Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Список инструментальных программных систем, реализующих стандарт IEC 61131-3, превышает два десятка (Табл. 6.1).

Таблица 6.1

Инструментальные программные системы

CoDeSys	(Smart Software Solutions, Германия)
ACCON-ProSys	(Deltalogic , Германия)
OpenDK	(Infoteam Software , Германия)
PUMA	(KEBA, Австрия)
SUCOsoft S340	(Klokner-Moeller , Германия)
NAIS CONTROL	(Matsushita AC , Германия)
PDS7	(Philips, Нидерланды)
SELECONTROL	(Selectron Lyss, Швейцария)
Soft Control	(Softing , Германия)
ISaGRAF	(ICS Triplex, Канада)

На российском рынке "61131"-систем представлено несколько продуктов, но наибольшую известность имеет система ISaGRAF (CJ International, Франция). Под управлением ISaGRAF работают десятки систем автоматизации.

Инструментальная система ISaGRAF относится к классу систем CASE-типа (Computer Aided Software Engineering – Система Автоматизированного Проектирования) и предназначена для разработки прикладного программного обеспечения интеллектуальных контроллеров.

ПЛК ICP DAS I-8837 семейства контроллеров серии I-8000 имеет встроенное ядро и программные модули системы ISaGRAF (целевая задача), под управлением которых осуществляется работа контроллера.

Система ISaGRAF включает:

• Систему разработки (ISaGRAF WorkBench);

• Систему исполнения (ISaGRAF Target)

Система разработки предназначена для создания прикладных задач, исполняемых затем под управлением ядра ISaGRAF на системах исполнения, и устанавливается на компьютере IBM PC (или совместимом) под управлением MS Windows. Специальных требований к компьютеру не предъявляется.

Система исполнения либо загружается, либо прожигается в ПЗУ системы исполнения (целевая задача). Она включает в себя ядро ISaGRAF и набор модулей связи. В качестве целевой системы могут выступать контроллеры (или компьютеры), построенные на основе микропроцессоров INTEL и MOTOROLA и работающие как под управлением операционных систем (OS-9, VxWorks, Dos, Windows NT, QNX и т.д.), так и без них.

Основные достоинства ISaGRAF:

• использование стандартных языков программирования (МЭК 61131-3);

• графический интерфейс системы разработки;

• легкость в освоении и удобство использования;

• обеспечение качественных разработок пользовательских приложений;

• встроенные средства программирования промышленных сетей;

• удобные и эффективные отладочные средства.

В ISaGRAF заложена методология структурного программирования, которая дает возможность пользователю описать автоматизируемый процесс в наиболее легкой и понятной форме. Интерфейс с пользователем системы разработки ISaGRAF соответствует международному стандарту GUI (Graphical User Interface), включающему многооконный режим работы, графические редакторы, работу с мышью и т.д. Функции ISaGRAF можно разделить на два класса: функции общего назначения и функции программирования логики.

Функции общего назначения позволяют решать следующие задачи:

• управление разработкой проекта (создание программной конфигурации, разработка отдельных программных и функциональных единиц);

• создание пользовательских библиотек функций и блоков на основе стандартных языков;

• создание пользовательских библиотек СИ-функций и СИ-блоков, а также драйверов модулей УСО;

• архивация проектов и функций;

• отладка разработанных программных единиц;

• "горячая" замена исходного кода.

Программирование логики ведется с использованием:

• графических языков программирования (SFC, FBD и LD);

• текстовых языков программирования (IL, ST и "C").

Использование стандартных языков программирования позволяет существенно снизить затраты на разработку прикладного программного обеспечения.

ISaGRAF предоставляет возможность разрабатывать процедуры с использованием языка "C". Эти процедуры можно вызывать из любого, описанного выше языка.

Тестирование любого программного продукта составляет существенную часть всей разработки, и наличие хороших отладочных средств является необходимым условием для создания сложных программных комплексов. Графический отладчик интегрирован в систему разработки и дает возможность:

• запускать приложение в реальном режиме и в режиме эмулятора;

• трассировки программ и процедур;

• мониторинга переменных проекта;

• интерактивного изменения содержимого переменных;

• изменения цикла выполнения

В зависимости от реализации системы исполнения ISaGRAF под определенный тип контроллеров существует поддержка различных протоколов промышленных сетей непосредственно из ISaGRAF. Это дает возможность использования одного инструментального средства и для программирования логики контроллеров и для конфигурирования многоузловых сетей с включением систем визуализации на базе РС (FactoryLink, InTouch, TraceMode и т.д.).

Выбор программного обеспечения верхнего уровня. SCADA системы

Приступая к выбору/разработке специализированного программного обеспечения (ПО) для создания систем контроля и управления диспетчерского уровня, необходимо выбрать один из следующих путей:

• программирование с использованием "традиционных" средств (традиционные языки программирования, стандартные средства отладки и пр.);

• использование существующих, готовых - COTS (Commercial Of The Shelf) - инструментальных проблемно-ориентированных средств.

Процесс разработки ПО важно упростить, сократить временные и прямые финансовые затраты на разработку ПО, минимизировать затраты труда высококлассных программистов, по возможности привлекая к разработке специалистов-технологов в области автоматизируемых процессов. При такой постановке задачи второй путь может оказаться более предпочтительным.

Для сложных распределенных систем процесс разработки собственного ПО с использованием "традиционных" средств может стать недопустимо длительным, а затраты на его разработку неоправданно высокими. Вариант с непосредственным программированием относительно привлекателен лишь для простых систем или небольших фрагментов большой системы, для которых нет стандартных решений (не написан, например, подходящий драйвер) или они не устраивают по тем или иным причинам в принципе.

Далее речь пойдет о существующих, готовых COTS средствах – SCADA системах.

SCADA-система - система диспетчерского управления и сбора данных. Специальное программное обеспечение, решающее задачи ввода-вывода информации в системе АСУ ТП, отслеживание аварийных и предаварийных ситуаций, обработки и представление на пульт оператора графической информации о процессе, поддержки отчетов о выполнении технологического процесса. В мире существуют порядка десятка подобных систем. Имеются разработчики такого программного обеспечения и в России.

Применение SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) – технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

Дружественность человеко-машинного интерфейса (HMI/MMI), предоставляемого SCADA - системами, полнота и наглядность представляемой на экране информации, доступность "рычагов" управления, удобство пользования подсказками и справочной системой и т. д. - повышает эффективность взаимодействия диспетчера с системой и сводит к нулю его критические ошибки при управлении.

Спектр функциональных возможностей определен самой ролью SCADA в системах управления и реализован практически во всех пакетах:

• автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;

• программная поддержка разнообразного оборудования и сетевых протоколов;

• сбор первичной информации от устройств нижнего уровня (сигналы, определяющие состояние производственного процесса в текущий момент времени: температура, давление, положение и т.д. с промышленной аппаратуры: контроллеры, датчики и т.д.;

• обработка первичной информации;

• графическое отображение собранных данных на экране автоматизированного рабочего места (АРМ) в удобной для оператора форме (на мнемосхемах, индикаторах, сигнальных элементах, в виде текстовых сообщений и т.д.);

• регистрация тревог (алармы) и исторических данных (тренды) (автоматический контроль состояния параметров процесса, генерация сигналов тревоги и выдача сообщений оператору в графической и текстовой форме в случае выхода их за пределы заданного диапазона);

• хранение информации с возможностью ее пост-обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

• контроль за действиями оператора путем регистрации его в системе с помощью имени и пароля, и назначения ему определенных прав доступа, ограничивающих возможности оператора (если это необходимо) по управлению производственным процессом;

• средства исполнения прикладных программ.

Кроме перечисленных базовых функций SCADA систем возможно наличие специфических возможностей:

• разработка и выполнение (автоматическое или по команде оператора) алгоритмов управления производственным процессом. Сложность алгоритмов ограничена возможностями и надежностью SCADA системы;

• поддержка новых информационных технологий (WEB, GSM и т.п.);

• интеграция с автоматизированными системами управления предприятиями (АСУП).

Следует отметить, что концепция SCADA, основу которой составляет автоматизированная разработка систем управления, позволяет решить ряд задач, долгое время считавшихся неразрешимыми: сократить сроки разработки проектов по автоматизации и прямые финансовые затраты на их разработку.

В настоящее время SCADA является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами).

Программные продукты класса SCADA широко представлены на мировом рынке. Это несколько десятков SCADA - систем, многие из которых нашли свое применение и в России. Наиболее популярные из них приведены ниже:

• InTouch (Wonderware) - США;

• Citect (CI Technology) - Австралия;

• FIX (Intellution) - США;

• Genesis (Iconics Co) - США;

• Factory Link (United States Data Co) - США;

• RealFlex (BJ Software Systems) - США;

• Sitex (Jade Software) - Великобритания;

• TraceMode (AdAstrA) - Россия;

• Cimplicity (GE Fanuc) - США;

• САРГОН (НВТ - Автоматика) – Россия;

• LabVIEW DSC (National Instruments) – США.

При таком многообразии SCADA продуктов на российском рынке естественно возникает вопрос о выборе системы для наиболее эффективного решения поставленный задачи.

Многие промышленные SCADA системы (например, WinCC) крайне сложны в освоении (по мнению экспертов их практически невозможно освоить самостоятельно, без посещения дорогостоящих (сотни евро за семинар) фирменных курсов) и весьма дороги.

Среди перечисленных SCADA систем особенно хочется выделить продукт компании National Instruments LabView DSC (LabVIEW Datalogging & Supervisory Control). Эта система значительно проще в освоении и наглядней при программировании.

LabVIEW DSC – SCADA система

Компания National Instruments является одним из ведущих разработчиков контрольно-измерительных систем, в основе которых лежит концепция виртуальных измерительных приборов. Технология виртуальных приборов опирается на современную компьютерную технику в комбинации с гибким программным обеспечением и модульным высокопроизводительным оборудованием для создания мощных компьютерных измерительных решений. Подход виртуальных приборов позволяет создавать мощные приложения для повышения производительности и эффективности на всех этапах производства – от исследования к опытным разработкам и реальному производству [20,21].

Флагманским продуктом компании National Instruments является высокоэффективная программная среда LabVIEW, которая сочетает простоту графического подхода с гибкостью мощного языка программирования. LabVIEW тесно интегрируется с измерительным оборудованием, что позволяет быстро создавать эффективные решения в области сбора данных и управления. С помощью LabVIEW вместо написания текста программы создается графическая блок-диаграмма виртуального прибора. Именно интуитивно строящаяся блок-диаграмма, понятная любому инженеру, - определяет функционирование системы.

Данные могут быть получены от тысячи разнообразных устройств, включая промышленные контроллеры PLC, встраиваемые платы ввода/вывода сигналов видео и управления приводами. Создаваемая программа имеет возможность взаимодействия с другими системами посредством компьютерных сетей, ActiveX, разделяемых библиотек, языка общения с базами данных SQL.

Когда исходные данные получены, мощные математические инструменты LabVIEW позволяют выявить нужную информацию и затем опубликовать ее в Интернет или оформить в виде профессионального отчета.

Характеристики

Список файлов реферата