Другие предметы \ Интегрированные системы проектирования и управления

Системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления

Страницы работы

77 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Содержание работы

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный технологический университет

Факультет автоматизации и информационных технологий

Кафедра автоматизации производственных процессов

СИСТЕМы СБОРА ДАННЫХ И ОПЕРАТИВНОГО ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Методические материалы

К курсу "Интегрированные системы проектирования и управления"

Учебное пособие

1 SCADA. Общие положения

Приступая к разработке специализированного прикладного программного обеспечения (ППО) для создания системы управления, системный интегратор или конечный пользователь обычно выбирает 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.

Конечно, высококачественное, хорошо отлаженное ППО, написанное программистом высокой квалификации специально для некоторого проекта, наиболее оптимально. Но каждую следующую задачу программист все равно вынужден решать практически с нуля. Для сложных распределенных систем процесс их создания становится недопустимо длительным, а затраты на их разработку неоправданно высокими. Сегодня, в условиях все более возрастающей доли ППО в затратах на создание конечной системы и соответственно все ожесточающихся требований к интенсификации труда программистов, вариант с непосредственным программированием относительно хорош лишь для простых систем или незначительных фрагментов большой системы, для которых нет стандартных решений (не написан, например, подходящий драйвер) или если они не устраивают по тем или иным причинам в принципе. В любом случае разработку собственного ППО важно упростить, сократить временные и прямые финансовые затраты на создание ППО, минимизировать затраты труда высококлассных программистов, по возможности привлекая к разработке технологов – специалистов в области автоматизируемых процессов.

Современный бизнес в сфере разработки программного обеспечения (ПО) все более сегментируется и специализируется. Причина проста: ПО становится сложным и дорогостоящим. Разработчики операционных систем (ОС), инструментальных средств, ППО и т.д., по существу, говорят на разных языках. Таким образом, сама логика развития современного бизнеса в части разработки ППО для конкретных систем управления требует использования все более развитых инструментальных средств типа SCADA-систем (от Supervisory Control And Data Acquisition- систем сбора данных и оперативного диспетчерского управления). Разработка современной SCADA-системы связана с большими денежными затратами и выполняется в длительные сроки. Именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности ППО для АСУТП, представляется целесообразным идти по другому пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже апробированный универсальный инструментарий.

В качестве системы визуализации интеграционного слоя в интегрированной информационной системе предприятия, безусловно, могут использоваться SCADA-системы . Преимущество SCADA-систем заключается также и в том, что они предоставляют не только объектно-ориентированные редакторы с большим количеством простых и сложных графических объектов со средствами анимации, что упрощает создание окон для визуализации технологических процессов, но и обеспечивают обмен по стандартным протоколам (OPC, DDE, OLE, SQL) для формирования информационного канала с отдельными технологическими подсистемами и с бизнес приложениями производства

Спектр функциональных возможностей определен самой ролью SCADA в системах управления и реализован практически во всех пакетах, независимо от производителя.

Данное методическое пособие содержит необходимые сведения о программно-аппаратном комплексе на базе технических средств фирмы "Advantech (USA) и SCADA-системы "Genie", примеры реализации проектов на действующем объекте регулирования, а также примеры для самостоятельного изучения в режиме эмуляции системы управления.

2 Краткие технические характеристики применяемых аппаратных средств сбора данных и управления и состав лабораторной установки

Структурная схема лабораторного стенда приведена на рисунке 1.

Рисунок 1- Структурная схема лабораторного стенда

2.1 Промышленный компьютер

Одной из составных частей лабораторного стенда является промышленный компьютер фирмы Advantech на шасси IPC-610

Промышленные компьютеры (рабочие станции) не являются простой заменой панели оператора. Они поддерживают такие функции, как объединение сетей промышленных контроллеров, регистрации параметров , формирование алгоритмов управления и многое другое.

Стандартные операционные системы позволяют выбирать инструментальные средства разработки программ и прикладного обеспечения множества независимых фирм-поставщиков. Разработка программ может производиться на обычном компьютере.

Промышленный компьютер собран на основе полноразмерной процессорной платы фирмы Advantech ,оснащенной процессором
80486DX/DX2/DX4, интерфейсом VGA , твердотельным диском и обладаю-
щей нижеперечисленными особенностями :

- Допускает использование процессоров 5*86;

- Легко обновляемый BIOS на базе флэш-памяти;

- Развитые средства управления энергопотреблением в соответствии со стандартом АРМ 1.1;

- Интерфейс VGA на локальной шине VL-bus с 1 Мбайт видеопамяти;

- Один порт RS-232 и один переконфигурируемый порт RS-232/422/485;

- Один параллельный порт, совместимый с режимами SPP/EPP/ECP;

- Порт мыши типа PS/2;

- Программно настраиваемый сторожевой таймер с 63 вариантами интервала срабатывания;

- Твердотельный диск на флэш-памяти или микросхема ПЗУ объемом до 1.44 Мбайт, доступный через стандартные команды DOS, а также поддержка твердотельных дисков на базе DiskOnChip фирмы M-Sistems.

IPC-610- это прочное шасси для использования в жестких условиях эксплуатации, предназначенное для монтажа в 19-дюймовую стойку. В состав шасси входит 14-слотовая пассивная объединительная плата , импульсный источник питания и охлаждающий вентилятор. IPC-610 выдерживает удары, вибрации, запыленность и экстремальные температуры, которые встречаются в жестких промышленных условиях эксплуатации. Охлаждающий вентилятор поддерживает повышенное давление воздуха в корпусе и таким образом не допускает в него пыль и грязь. Запираемая дверца защищает диски и выключатели от несанкционированного доступа.