SCADA-система

Рисунок 5.1.8–SCADA-система TRACE MODE

SCADA-система TRACE MODE, в соответствии с рисунком 5.1.8, по своей функциональности давно уже переросла рамки традиционной SCADA, и тем не менее SCADA – это по-прежнему наиболее востребованная ее часть. Обязательные для любой SCADA-системы следующие функции:

· графический интерфейс: объекты, шаблоны;

· организация взаимодействия с контроллерами;

· реализация связи с устройствами ввода-вывода;

· коммуникационное ПО;

· алармы и события;

· тренды;

· встроенные языки программирования.

Помимо этого TRACE MODE® 6 имеет ряд особенностей, которые выделяют ее из общей массы аналогичных программных продуктов класса SCADA/HMI.

Рисунок 5.1.9 – Реализация принципа единого проекта для распределенной АСУ

Прежде всего, это единая интегрированная среда разработки, объединяющая в себе более 10 различных редакторов проекта АСУ ТП и АСУП. Интегрированная среда разработки имеет бесплатную версию. Функции SCADA/HMI в TRACE MODE 6 так органично слиты с SOFTLOGIC системой программирования контроллеров и экономическими модулями T-FACTORY (MES-EAM-HRM), что зачастую трудно провести между ними четкую грань.

Незаменимым инструментом создания проекта в SCADA-системе TRACE MODE 6 является уникальная технология автопостроения. Она позволяет несколькими движениями мыши создать связи между узлами распределенной системы управления, между источниками данных SCADA и каналами, создать источники данных по известной конфигурации контроллера и т.п. В состав системы входят бесплатные драйверы для 2087 контроллеров и УСО.

Принцип единого проекта для распределенной АСУ, в соответствии с рисунком 5.1.9, позволяет осуществлять прямые привязкимежду компонентами разных узлов, в соответствии с рисунком 5.1.10. Например, можно отобразить значение канала одного узла SCADA на экране другого, не создавая дополнительного канала для связи между ними.

SCADA/HMI-система TRACE MODE 6 поддерживает практически любые форматы данных, в этом она стала более похожа на универсальную среду визуального программирования. Помимо привычных форматов хранения дискретныхсигналов и значений с плавающей точкой, в этой версии SCADA реализована поддержка строк, переменных двойной точности (double float, hex32), а также меток времени(как самостоятельных каналов). Формат отображения значений каналов на мнемосхемах теперь можно указывать в нотации функции “printf” языка Си, хорошо знакомой всем программистам.

Рисунок 5.1.10 – Привязкамежду компонентами разных узлов

Великолепная SCADA-система TRACE MODE 6 не оставит равнодушными даже профессиональных дизайнеров. В то же время графический редактор SCADA удобенипрост в освоении. Графика SCADA уровня TRACE MODE 6 не только эстетична, но и функциональна: любой графический элемент может менять свои свойства, размеры и положение на экране в реальном времени в зависимости от параметров, а также служить кнопкой, как показано на рисунке 5.1.11.

Фотореалистичная графика в SCADA-системе TRACE MODE 6 основана на использовании OpenGL, поэтому она обладает массой недоступных ранее возможностей. Объемные фигуры обладают рядом новых свойств:

· полупрозрачность;

· наложение текстур;

· произвольный базовый цвет;

· настраиваемое расположение источника света;

· коэффициенты отражения и рассеивания света;

· поворот на произвольный угол (в том числе в реальном времени);

· фигурные срезы цилиндров и труб;

· отображение внутренних поверхностей для рисования разрезов емкостей.

Разработчик АСУ ТП на базе SCADA-системы TRACE MODE 6 не ограничен в выборе цвета – к стандартной палитре добавилась возможность использования пользовательских цветов. Причем цвета можно задавать с помощью палитры RGB или HSV.

Рисунок 5.1.11 – Пример объемной фигуры

Для удобства редактирования сложных мнемосхем в графическом редакторе SCADA-системы TRACE MODE 6 поддерживаются слои, видимостью которых можно управлять. Более того, видимостью слоев можно управлять в реальном времени. Это позволяет на одной мнемосхеме отображать по желанию пользователя те или иные подсистемы технологического объекта. Например, можно создать поверх плана сооружения несколько схем-слоев: канализация, отопление, электроснабжение, вентиляция, пожарная сигнализация и т.д.; а отображать только то, что нужно в данный момент.

В SCADA-системе TRACE MODE 6 существенно расширена поддержка внешних графических форматов. Анимация и растровые рисунки могут подвергаться произвольной трансформации (поворот, растяжение), причем не только в редакторе, но и динамически. Поддерживается прозрачность фона. Оригинальная технология 3D Fast+ обеспечивает быструю загрузку мнемосхем SCADA/HMI в реальном времени.

Работать с трендами в SCADA-системе TRACE MODE стало значительно проще: тренд, в соответствии с рисунком 5.1.12, сам определяет, откуда брать данные – из архива SIAD/SQL6 или временного буфера, то есть деления на архивный тренд и тренд реального времени больше нет, как нет и деления на дискретный и аналоговый тренды, все они успешно реализованы в рамках одного универсального тренда.

Рисунок 5.1.12 – Тренды

Глубина трендаограничивается только объемом накопленного архива встроенной промышленной СУБД SIAD/SQL™ 6 по данному параметру. Удобная система навигации позволяет просматривать состояние технологического процесса за произвольный временной интервал, увеличивать выделенный участоктренда, добавлятьв процессе работы со SCADA новые перья. На одном тренде с общей полосой прокрутки времени может отображаться неограниченноеколичество дискретных и аналоговых параметров АСУТП. Для каждого параметра настраивается не только цветлинии, но и ее стиль.Интервалы недостоверности значения параметра, возникающие, например, в случае потери связи SCADA с датчиком, могут отображаться особым цветом и стилем. Точное значение контролируемых параметров в определенный момент времени можно узнать с помощью визираодним нажатием мыши. Внешний вид и набор доступных элементов навигации настраивается индивидуальнодля каждого тренда.

В SCADA-системе TRACE MODE 6 стал возможен принципиально новый подход к созданию мнемосхем – поддержка всплывающих (Pop-Up) окон. Всплывающие окна располагаются поверх окна основной мнемосхемы и служат вспомогательными элементами. Одновременно может быть открыто несколько всплывающих окон, причем с ними можно работать как с обычными окнами Windows: перемещать, изменять размер, закрывать, переводить на передний план или перекрывать другим Pop-Up окном.

SCADA TRACE MODE 6 обладает собственным генератором отчетов, позволяющим в реальном времени быстро создавать ясные и полнофункциональные HTML-отчеты, в соответствии с рисунком 5.1.13.

Генератор отчетов встроен в некоторые исполнительные модули (ДокМРВ+), а также существует в качестве выделенного сервера (сервер документирования). Шаблоны отчетов создаются в редакторе шаблонов интегрированной среды разработки SCADA TRACE MODE 6. Редактор шаблонов – это WYSIWYG инструмент, обладающий широкими возможностями иллюстрирования отчетов и глубоко интегрированный с системой программирования SCADA TRACE MODE 6.

SCADA TRACE MODE 6 обладает собственной высокопроизводительной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6, оптимизированной на быстрое сохранение данных. Архивные данные SIAD/SQL™ 6 не только быстро сохраняются, но и подвергаются статистическойобработке в реальном времени, а также могут отображаться на мнемосхемах SCADA и использоваться в программах наравне с данными реального времени.

Рисунок 5.1.13 – HTML-отчет

В шестой версии SCADA TRACE MODE технологии горячего резервирования поднялись на новую высоту. Теперь в проекте SCADA можно автоматически создавать не только дублированные (Double Force), но и троированные (Tri Force) узлы.

Особое внимание в SCADA TRACE MODE 6 уделено возможностям интеграции с базами данных и другими приложениями. Поэтому в эту SCADA встроена поддержка наиболее популярных программных интерфейсов: ODBC,OPC, DDE. Для облегчения настройки взаимодействия с внешними базами данных в интегрированную среду разработки TRACE MODE встроен редактор SQL-запросов. Кроме того, существует возможность подключения компонентов ActiveX, что свидетельствует о высокой степени открытости SCADA-системы TRACE MODE 6.

TRACE MODE стала первой в СНГ и второй в мире SCADA/HMI системой, система разработки и технической поддержки которой сертифицирована на соответствие ISO 9001:2000.

SOFTLOGIC: программирование контроллеров

SOFTLOGICв TRACE MODE® 6, в соответствии с рисунком 5.1.14, – это мощная система программирования промышленных контроллеров, полностью интегрированная со SCADA/HMI.

Рисунок 5.1.14 – Программирование контроллеров

в SOFTLOGIC-системе

TRACE MODE SOFTLOGIC дает возможность производить программирование контроллеров в стиле DCS так, как разрабатываются наиболее крупные и ответственные АСУ ТП для энергетики, химии, атомной и нефтяной промышленности.

Программирование контроллеров, операторского интерфейса и бизнес-приложений осуществляется в интегрированной среде разработки TRACE MODE и с помощью одних и тех же языков программирования стандарта IEC МЭК 61131/3. Это дает возможность использовать мощные средства удаленной “online” и “offline” отладки всего проектав комплексе. При этом система программирования контроллеров TRACE MODE SOFTLOGIC не имеет такой высокой стоимости, как инструменты разработки DCS.

Программирование контроллеров осуществляется в инструментальной системе, откуда SOFTLOGIC-программа копируется в память контроллера, а ее выполнение обеспечивается исполнительными модулями TRACE MODE – Микро МРВ или Embedded МРВ, входящими в продукт – Микро TRACE MODE.

Микро МРВ и Embedded МРВ, в соответствии с рисунком 5.1.15, могут быть установлены в открытыхконтроллерах под управлением MS DOS, ОСРВ Windows CE.net или иных операционных систем. Драйверы плат УСО обычно поставляются бесплатнос инструментальной системой TRACE MODE. Возможность использования SOFTLOGIC-системы TRACE MODE 6 для программирования контроллера конкретной марки нужно уточнять в списке поддерживаемого оборудования либо у производителя.

Рисунок 5.1.15 – Микро МРВ для контроллеров

В случае отсутствия необходимого драйвера платы УСО, пользователь может разработать его самостоятельно по открытойспецификации, для этого в документации TRACE MODE содержатся соответствующие примеры. Не менее просто пишутся драйверы устройств, обмен с которыми производится по последовательному порту.

Программировать контроллеры в TRACE MODE 6 очень просто. Разработка SOFTLOGIC-проекта начинается с процедуры автопостроения источников данных по конфигурации контроллеров. Затем по источникам данных, то есть по сигналам ввода-вывода плат УСО контроллера, производится автопостроение каналов узла Микро МРВ. Таким образом, большая часть рутинной работы по программированию контроллера автоматизирована. Добавьте к полученному проекту логические программы в соответствии с рисунком 5.1.16, реализующие алгоритмы управления и регулирования на одном из 5-ти языков программирования контроллеров стандарта МЭК 61131/3 по выбору, и проект готов. Загрузите проект удаленно в контроллер через встроенную службу, запустите, не покидая интегрированной среды разработки, и переходите к отладке.

Система программирования контроллеров TRACE MODE SOFTLOGIC располагает мощными средствами отладки проекта, включающими:

· отладчики программ и компонентов проектов в редакторах среды разработки TRACE MODE® 6;

· средства отладки реального времени;

· online-редактирование проекта в реальном времени;

· средства диагностики, работающей АСУ ТП на базе TRACE MODE® 6.

Рисунок 5.1.16 – Программа на языке Techno FBD

SOFTLOGIC-проект можно удаленнозагрузить в контроллер и удаленнозапустить на исполнение.Нажав на кнопку online отладки,можно получить реальные данные из контроллера непосредственно в редакторTRACE MODE SOFTLOGIC рядом с каждым входом и выходом функционального блока. После выхода из online-режима можно продолжить отладку в режиме эмуляции (ручной отладки), используя при этом данные, загруженные из реального УСО.

Система программирования контроллеров TRACE MODE SOFTLOGIC дает возможность автоматического обновления программы в удаленном контроллере после ее редактирования. При этом не обязательно перегружать весь контроллер – возможно обновить только отредактированный компонент.

Система программирования контроллеров TRACE MODE 6 может использоваться и отдельно от SCADA, для создания систем автоматического управления (САУ) на базе промышленных контроллеров без операторского интерфейса.

При программировании контроллеров для высоконадежных отказоустойчивых АСУ ТП в SCADA/HMI и SOFTLOGIC в системе TRACE MODE 6 можно использовать технологии автоматического горячего резервирования контроллеров. Системы с горячим резервированием, в соответствии с рисунком 5.1.17, создаются в TRACE MODE 6 «в один клик» без дополнительного программирования.

Рисунок 5.1.17 – Автоматическое горячее резервирование контроллеров

Программировать контроллеры в SOFTLOGIC в системе TRACE MODE 6 не только удобно, но и дешево. Экономия достигается за счет сокращения времени разработки и отладки программ, а также за счет снижения затрат на сопровождение АСУ ТП. Кроме того, пользователь системы программирования контроллеров получает независимость от аппаратной платформы, так как программы на языках МЭК 61131/3 легко переносятся на другой тип SOFTLOGIC контроллера, и дополнительного обучения специалистов не требуется.

EAM: средства разработки EAM-приложений

Приложения EAM(Enterprise Asset Management), в соответствии с рисунком 5.1.18, по управлению основными фондами, техническим обслуживанием и ремонтами производственного предприятия разрабатываются в соответствующем редакторе интегрированной среды разработки TRACE MODE 6. Благодаря этому приложение EAM полностью интегрированос АСУТП предприятия и может работать на основании данных реального времени.

Рисунок 5.1.18 – EAM-приложение

Модуль T-FACTORY 6 EAM позволяет наладить учет и техническое обслуживание производственного оборудования, перейти от аварийного к планово-предупредительному техобслуживанию, получить информацию для расследования причин отказов, наладить материально-техническое снабжение работ, вести планирование людских, материальных и энергетических ресурсов. Кроме того, T-FACTORY EAM позволяет вести полный учет финансовых затрат на техобслуживание оборудования.

За счет применения T-FACTORY EAM предприятие может продлить срок эксплуатации производственного оборудования, сократить простои, связанные с отказами, управлять расходами на его эксплуатацию (путем уменьшения числа отказов и планирования всех стадий технического обслуживания), повысить производительность труда.

На базе T-FACTORY EAM создаются автоматизированные рабочие места таких сотрудников производственных служб предприятия, как главный механик, мастера цехов, начальники служб технического обслуживания, бригадиры служб технического обслуживания, рабочие служб технического обслуживания и т.д.

MES: средства разработки MES-приложений

Приложения MES (Manufacturing Execution System), в соответствии с рисунком 5.1.19, по управлению исполнением производстваразрабатываются в соответствующем редакторе интегрированной среды разработки TRACE MODE® 6.

Рисунок 5.1.19 – MES-приложение

Благодаря этому проект T-FACTORY.exe™ 6 MES полностью интегрированс АСУТП предприятия, а MES-приложениеработает на основе данных реального времени.

T-FACTORY 6 MES дает возможность представить производственный процесс как совокупность взаимосвязанных энергетических и материальныхпотоков: от создания производственного задания и планированияработ, контроля выполненияработ до расчета себестоимости в реальном времени и ведения MES-статистики.

HRM: средства разработки HRM-приложений

Интегрированная среда разработки TRACE MODE 6 содержит редактор для разработки систем управления персоналом – HRM(Human Resources Management), как показано на рисунке 5.1.20.

Рисунок 5.1.20 – HRM-приложение