Системы автоматизации и управления технологическими процессами
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
?го времени и адресации параметров системы (при необходимости формирования базы данных системы);
обеспечение взаимодействия со SCADA-системами, СУБД и человеко-машинными интерфейсами верхнего уровня.
Эти задачи решаются с использованием различного рода коммутаторов, концентраторов и интеграторов. Их аппаратное и программное оснащение в зависимости от выполняемых функций может варьироваться в широком диапазоне от недорогого контроллера, выполняющего роль шлюза для нескольких промышленных сетей, до крупного сервера с широким набором функций, объединяющего большое количество неоднородных подсистем.
Коммуникационный сервер (сервер-шлюз, коммутатор). Основные функции серверов этого типа - поддержка различных промышленных и локальных сетей и обеспечение транспорта данных из одной сети в другую (Рисунок 4.1). Как правило, они используются в тех случаях, когда имеются подсистемы с различными промышленными сетями, где нет необходимости вести дополнительную обработку данных, а достаточно только организовать взаимодействие подсистем с помощью прозрачной передачи данных из одной подсистемы в другую.
Рисунок 4.1 - Коммуникационный сервер
Концентратор (сервер данных) включает в себя функции коммуникационного сервера, выполняя при этом такие дополнительные функции, как сбор и первичная обработка данных от группы контроллеров нижнего уровня, а также обеспечивает информационный канал к системам верхнего уровня (архивирование и визуализация данных) (Рисунок 4.2).
Интеграционный сервер обеспечивает интеграцию различных подсистем в единую САУ ТП. Это полнофункциональные серверы, наиболее мощные среди всех типов серверов по аппаратному и программному оснащению. Они включают в себя функции коммуникационного сервера и концентратора. Кроме того, выполняют широкий набор специальных функций, по обработке данных, реализуют комплексные алгоритмы управления, обеспечивают синхронизацию работы подсистем и поддержку единого времени в системе и пр. (Рисунок 4.3).
Рисунок 4.2 - Концентратор
Рисунок 4.3 - Интеграционный сервер
Вопросы для самопроверки
. Основная функция контроллеров?
. Перечислите основные функциональные элементы контроллеров.
. Что представляет собой контроллеры на базе персонального компьютера?
. Что представляют собой программируемые локальные контроллеры (PLC)?
. Концентратор это?
. Основное назначение коммуникационного сервера?
. Задачи, выполняемые интеграционным сервером?
. Основные способы резервирования?
5. ПРОГРАММНОЕ обеспечение САУ ТП
.1 Классификация программного обеспечения
Программное обеспечение САУ ТП разделяется на системное и прикладное.
Системное программное обеспечение (СПО) составляют операционные системы реального времени (ОС РВ) контроллеров и рабочих станций (пультов оператора).
В отличие от обычных (офисных) операционных систем операционные системы реального времени обеспечивают гарантированное время доступа к компьютерным ресурсам и реакции системы на незапланированные внешние события и способны поддерживать быстротекущие технологические процессы (порядка милли- и микросекунд). Наиболее широко распространенные ОС РВ - OS9/OS9000, QNX, VxWorks, LinxOS, VRTX, pDOS, pSOS+, RTOS-32. В последнее время расширяется область применения в качестве систем реального времени операционных систем Windows NT с промышленной надстройкой, Windows CE.
Прикладное программное обеспечение (ППО) подразделяется на: ППО контроллеров:
Это непроцедурные технологические языки, позволяющие легко реализовывать логические операции. Конфигуратор и библиотека программных модулей (модули математических функций, первичной обработки информации, регулирования). Особенностями ППО контроллеров являются: простота использования технологических языков. Наличие в библиотеке модулей современных совершенных алгоритмов (алгоритмы самонастройки регуляторов, адаптивного управления, нечеткого регулятора и др.). Некоторые контроллеры могут исполнять программы, написанные на языках высокого уровня (C, Pascal, VB).
ППО пультов операторов.
Включаемые в САУ ТП по желанию заказчика пакеты прикладных программ как общего назначения (статистическая обработка информации, экспертная система поддержки принятия управленческих решений и т.п.), так и объектного (рациональное, а иногда оптимальное управление типовыми процессами).
Разработка прикладного программного обеспечения пультов оператора может осуществляться двумя путями: с использованием традиционных языков программирования (С++, Pascal и др.) или с использованием существующих готовых инструментальных проблемно-ориентированных средств. Процесс создания ППО с нуля с использованием традиционных языков программирования для сложных распределенных систем управления является недопустимо длительным, требующим огромных затрат труда высококвалифицированных программистов. Такой подход с непосредственным программированием относительно привлекателен лишь для простых систем или небольших фрагментов большой системы, для которых нет стандартных решений (например, отсутствует подходящий драйвер). В настоящее время большое распространение при создании систем автоматизации технологических процессов, получили пакеты программ визуализации измерительной информации на дисплейных пультах операторов, называемых конфигураторами пультов оператора, или SCADA - программами. SCADA - это аббревиат