*112218*

Технические науки.

.Автоматизированные системы

 управления на производстве.

 

д.т.н. В.В.Григорьев,  к.т.н. В.И.Бойков, к.т.н. С.В.Быстров, 

к.т.н. Ю.В.Литвинов,  к.т.н. О.К.Мансурова

 

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет

информационных технологий, механики и оптики, Россия

 

Система визуализации и контроля параметров технологического процесса.

     Графическое представление значений технологических параметров во времени способствует лучшему пониманию и контролю динамики технологического процесса. Кроме того, благодаря использованию средств анимации SCADA-пакетов, технологические процессы отображаются максимально приближенными к реальным процессам, происходящим на реальном объекте.

   Одной из первых задач при создании проекта интегрированной системы визуализации и контроля параметров является формирование конфигурационного файла для верхнего уровня [1,2]. Полученный конфигурационный файл определяет пути и настройки связей между системой визуализации с базой данных верхнего уровня, и нижним уровнем проекта системы. Нижний уровень системы является источником базы данных верхнего уровня. В состав нижнего уровня входят  различные датчики, приборы  учета, исполнительные устройства, контроллеры.  Данные из этих источников передаются на верхний уровень в сервер ввода/вывода, COM сервер и сервер  OBD/ABD (OBD-оперативная БД и ABD - архивная БД) и т.д. Сервер выполняет мониторинговую функцию. Каждый сервер имеет свое имя Server Name. Например, функции сервера БД OBD/ABD могут выполняться на одном, двух и более компьютерах. Каждому из компьютеров присваивается идентификационное имя в сети. Если компьютеры выполняют разные сетевые функции, например компьютер №1- сервер OBD/ABD, компьютер №2 - панель оператора, компьютер №3 - компьютер инженера, то в конфигурационном файле они будут образовывать узлы ввода/вывода параметров производственных процессов.

     Общее количество доступных SCADA-продуктов весьма велико. Поэтому в расчет брались только Windows-программы и учитывались только те программы, которые используются в сетевых версиях и допускают работу с десятками тысяч тегов.   Популярный пакет InTouch был отвергнут из-за слабой технической поддержки в России, использования специального скриптового языка и некоторых недостатков графической подсистемы. WinCC предъявляет максимальные требования к аппаратным ресурсам ПЭВМ и ощутимо оптимизирован именно для контроллеров SIMATIC фирмы Siemens. Наиболее оптимальными по совокупности всех факторов являются iFIX и GENESIS32.   Оба программных продукта  не вызывают проблем с установкой, последовательность необходимых действий в обоих случаях предельно понятна.                         .     SCADA iFIX  взаимодействует с контроллерами с помощью стандартных ОРС - серверов любых производителей и  позволяет разрабатывать и отлаживать проект без физического подключения к реальным устройствам источникам данных, т.е без взаимодействия с реальным контроллером. Для этого потребуется процедура конфигурирования протоколов обмена OPC-сервера и  OPC-клиента с источниками данных.   Важным моментом на данном этапе является настройка каналов связей OPC-сервера и OPC-клиента.  Конфигурация каналов связи состоит из настройки связи с контроллером через IP – адреса контроллера и  редактирования компонентов связи OPC-сервера и OPC-клиента. При правильной настройке каналов связи ОРС-клиент автоматически создает элементы «Iteam», посредством которых связывается с OPC-сервером , через который происходит соединение с источником данных и их передача в базу данных iFIX. Обновляются базы данных системы проекта через регулярные интервалы времени, определяемые в секундах, минутах или часах. Система iFIX может реализовывать любые комбинации вариантов обработки по времени. Это позволяет оптимально распределять ресурсы системы с учетом того, что для одних данных требуется большая частота выборки, а для других - значительно меньшая. Данные  могут обрабатываться по времени, по изменениям и однократно, а так же возможна обработка одновременно по времени и по изменениям [3]. Таким образом,  приложения SCADA системы iFIX позволяют сканировать базу данных, фиксировать тревоги и передавать на панель оператора сообщения и выполнять логику управления. Панель оператора так же  создается встроенными инструментами среды проектирования iFIX.

       Панель операторской станции состоит из функциональных кнопок  типа «старт», «стоп», «инициализация», «тревоги» и т.д.и связана с базой данных технологического процесса средствами анимации. Кнопка является графическим объектом и его свойства можно связать со свойствами других объектов через базу данных проекта.

    При большом количестве данных, собранных системой iFIX, необходимо иметь средства представления этой информации в графическом виде. Отслеживаемые данные  можно представить на диаграммах. При этом система iFIX дает возможность отображать на одной и той же диаграмме текущие данные и данные истории и обеспечивает простой доступ к необходимой  информации.

Литература

1.  Бойков В.И., Болтунов Г.И., Мансурова О.К. Интегрированные системы проектирования и управления. Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2011. – 163 с.

2.  Григорьев В.В., Болтунов Г.И., Быстров С.В., Бойков В.И., Мансурова О.К. Цифровые системы управления. Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2011. – 133с.

3. Бобцов А. А., Быстров С. В., Григорьев В. В., Мотылькова М.М., Рабыш Е.Ю., Рюхин В.Ю., Мансурова О. К. Синтез статических регуляторов в дискретных системах с периодически изменяющимися коэффициентам. // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2010- № 5, С. 23-28.