Geum.ru

Схемы возможного импортозамещения контроллеров в системах асу тп компрессорных станций газопроводов

Вид материалаИсследование
Подобный материал:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   21

FactorySuite


Система комплексной автоматизации предприятия

Программный комплекс FactorySuite компании Wonderware предназначен для разработки систем автоматизации промышленных предприятий, охватывающих все уровни производства - от управления технологическими процессами до управления производством. Система FactorySuite состоит из следующих основных, тесно интегрирующихся друг с другом компонентов:
  • InTouch - SCADA-система для визуализации и управления технологическими процессами.
  • IndustrialSQL Server - реляционная СУБД реального времени для внутризаводского применения.
  • InControl - пакет для управления контроллерным оборудованием.
  • Scout - средство мониторинга через Internet/Intranet-сети.
  • InTrack - система управления производством.
  • InBatch - система управления процессами дозирования и смешивания.


InTouch

InTouch - широко известная и распространенная SCADA-система. Одной из многих причин широкой популярности данной системы является удачная реализация человеко-машинного интерфейса (HMI - human machine interface) и его эффективность в отношении функциональность/цена. HMI позволяет контролировать и управлять всеми объектами и системами, используя графические объекты. Он включает:
  • отображение параметров для управления сигналами;
  • отображение текущих и исторических трендов;
  • отображение и регистрацию аварийных сигналов.

Исполнительная система InTouch поддерживает базу данных текущих значений процесса. Эти значения могут отражать заданные точки контроля устройств, представляющие параметры физического объекта, или точки, представляющие расчетные значения. Значения параметров собираются и обрабатываются на одном или большем количестве компьютеров, использующих распределенную структуру программного обеспечения.

Автоматически выполняются преобразования инженерных единиц собранных данных и обратные преобразования инженерных единиц для задания управляющих установок. Поддерживаются следующие типы данных: переменные ввода/вывода, вещественные числа, целые числа, дискретные числа, строковые переменные, суперпеременные (подобие структур).

InTouch предоставляет набор инструментов для графического отображения состояния процесса. Графические объекты могут быть анимированы с использованием следующих динамических атрибутов: цвет, положение, движение, мигание, вращение, заполнение, указатели или процедуры для активации программ пользователя.

SCADA-система InTouch позволяет организовать взаимодействие с другими приложениями, используя следующие стандартные средства:

DDE-обмен (Dynamic Data Exchange - динамический обмен данными). Большинство разработанных серверов ввода/вывода поддерживают именно DDE-обмен для передачи данных в InTouch приложение. Обычные приложения, самое популярное из которых Excel, также используют DDE механизм;

OLE-технология (Object Linking and Embedding - включение и встраивание объектов). Используется для взаимодействия с некоторыми компонентами FactorySuite и другими пользовательскими приложениями;

ОРС-программы (OLE for Process Control - OLE для управления процессами). Уже появились ОРС серверы, инициирующие передачу данных по новому протоколу.

SCADA-система InTouch имеет встроенные механизмы интеграции с другими компонентами FactorySuite. Эти механизмы используют как указанные стандартные протоколы, так и собственный, разработанный фирмой Wonderware, протокол SuiteLink. В этом протоколе введена концепция меток времени и качества информации, выставляемых серверами ввода/вывода. В целом InTouch удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым в настоящее время к SCADA-системам.


IndustrialSQL Server

Реляционная СУБД реального времени для внутризаводского применения IndustrialSQL Server является "сердцем" комплекса FactorySuite, интегрированным с InTouch и накапливающим при помощи серверов вврда/вывода информацию практически от любых измерительных приборов и устройств сбора данных.

Обычные реляционные базы данных имеют ряд ограничений.

Промышленное предприятие характеризуется тысячами аналоговых и дискретных параметров, меняющих свои значения различными темпами.

В случае применения обычных реляционных баз данных объем занимаемого пространства может достигнуть сотен гигабайт после всего нескольких месяцев функционирования предприятия. Кроме того, предприятия генерируют данные с частотой, которая неприемлема для обычных реляционных баз данных.

Например, завод с 10000 параметров, меняющихся в среднем каждые две секунды, будет ежесекундно генерировать 5000 новых значений. Это означает, что в таблицы должны каждую секунду вставляться 5000 новых строк, что совершенно нереально для обычных реляционных баз данных.

IndustrialSQL Server позволяет решить указанные выше проблемы, делая реальной задачу высокоскоростного сохранения информации в реляционных базах данных. Входящие в состав Wonderware FactorySuite серверы ввода/вывода используют новый протокол SuiteLink, благодаря которому удалось еще более повысить скорость накопления информации.

IndustrialSQL Server позволяет хранить данные на пространстве, составляющем небольшую долю от соответствующего объема обычной реляционной базы данных. Фактический размер требуемого для хранения производственной информации дискового пространства определяется размером и сущностью операций предприятия, а также интервалом хранения предыстории его функционирования. Например, двухмесячный архив предприятия с 4000 параметров, опрашиваемых с периодичностью от нескольких секунд до нескольких минут, будет занимать около 2 Мб дискового пространства. Используемый алгоритм упаковки информации является алгоритмом сжатия без потерь, сохраняющим выеекее разрешение и качество данных.

Обычный язык SQL не поддерживает временные характеристики данных. В частности, в нем нет никаких средств контроля времени поступления данных. IndustrialSQL Server расширяет возможности Transact-SQL, обеспечивая управление разрешением и обновлениями, а также предоставляя основу таким временным функциям, как частота изменения и интегральные вычисления на сервере.

Непрерывные данные наиболее полезны в контексте событий. Событие может представлять собой все что угодно - от завершения цикла до наступления новой смены либо запуска оборудования.

IndustrialSQL Server умеет обнаруживать наступление событий (изменения значений переменных, операций SQL по вставке, обновлению или удалению, а также комбинации всего перечисленного) и выполнять определенные действия в зависимости от события. Например, завершение очередного этапа может приводить к записи конечных значений этапа в таблицу серии, начало новой смены может запустить выдачу сменного отчета, запуск двигателя может привести к посылке определенного сообщения в ремонтную службу и т.д.

В производственных отчетах, как правило, содержится сводная, или статистическая, информация.

IndustrialSQL Server может автоматически обновлять сводные таблицы с заданной периодичностью, записывая в них средние величины, суммы, а также максимальные и минимальные значения.

Большое количество производственной информации имеет такие же характеристики, как и обычные деловые данные. Например, конфигурационные или сводные данные. Информация подобного рода поддерживается средствами Microsoft, встроенными в IndustrialSQL Server, а именно, сервером Microsoft SQL Server. Все приложения, работающие с Microsoft SQL Server, могут также подключаться & JodustrialSQLServer. Конфигурационные параметры, как и вся предыстория модификаций, хранятся в таблицах SQL. В процессе функционирования предприятия могут добавляться новые и удаляться существующие параметры, также как и меняться описания и диапазоны измерений. Сохранение предыстории модификаций гарантирует соответствие конфигурационных параметров возвращаемым сервером архивным данным.

Кроме SQL сервера в FactorySuite входит несколько специализированных приложений-клиентов, объединенных под названием FactoryOffice. Они предназначены для создания текущих и архивных трендов, для создания параметрических графиков X-Y и для табличного отображения текущих и архивных данных.

IndustrialSQL Server включает в себя возможности традиционных реляционных баз данных, поскольку построен на Microsoft SQL Server, но также добавляет и уникальные свойства, связанные с регистрацией данных в реальном времени. Со сформированными в реальном времени таблицами возможна работа по стандартным SQL-запросам. IndustrialSQL Server использует также такие возможности встроенного Microsoft SQL Server, как интерфейсы для обмена электронной почтой, Internet Information Server для публикации данных в Internet, репликацию и службы дистрибуции для распространения информации в другие приложения баз данных Microsoft SQL Server.


InControl

Пакет InControl решает задачи самого нижнего уровня автоматизации производства (или управления) - задачи уровня контроля технологического процесса. Пакет InControl в рамках международного стандарта IEC 1131-3 поддерживает три языковых уровня: язык релейной логики (RLL), язык последовательных hфункциональных схем (SFC) и язык структурированного текста (STL). Кроме того, поддерживается язык управления перемещениями (Motion Control Language), соответствующий спецификации RS-274. Допускается программирование с использованием традиционных языков программирования. Прикладная программа управления работает на любой аппаратной платформе, поддерживающей Windows NT: это может быть как персональный компьютер, так и программируемый логический контроллер. Очень эффективные аппаратные контроллеры | такого типа могут быть построены на базе промышленных магистрально-модульных систем типа CompactPCI, где применение в качестве встроенной операционной системы Windows NT уже обыденная реальность.

Встроенный менеджер проектов/задач InControl позволяет организовать приложения по проектам, одновременно просматривать и редактировать все программы в рамках одного проекта и присваивать приоритеты разным задачам. Задачи с более высоким приоритетом могут прерывать выполнение других задач и возвращать управления после своего выполнения. Менеджер проектов/задач позволяет конфигурировать объекты ввода/вывода и объекты ActiveX. InControl поддерживает различные промышленные интерфейсы ввода/вывода, такие как Profibus, DeviceNet, Interbus-S, SDS и другие.

Как и другие компоненты FactorySuite, InControl через набор мастер-объектов легко интегрируется с InTouch.


Scout

В программном комплексе FactorySuite.npocMOTp данных реального времени через Internet осуществляется с помощью набора компонент Scout, который состоит из двух базовых частей: сервера (Scout Outpost) и клиента (Scout VT).

Клиентский модуль Scout VT содержит набор настраиваемых пользователем OLE-объектов, таких как браузеры, графики, диаграммы и элементы трендов. В отличие от стандартных WEB-браузеров, Scout позволяет пользователю связываться с несколькими WEB-серверами одновременно, а также проводить поиск необходимой информации на каждом из них. Scout VT поддерживает Java и ActiveX. Scout оптимизирован для отображения информации, поступающей из FactorySuite, но он может быть использован для визуализации данных из любых динамических источников. Scout обеспечивает дополнительный уровень безопасности, помимо системы безопасности, предоставляемой самим WEB-сервером. Scout Outpost будет обмениваться данными только после подтверждения пароля, введенного пользователем.


InTrack

Система управления производством InTrack позволяет разрабатывать прикладные программы управления производством, моделируя и прослеживая каждую стадию производственных процессов от загрузки сырья до выпуска готовой продукции. Основой создания прикладных программ является работа с окнами, сценариями и библиотекой мастер-объектов, около 40 из которых разработаны специально для включения в MES-системы (Manufacturing Execution System). Среди этих объектов -производственные цепочки, операции, материальные ресурсы и продукты и т.д. Схемы производственных процессов создаются в специальном графическом редакторе. Эти возможности позволяют InTrack определять и моделировать процессы, автоматизировать сбор данных, определять очередность работ. InTrack характеризуется развитым HMI-интерфейсом, наличием системы управления оперативной базой данных реального времени (включающей переменные и каналы ввода-вывода), текущими и архивными трендами и подсистемой обработки аварийных сигналов. Такие особенности дают возможность в рамках одной прикладной программы совмещать как функции SCADA-системы, так и функции MES-системы. Использование DDE-обмена и OLE-технологии позволяет организовать связь с различными устройствами ввода/вывода (например, устройств со считывателями штрих-кодов), а также с системами верхнего уровня MRP (Management and material Resource Planning), такими как системами планирования ресурсов предприятия. Для хранения информации об объектах системы управления производством применяются серверы базы данных Oracle 7, Microsoft SQL Server и Industrial SQL Server.


InBatch

Система InBatch предназначена для управления непрерывным производством с элементами дозирования и смешивания. Основные функциональные возможности InBatch следующие:

моделирование процессов, создание рецептов, имитация исполнения рецептов, сопоставление их со специальной справочной моделью. Поэтапное управление производственным процессом заложено в саму его модель через функции краткосрочного планирования, инициализации партий конечного продукта, управления циклами и этапами периодического процесса, статистики и составления учета.

InBatch тесно интегрирован с InTouch, что позволяет оператору (диспетчеру) иметь интерактивный графический интерфейс для мониторинга и контроля над периодическими процессами. В поставке InBatch заложены специальные мастер-объекты и функции, позволяющие устанавливать непосредственное взаимодействие между прикладными программами InBatch и InTouch.

FactorySuite-Microsoft BackOffice Suite - интеграция без проблем

Все компоненты FactorySuite тесно интегрированы между собой и с IndustrialSQL Server на основе стандартных DDE-, OLE- и ОРС-механизмов и разработанного фирмой Wonderware протокола SuiteLink:

IndustrialSQL Server собирает и сохраняет данные из серверов DDE, FastDDE и SuiteLink и сохраняет историческую информацию из InTouch, InControl, InBatch, InTrack;

InTouch может использовать существующую систему записи исторической информации и возможность доступа через SQL для просмотра данных процесса и построения трендов. InTouch также может использовать новый управляющий мастер-объект ActiveX для построения трендов данных, а также ActiveX других компаний для работы с базами данных, чтобы обрабатывать данные из IndustrialSQL Server;

Scout может обрабатывать данные из IndustrialSQL Server;

FactoryOffice-приложения были разработаны для использования с IndustrialSQL Server;

InControl и InTouch могут быть использованы для детектирования событий IndustrialSQL Server.

Огромное стратегическое значение имеет то, насколько инструментальные системы АСУ ТП связаны с Microsoft BackOffice. FactorySuite полностью совместим с пакетами Microsoft Office и BackOffice, объединяя в масштабе предприятия производственные структуры с управленческими. Все программные компоненты интегрируются с серверами: Microsoft SQL Server, Windows NT Server, Systems Management Server, SNA Server и Mail Server.

Документация - поддержка - обучение

Компания РТСофт выпустила полный комплект документации по SCADA-системе InTouch на русском языке. Также имеется документация на русском языке по IndustrialSQL Server и другим компонентам пакета FactorySuite.