАО "Апатит" (г. Апатиты) и ряд других. Под управлением российских контроллеров "КРУИЗ" и SCADА-снстемы Трейс Моуд 5 введены в эксплуатацию два энергоблока ГРЭС "Нассирия'" (Ирак).

 


Copyright © "Internet Zone", http://www.izcity.com/, info@izcity.com