Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Глухов Антон Викторович

Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП
<
Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Глухов Антон Викторович. Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.15 Москва, 2006 181 с. РГБ ОД, 61:06-5/3795

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Программно-технические комплексы для АСУТП. Состояние проблемы и постановка задачи 6

1.1 Анализ развития и современное состояние ПТК СМ ЭВМ для АСУТП 6

1.2 Современные методики и технологии разработки ПТК 15

1.3 Постановка задачи работы 25

Глава 2. Проектирование структур ПТК с использованием математического аппарата нечетких множеств 28.

2.1 Общее описание нечетких множеств. Метод описания, оценки и выбора структур ПТК на основе СКВ-метода и нечетких множеств 28

2.2 Система проектирования структур на базе нечетких множеств в EXCEL 33

2.3 Экспертное оценивание функций принадлежности для компоновки программно-технических комплексов СМ ЭВМ 37

2.4 Оптимизация. Результаты расчетов 57

2.5 Основные выводы по главе 2 59

Глава 3. Практическое применение программно-технических комплексов СМ ЭВМ в АСУТП 61

3.1 Программно-технические комплексы СМ1820М 61

3.2 Использование и развитие SCADA-технологий в АСУТП на базе СМШОМ 75

3.3 Применение ПТК СМ1820М в системе контроля и управления Тяньваньской АЭС 96

3.4. Автоматизированная система контроля и управления процессом получения водорода на базе ПТК СМ1820М 113

3.5 Основные выводы по главе 3 129

Основные результаты работы 131

Литература 133

Приложения 137

Введение к работе

Актуальность темы. Автоматизация промышленного производства -одна из важнейших задач настоящего времени. Технической базой для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в России в течение многих лет являются программно-технические комплексы (ПТК) СМ ЭВМ, разрабатываемые в Институте электронных управляющих машин (ИНЭУМ).

СМ ЭВМ - это комплекс технических средств, включающий в себя ряд процессоров различной производительности, устройства оперативной и внешней памяти, набор устройств связи с объектом (УСО), устройств отображения информации, операционных систем, прикладных программных пакетов и т.п., обеспечивающий возможность создания многоуровневых АСУТП в различных отраслях промышленности. ПТК СМ ЭВМ применяются на предприятиях энергетики, металлургии, транспорта, химии, машиностроения.

В то же время создание ПТК для решения конкретной задачи автоматизации является сложным и неоднозначным процессом, имеющим множество альтернатив.

Множество требований, предъявляемых к проектируемому ПТК, требует научно-обоснованной методики оценки и выбора характеристик технических и программных компонентов комплекса: интерфейса, конструкции, номенклатуры модулей и устройств, их характеристик, состава системного программного обеспечения, тестов, требований к программному обеспечению человеко-машинного интерфейса.

Специфика состоит в том, что разработчик во многих случаях должен учитывать нечеткую, качественную исходную информацию, исходящую от эксперта. Эта ситуация создает трудности при поиске эффективных технических решений, приводит к дополнительным временным и финансовым затратам.

- J

В этой связи разработка методики, позволяющей формализовать проектирование ПТК СМ ЭВМ при использовании неполной и экспертной информации является важной и актуальной задачей.

Научная новизна диссертационной работы заключается в решении ряда новых вопросов, связанных с проектированием ПТК для АСУТП:

Разработана методика проектирования ПТК СМ ЭВМ с использованием математического аппарата нечетких множеств.

Предложены функции принадлежности, формализующие экспертные оценки при выборе состава ПТК.

Усовершенствованы инструментальные средства разработки ПТК: предложен и разработан специальный механизм обмена данными между SCADA-системой и промышленными контроллерами.

Практическая реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы получены в Институте электронных управляющих машин в рамках Федеральной целевой программы «Национальная технологическая база» по теме «Разработка семейства многофункциональных промышленных контроллеров и УВК промышленного исполнения».

Разработанные автором методики и технические решения применены в следующих проектах:

В автоматизированной системе контроля и управления Тянь-ваньской АЭС (КНР) не имеющей аналогов на российских атомных станциях.

В автоматизированной системе контроля и управления процессом получения водорода для Объединенного института высоких температур РАН.

Практическая реализация результатов работы подтверждается прилагаемыми к диссертации документами.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

Научных семинарах и технических совещаниях Института электронных управляющих машин в период 2003 - 2006 тг.

54-й научно-технической конференции Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета), май 2005 г,

Научной сессии МИФИ-2006 на секции «Компьютерные системы и технологии», январь 2006 г.

Разработки демонстрировались на выставках:

Softool 2004.

«Электроника и транспорт 2006».

«Высокие технологии XXI века», 2006 г.

Softool 2006.

Публикации. Результаты диссертации отражены в 7 печатных работах: опубликовано 5 статей, 3 из которых в журналах, рекомендуемых ВАК; тезисы научного доклада; получен патент на изобретение.

Современные методики и технологии разработки ПТК

Метод разработан в ИНЭУМ [1] и используется для формирования компонентов ПТК. Основой метода является набор неопределенных экспертных оценок.

Принцип метода заключается в построении структурно-компоновочных векторов (СКВ), т.е. определенного набора признаков, которые определяют структуру ПТК. Используются не сами признаки, а правила их генерации, определенные как требования к ПТК. Рассматривается несколько различных вариантов требований к ПТК и они представляются в виде размытых множеств, заданных на множествах значений основных параметров ПТК через функции принадлежности к основным параметрам. С помощью этих функций каждому СКВ ставится оценка, показывающая на степень соответствия СКВ данному требованию ПТК. В результате образуется нечеткое представление СКВ. ПТК представляется в виде многоуровневой структуры, на каждом уровне которой содержатся функциональные модули и блоки. Блокам и модулям соответствуют стандартизованные элементы многоуровневой конструкции. Совокупность требований к ПТК образует вектор системных требований (ВСТ) к ПТК и согласно этому вектору определяется множество требований. Функции принадлежности задаются эмпирическим путем или на базе экспертных оценок, основанных на интуиции инженера-эксперта, его практическом опыте. Таким образом, ВСТ-СКВ метод позволяет обосновать выбор наилучших компонентов ПТК в соответствии с предъявленными требованиями к ПТК. Метод [27, 46] может быть использован в тех случаях, когда решение о компоновке ПТК принимается не одним человеком, а группой экспертов, где каждому эксперту присваивается определенный коэффициент, в зависимости от его опыта и профессиональных навыков. Далее, с помощью метода Дельфи определяются усредненные групповые оценки. Все эти оценки выстраиваются на шкале решений и обрабатываются с помощью медианы и двух квартилей. Метод [45] позволяет из двух сравниваемых параметров определить превосходство одного над другим, подчиненность одного параметра другому или его входимость. Метод отличается тем, что сравниваются два параметра из всего множества оцениваемых параметров. С помощью метода возможно обосновать взаимосвязи компонентов. Для анализа параметров используются такие критерии, как существенность параметра для исследования процесса, соответствие параметра целевому назначению процесса исследования. Метод анализа иерархий (МАИ) [44] является систематической процедурой для иерархического представления элементов, определяющих суть проблемы. Метод состоит в декомпозиции проблемы на все более простые составляющие части и дальнейшей обработке последовательности суждений лица, принимающего решения, по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. Эти суждения затем выражаются численно. МАИ включает в себя процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев и нахождения альтернативных решений. Такой подход к решению проблемы выбора исходит из естественной способности людей думать логически и творчески, определять события и устанавливать отношения между ними. В МАИ основная цель исследования и все факторы, в той или иной степени влияющие на достижение цели, распределяются по уровням в зависимости от степени и характера влияния. На первом уровне иерархии всегда находится одна вершина - цель проводимого исследования. Второй уровень иерархии составляют факторы, непосредственно влияющие на достижение цели. При этом каждый фактор представляется в строящейся иерархии вершиной, соединенной с вершиной 1-го уровня. Третий уровень составляют факторы, от которых зависят вершины 2-го уровня. И так далее. Этот процесс построения иерархии продолжается до тех, пока в иерархию не включены все основные факторы или хотя бы для одного из факторов последнего уровня невозможно непосредственно получить необходимую информацию. По окончании построения иерархии для каждой материнской вершины проводится оценка весовых коэффициентов, определяющих степень ее зависимости от влияющих на нее вершин более низкого уровня. При этом используется метод бинарных отношений Методы [47] дают возможность упорядочить набор параметров ПТК по определенным сходствам и различиям и, таким образом, сделать классификацию свойств, признаков, характеристик и функций в модели ПТК. Компонентами ПТК являются технические средства и программное обеспечение и каждый из компонентов формируется из набора модулей, каждый из которых имеет набор параметров, характеризующих этот модуль. Метод дает возможность создавать классификаторы экспертов и методов. Следовательно, качество реализации ПТК зависит от правильности выбора эталонных параметров с которыми будет производится сравнение. 1.2.2. Анализ и выбор SCADA-систем Унификация задач диспетчерского управления и сбора данных широкого спектра реальных АСУТП явилось основой для распространения особого рода программных продуктов, называемых SCADA-системами (пакетами) [28 - 35]. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) - это специализированное ПО, выполняющее следующие основные задачи: ввод-вывод информации нижнего уровня (обмен с контроллерной сетью данными, необходимыми на уровне SCADA и выше), типовой такт обмена - порядка 1 с; исполнение алгоритмов «медленного» центрального управления (обычно с тактом не быстрее 1 с); ведение трендов параметров (исторических данных) и архивов событий (алармов); обеспечение дружественного человеко-машинного интерфейса (ИМІ/ММІ), в частности: о отображение в удобной для оператора-технолога форме технологического процесса с параметрами и средствами диспетчерского управления - это, как правило, динамическая мнемосхема процесса с представлением значений параметров в виде показаний виртуальных измерительных приборов и органов управления (стрелочных, цифровых, информационных табло, самописцев, кнопок, за-датчиков, переключателей и т.д.);

Общее описание нечетких множеств. Метод описания, оценки и выбора структур ПТК на основе СКВ-метода и нечетких множеств

Достаточно мощный процессор для организации необходимого набора протоколов. Производительность позволяет гарантировать временную составляющую при организации автоматического управления. Достаточный объем ОЗУ позволяет оперировать с именованными сигналами, что во многом упрощает работу, как по первоначальному созданию системы, так и по последующей конфигурации и поддержке. Наличие большого объема для хранения информации позволяет создавать временные сверхбыстрые архивы значений технологического процесса на промежутках аварийных режимов для последующего анализа. Высокопроизводительный интерфейс Ethernet может обеспечить своевременную поставку данных на все системы верхнего уровня и трансляцию команд управления от оператора. Построим графики экспертных оценок для процессорных модулей СМ1820.МПЗ, Octagon 6225 и FastWell CPU686E по различным характеристикам в зависимости от сложности задачи контроля и управления.

Будем оценивать сложность задачи совокупностью требований к ПТК, определяющих реализацию различных функций. На графике, по оси абсцисс будем откладывать параметр сложности задачи (от 0 до 1), а по оси ординат значение функции принадлежности {от 0 до 1).

Простой задачей будем считать такую, для решения которой требуется конфигурация ПТК, где используется до 100 каналов ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. Эти сигналы не подвергаются какой-либо логической или иной обработке на нижнем уровне (в контроллере), а просто транслируются контроллером от объекта управления на машину верхнего уровня и обратно. Кроме того, данная структура не подразумевает сложной схемы распределения информационных потоков на верхнем уровне. Т.е. контроллер опрашивается одной (или двумя, в случае дублирования) машиной верхнего уровня. При данной конфигурации снижаются требования к производительности интерфейсов передачи данных, т.к. отпадает необходимость именования сигналов непосредственно на нижнем уровне, что снижает объем дополнительной информации, передаваемой вместе со значением сигнала. Также, в рамках «простой задачи» не предъявляется высоких требований к времени реакции системы, время реакции определяется от 1 с и более.

Сложной задачей будем считать такую, для решения которой существуют требования быстрого автоматического управления со временем реакции системы менее 500 мс, и используется более 200-т аналоговых и дискретных сигналов. При таких требованиях невозможно осуществлять управление с верхнего уровня, а следовательно, необходимо закладывать алгоритмы управления и регулирования на нижнем уровне, что влечет за собой серьезные изменения в требованиях к вычислительным ресурсам контроллера, объему оперативной памяти, производительности интерфейсов обмена данными с верхним уровнем. Также, для обеспечения функций редактирования алгоритмов управления возникает необходимость буквенного именования сигналов на нижнем уровне, а это сильно увеличивает объем дополнительной информации при обмене сигналами. Кроме того, данные требования могут повлечь за собой необходимость использования более ресурсоемких операционных систем, таких как Linux, QNX, Windows СЕ.

Для наиболее простых задач считаем, что производительность модулей СМ1820.МПЗ и Octagon 6225 достаточна. И эти модули являются наиболее оптимальным решением. Производительность модуля Fastwell CPU686E является избыточной, а следовательно он является менее подхо дящим решением в данном случае. С нарастанием сложности задачи функция принадлежности модулей СМ1820.МПЗ и Octagon 6225 линейно убывает, в то время как функция модуля Fastwell CPU686E возрастает и при достижении максимально сложной задачи (]) он становится наиболее приемлемым решением. Графики предпочтения для соотношения цена/сложность задачи представлены на рис. 2.7. С точки зрения цены для наиболее простых задач выгодным решением является применение модулей СМ 1820 .МПЗ и Octagon 6225. Применение модуля Fastwell CPU686E является более дорогим решением для задач, которые могут быть выполнены менее производительными модулями. При достижении уровня сложности 0,3 (до 100 каналов, время реакции более 1с) и до 0,6 (от 200-т каналов, время реакции до 500 мс) целесообразность применения всех трех модулей примерно равна, т.к. в этом промежуточном случае к ПТК могут быть предъявлены такие требования, которые приведут к необходимости расширять возможности модулей СМ1820.МПЗ и Ос tagon 6225, такие как: объем оперативной памяти, добавление интерфейсов передачи данных, объем пространства хранения данных и т.д. При дальнейшем возрастании уровня сложности задачи (от 0,6 до 1) наиболее приоритетным становится модуль Fastwell CPU 686Е, т.к. реализация подобных задач на двух других модулях может потребовать установки большого количества дополнительного оборудования. Графики соответствия операционных систем, которые возможно установить и использовать, к сложности задачи представлены на рис. 2.8. Для реализации простых задач контроля и управления, при использовании простых интерфейсов обмена данными (RS-232, RS-485) не требуются возможности мощных операционных систем, таких как Linux или QNX. Достаточно функций ОС DOS-RTK. Соответственно при реализации задач сложностью до 0,3 приемлемым вариантом являются все три модуля. Но соответствие требованиям модуля Fastwell CPU 686Е остается неизменным (1) на всех уровнях сложности задачи, т.к. на нем гарантирована работа любых операционных систем. При сложности задачи в промежутке от 0,3 до 0,6 модуль СМЇ820.МПЗ способен составить конкуренцию модулю Octagon 6225, но при дальнейшем нарастании сложности его функция принадлежности убывает до 0, т.к. ресурсы модуля не позволяют работать под управлением ОС Linux или QNX из-за больших затрат ресурсов на собственные нужды ОС. Использование модуля Octagon 6225 остается приемлемым вариантом даже при максимально сложной задаче, но менее приоритетным чем Fastwell CPU 686Е из-за ограничений в объеме оперативной памяти и вычислительных ресурсов процессора.

Экспертное оценивание функций принадлежности для компоновки программно-технических комплексов СМ ЭВМ

Таким образом, график предпочтения для варианта скринтового языка будет линейно убывать от 1 до 0 при возрастании сложности задачи от 0 до 1.

При использовании варианта организации обмена данными с помощью специально разработанной автором службы DRS ситуация выглядит следующим образом. Использование службы DRS для самых простых задач является менее удобным вариантом, чем скриптовые языки, но возможным, т.к. для функционирования этой схемы необходимо соблюсти некоторые требования, сопутствующие универсальному решению. Это не оправдано для простых задач, т.к. в них не требуется реализация основных функций, представленных в DRS, таких как распределение данных на верхнем уровне (ВУ) или первичная обработка сигналов. При возрастании сложности задачи (от 0.6 до 1) использование DRS становится наиболее приоритетным вариантом, т.к. на этом уровне сложности возникает необходимость использования всех функций, реализованных в DRS, реализация которых другими средствами является более сложной и менее быстродействующей.

Использование механизма ОРС на простых задачах является самым неудобным вариантом из-за необходимости соблюдения большого количества формальностей, связанных с реализацией универсального протокола. Механизм ОРС очень сложен и влечет за собой реализацию сложнейших модулей как на нижнем так и на верхнем уровне. При возрастании сложности задачи (от 0.3 до 1) использование ОРС становится более оправданным, но, тем не менее, менее удобным для применения с техническими средствами СМ1820М чем DRS, Механизм ОРС, как и DRS, позволяет организовать распределение данных на верхнем уровне, но не имеет функций первичной обработки сигналов, что является очень важным моментом.

При построении графиков предпочтений вариантов организации обмена данными с НУ с точки зрения трудозатрат на реализацию (рис. 2.13) видно, что использование DRS является наиболее удобным вариантом при любой сложности задачи и значение функции принадлежности равно 1 и не меняется. Исполвзование скриптовых языков для простых задач является столь же удобным вариантом, но значение функции падает до 0 линейно при возрастании сложности задачи из-за необходимости усложнять программы для реализации всех необходимых требований. Использование ОРС является самым трудоемким решением при любой сложности задачи и следовательно, значение функции принадлежности не меняется и остается близким к 0 для любой сложности задачи.

Реализация подобной задачи может быть необходима, когда часть данных одного и того же контроллера или серии контроллеров требуется на одной группе серверов, а другая часть на другой группе или даже при необходимости трансляции одних и тех же данных на несколько серверов верхнего уровня. Основной задачей, в этом случае, является надежная передача данных для все потребителей при минимизации сетевого трафика между системами верхнего и нижнего уровня и при максимальном уменьшении нагрузки на процессор контроллера по обработки запросов систем верхнего уровня. Варианты реализации такого обмена могут быть следующими:

Каждый сервер связывается непосредственно с каждым контроллером. Данный способ имеет недостаток в том, что линия связи должна иметь достаточную производительность или, в случае использования интерфейса RS485, контроллер, т.к. он выступает в режиме Slave, контроллер должен иметь отдельный физический интерфейс для каждого потребителя верхнего уровня. Кроме того, подобный способ потребует значительных затрат со стороны процессорного модуля контроллера для обработки индивидуальных запросов для каждого потребителя.

Данные с систем нижнего уровня запрашиваются службой DRS, которая является концентратором и транслирует эти данные для всех потребителей верхнего уровня. Подобный способ увеличивает нагрузку на процессор сервера, что является менее критичным, т.к. запас мощности сервера многократно выше, чем у контроллера. Недостатком является снижение надежности системы, но эта проблема может быть решена резервированием серверов и линий связи с нижним уровнем, т.е. каждый контроллер имеет 2 линии связи и опрашивается по ним разными серверами. Далее, данные могут быть оттранслированы на неограниченное число систем верхнего уровня с использованием высокоскоростных интерфейсов (Ethernet).

Данные поступают в SCADA-систему и далее распределяются средствами SCAD А-системы. В плане нагрузки на процессорный модуль контроллера этот способ ничем не отличается от пункта 5.2, но недостаток заключается в ограничениях по трансляции данных на верхнем уровне из-за необходимости реализации, как правило, достаточно сложных протоколов обмена данными со SCADA-системой.

Рассмотрим графики экспертных оценок реализации распределенности данных на ВУ в зависимости от сложности задачи (рис. 2.14). Наиболее удобным в реализации и наиболее быстродействующим вариантом является использование службы DRS, т.к. функции для распределения потоков данных между системами верхнего уровня закладывались во время разработки службы.

Организация распределения данных за счет организации индивидуального канала связи для каждого клиента верхнего уровня (сервера) до каждого контроллера является приемлемым вариантом для простых задач и далее функция принадлежности линейно убывает, т.к. при возрастании сложности задач подобный способ требует большого количества вычислительных ресурсов контроллера и перегружает линии связи.

Применение ПТК СМ1820М в системе контроля и управления Тяньваньской АЭС

Рассмотренные три класса устройств КТС СМ 1820М могут служить базой для интеграции локальной и/или распределенной системы с использованием головного компьютера НС (host computer), содержащей мало- и многоканальные средства связи с объектом.

НС-система имеет операторский интерфейс ЧМИ, с помощью которого передаются команды оператора на МНУ и КП, регистрируются все изменения состояния системы в архивном файле (и на печати) и осуществляется диагностика работоспособности системы.

Верхний уровень строится, например, на основе машин верхнего уровня СМ 1820МВУ.07., 08. В их состав входят цветной монитор ( 4 ед.), гибкий и жесткий магнитные диски, клавиатура, "мышь", печатающее устройство, четырехканальный коммуникационный модуль RS-485 для поддержки сегментов локальной сети, модуль Ethernet и др.

Основным средством представления информации оператору является цветной графический монитор. Информация на экран монитора выводится в виде мнемосхем, окон, таблиц, кнопок, текстовых сообщений. При выводе информации на экран монитора используется звуковое и цветовое кодирование, обеспечивающее оператора информацией о текущем состоянии технологического процесса.

Расширение и усложнение функций супервизорного управления в АСУ диктует применение более современных средств визуализации (контроля и управления), а также увеличение степени их распределенности. При этом дополнительные компоненты присоединяются к системе с помощью отдельных локальных производственно-диспетчерских сетей (ЛПДС). На нижней ступени, как обычно, используются локальные промышленные сети (ЛПС).

Чаще всего, на уровне ЛПДС выполняются не только диспетчерские функции, но также и многие другие, имеющие отношение к изменению па раметров системы и заданию "на ходу" рецептов для получения конечных продуктов.

ЛПДС могут иметь различную топологию: звезда, магистраль, кольцо и т.д. Для решения задач иерархически распределенного управления, визуализации и архивации в КТС CM 1820М используется программный пакет SCADA - WinCC (Windows Control Center) фирмы Siemens. Функциональная схема многоуровневого ПТК CM 1820М, содержащего ЛПС И ЛПДС, например, на основе оптического кольца, приведена на рис. 3.2.

В рассматриваемом ПТК находит применение РМОТ, обеспечивающее локальные средства оперативного управления процессом и ведения трендов и архивов, фиксации оперативных и аварийных сообщений, изменения параметров настройки системы. Конфигурирование операторских станций РМОТ и графических объектов осуществляется с помощью муль-ти-клиентского режима системы проектирования и использования WinCC фирмы Siemens.

Увеличение степени распределенности в современных ПТК позволяет оперативно включать в состав действующей системы дополнительные станции визуализации различного назначения. Динамическое расширение числа решаемых производственных задач приводит к необходимости использования специальных серверных комплексов, позволяющих поддерживать распределенную БД.

Серверные комплексы CM 1820М предназначены для приема и обработки информации, поступающей по локальным сетям, и ведения БД. Они обеспечивают программную совместимость с ОС Windows, Linux, QNX.

В рассматриваемом ПТК существует возможность сконцентрировать большое число средств визуализации на диспетчерском пункте (control room). Сбор и визуализация данных осуществляется в долговременном режиме, при этом для одного РМОТ предусматривается 2...4 согласованных экранов. Резервирование системы на верхнем и нижнем уровнях обеспечивает повышенную надежность и безопасное управление.

Для достижения высокой помехозащищенности и быстродействия средств коммуникации в ПТК используется сеть FAST Ethernet с резервируемым оптическим кольцом и технологией переключения на резерв. Высокую надежность коммуникации обеспечивает кольцевая структура на основе оптического модуля коммутации (OSM) и оптического менеджера дублирования. В ПТК используются радиальные элементы на основе оптоволоконного и/или медного кабеля.

В качестве OSM в многоуровневом ПТК СМ1820М, например, может использоваться Ether Device Server фирмы МОХА Technologies, 8-ми портовый Ethernet-коммутатор для присоединения ПЛК, устройств ЧМИ в т.д. При применении многомодного оптоволоконного кабеля обеспечивается длина сегмента 2 км. Функция "Line Swap Fast recovery" обеспечивает возобновление связи между устройством сети и сервером через несколько мс после потери соединения. Если сеть перегружена или возникла аварийная ситуация, Ether Device Server посылает администратору сети сообщение об этом по e-mail. Сервер распределяет трафик между управляемыми устройствами согласно их значимости.

Ether Device Server поддерживает стандарт обмена данными ОРС, вер. 2.0. Клиенты ОРС - это SCADA-системы.

В структуре ПТК CM 1820М (рис. 3.2) обеспечивается возможность непосредственного подключения к оптическому кольцу наряду с СМ 1820МНУ промышленных контроллеров СМ 1820М КП/КПМ, функционирующих под управлением открытой ОС Linux.

Похожие диссертации на Методика разработки программно-технических комплексов СМ ЭВМ для АСУТП