SCADA системы

Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2010 в 20:05, реферат

Описание работы

Современная АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере эволюции технических средств и программного обеспечения.

Содержание

Введение 2
АСУ ТП и диспетчерское управление 2
Компоненты систем контроля и управления и их назначение 4
Разработка прикладного программного обеспечения СКУ: выбор пути и инструментария 7
Технические характеристики 8
Открытость систем 9
Стоимостные характеристики 10
Эксплуатационные характеристики 10
Графический интерфейс 11
Графические средства InTouch 11
Окна в InTouch 11
Объекты и их свойства 13
Организация взаимодействия с контроллерами 16
Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода 17
Серверы ввода/вывода в InTouch 18
Поддерживаемые коммуникационные протоколы 18
Особенности адресации в InTouch 20
Обмен данными с другими приложениями 21
Определение имени доступа в словаре переменных InTouch 22
Тренды в SCADA - системах 25
Тренды в InTouch 25
Архивирование (регистрация) значений переменной 26
Отображение трендов 26
Изменение параметров архивных трендов в режиме исполнения 29
Система распределенных архивов 29
Встроенные языки программирования 30
Скрипты в InTouch 31
Типы скриптов 31
Встроенные функции 32
Функции Quick Functions 36
Разработка графопостроителя в системе InTouch 37
Разработка DDE-сервера 37
Разработка DDE - клиента 39
Список литературы 41

Работа содержит 1 файл

SCADA.doc

— 575.50 Кб (Скачать)

Эксплуатационные  характеристики

Показатели  этой группы критериев наиболее субъективны. Это тот самый случай, когда  лучше один раз увидеть, чем семь раз услышать. К этой группе можно  отнести:

  • удобство интерфейса среды разработки - "Windows - подобный интерфейс", полнота инструментария и функций системы;
  • качество документации - ее полнота, уровень русификации;
  • поддержка со стороны создателей - количество инсталляций, дилерская сеть, обучение, условия обновления версий и т. д.

Если  предположить, что пользователь справился  и с этой задачей - остановил свой выбор на конкретной SCADA - системе, то далее начинается разработка системы  контроля и управления, которая включает следующие этапы:

  • Разработка архитектуры системы автоматизации в целом. На этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации.
  • Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с "горячим резервированием" и т.п.
  • Создание прикладной системы управления для каждого узла. На этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации.
  • Приведение в соответствие параметров прикладной системы с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня (например, программируемые логические контроллеры - ПЛК) с внешним миром (датчики технологических параметров, исполнительные устройства и др.)
  • Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции. В последующих главах на примере двух известных и хорошо зарекомендовавших себя SCADA-систем (InTouch и Citect) рассмотрены основные компоненты, функции и возможности систем диспетчерского управления и сбора данных.

 

Графический интерфейс

Средства  визуализации - одно из базовых свойств SCADA - систем. В каждой из них существует графический объектно - ориентированный  редактор с определенным набором  анимационных функций. Используемая векторная  графика дает возможность осуществлять широкий круг операций над выбранным объектом. Объекты могут быть простыми (линии, прямоугольники, текстовые объекты и т. д.) и сложные. Возможности агрегирования сложных объектов в разных SCADA - системах различны. Все SCADA - системы включают библиотеки стандартных графических символов, библиотеки сложных графических объектов, обладают целым рядом других стандартных возможностей.

Но, тем  не менее, каждая SCADA - система по-своему уникальна и, несмотря на поддержание  стандартных функций, обладает присущими только ей особенностями. При рассмотрении графических возможностей SCADA - систем InTouch и Citect предполагается обратить внимание не только на возможности инструментариев по созданию графических объектов, но и на другие предоставляемые пользователю услуги, облегчающие и ускоряющие процесс разработки приложений (проектов).

Графические средства InTouch

Компоненты среды  разработки InTouch:

  • WindowMaker - инструментальная среда разработки приложений;
  • Application Explorer - представление приложения в иерархическом виде с доступом к любому компоненту приложения и многим часто используемым командам и функциям WindowMaker.

Проект, созданный в пакете InTouch, представляет собой набор окон (Window) с различными графическими и текстовыми объектами.

Окна  в InTouch

Свойства каждого  окна (наличие заголовка, цвет фона, размеры и т. д.) определяются при  его создании. Создание нового окна производится в среде разработки WindowMaker щелчком по иконке панели инструментов General или командой File/New Window. На экране появится диалог Window Properties (Свойства окна, рис. 2).

 
Рис. 2. Диалог Window Properties (Свойства окна).

 
Каждое окно должно иметь свое имя  для его идентификации в приложении (Name). Цвет фона создаваемого окна выбирается из цветовой палитры, вызываемой на экран  щелчком по окошку Window Color.  
 
В поле Comment можно ввести комментарий, связанный с этим окном (необязательно). Эта информация нужна только для документирования и не используется приложением.  
InTouch предлагает три типа окон (Window Туре):

  • Replace (заменяющее) - закрывает все существующие окна, перекрываемые им при появлении на экране, включая окна типа Popup и другие окна типа Replace.
  • Overlay (перекрывающее) - появляется поверх всех отображаемых в текущий момент окон. Когда окно типа Overlay закрывается, все скрываемые им окна восстанавливаются. Щелчок мыши по любому видимому участку лежащего ниже окна приводит к переходу его на передний план.
  • Popup (всплывающее) - похоже на окно типа Overlay, только оно всегда остается поверх всех других открытых окон. Окно закрывается после соответствующей команды пользователя.

Выбор типа создаваемого окна производится включением соответствующей  кнопки в поле Window Туре.  
В поле Frame Style (стиль обрамления) выбирается необходимый стиль обрамления окна:

  • Single - окно с рамкой, допускается заголовок;
  • Double - окно с рамкой без заголовка;
  • None - окно без рамки и заголовка.

Чтобы у окна была полоса с заголовком, где выводится  имя окна, включают опцию Title Bar. Эта  полоса также служит для перемещения  окна при захвате ее мышью. При  выборе этой опции отключатся опции Double и None для стиля обрамления.  
Для возможности изменения размеров окна, когда оно откроется в WindowMaker, следует выбрать опцию Size Controls (управление размером).  
В группе полей Dimentions определяются текущие размеры и положение окна на рабочем поле:

  • X Location - расстояние в пикселях между левым краем рабочего поля WindowMaker и левым краем описываемого окна;
  • Y Location - расстояние в пикселях между верхним краем рабочего поля WindowMaker и верхним краем описываемого окна;
  • Window Width - ширина окна в пикселях;
  • Window Height - высота окна в пикселях.

По умолчанию  при создании нового окна эти параметры  примут значения предыдущего (последнего) созданного окна.

Кнопка Scripts (скрипты) дает возможность войти  в диалог Window Script для создания оконного сценария.

Для унификации внешнего вида окон приложения и сокращения сроков разработки приложений InTouch предлагает несколько приемов.

Один  из таких приемов - дублирование окон. Создание копий окон выполняется  командой File/ Save Window As. Для быстрого доступа к этой команде можно воспользоваться меню правой кнопки мыши (см. ниже).

Второй  прием, который также позволяет  экономить время разработки приложения - импорт окон. Можно повторно использовать все ранее созданные окна, объекты и скрипты. Чтобы импортировать окна из другого InTouch - приложения, необходимо воспользоваться командой File/ Import.

Интерфейс WindowMaker с открытым окном представлен  на рис. 3.

 
Рис. 3. Интерфейс WindowMaker.

 
Сверху экрана расположена строка меню, включающая опции для работы с окнами, редактирования и выравнивания объектов в окне, настройки инструментариев, текста, толщины и стиля линий  и т. д.

Слева от рабочего поля видно меню Application Explorer, которое может быть выведено в интерфейс WindowMaker или закрыто нажатием соответствующей иконки инструментария.

Объекты и их свойства

Простые объекты.  
WindowMaker поддерживает четыре базовых типа простых объектов: линии, заполненные контуры, текст и кнопки. Каждый из этих простых объектов имеет свойства, влияющие на его внешний вид. Такими свойствами являются цвет линии, цвет заполнения, высота, ширина, ориентация и т. д., и они могут быть статическими или динамическими.

  • Линия - это объект, представляющий собой один или несколько связанных отрезков. Толщина линии и ее стиль являются статическими свойствами линии, присваиваемыми ей во время создания, и лишь цвет линии может быть связан с анимационной функцией.
  • Заполненный контур (прямоугольник, скругленный прямоугольник, круг, эллипс, многоугольник) представляет собой двухмерный объект. К динамическим свойствам такого объекта относятся цвет контурной линии, цвет заполнения, насыщенность цвета заполнения, высота, ширина, расположение, видимость и ориентация.
  • Текст представляет собой последовательность символов. К статическим свойствам текста относятся тип шрифта, его размер, выделение, курсив, подчеркивание, выравнивание. Анимационные свойства шрифта - цвет, видимость и расположение.
  • Кнопка - часто используемый объект при создании операторских интерфейсов. С кнопками могут быть связаны функции различных типов. Нажатие кнопки может вызвать выполнение скриптов, кнопкой можно производить ввод аналоговых и дискретных величин и т. д.

Текст на кнопке редактируется с помощью команды Special/Substitute Strings... При этом текстовое  поле может содержать только одну строку.  
 
Один и тот же объект может иметь набор различных динамических свойств. Комбинации этих свойств предоставляют возможность создавать на экране в режиме исполнения (Runtime) практически любые динамические эффекты. Для установки динамических свойств надо прежде всего вызвать на экран диалог их выбора (рис.4). Это достигается командой Special/Animation Link или двойным щелчком левой кнопки мыши на объекте.

 
Рис. 4. Диалог выбора динамических свойств объекта.

 
Все динамические связи можно разделить  на две группы: Touch Links (левая колонка) и Display Links (три колонки справа). С  помощью свойств Touch Links выполняется  какой - либо ввод в систему. Свойства Display Links осуществляют вывод информации на экран дисплея.  
 
Нажатие на любую клавишу диалога (рис. 4) вызывает появление нового диалога для определения соответствующего свойства объекта. Количество диалогов соответствует количеству динамических свойств (кнопок) диалога выбора. Все диалоги различны, но большинство из них имеет общие характеристики:

  • окно типа объекта;
  • одинаковую палитру цветов;
  • быстрый вызов словаря переменных;
  • быстрый доступ к полям переменных;
  • поддержку правой кнопки мыши в полях Tagname (имя переменной) и Expression (выражение).

На рис.5 приведен диалог для определения свойств  объекта (кнопки), управляющего значением  дискретной переменной.

 
Рис.5. Диалог определения свойств  кнопки.

 
Завершение работы с диалогом производится нажатием кнопки Ok. Если переменная поля Tagname была ранее определена в словаре переменных данного приложения, пользователь возвращается в диалог выбора динамических свойств объекта (рис. 4). Можно либо продолжить определение других динамических свойств для данного объекта, либо, нажав Ok, вернуться на поле разработки окна приложения.  
Сложные объекты.

  • Символ - это некоторая комбинация простых объектов, которые обрабатываются как один объект. Любое изменение статических или динамических свойств символа влияет на все составляющие символа. Например, если создать символ "насос" из двух кругов и двух прямоугольников и присвоить ему динамическое свойство Fill Color (цвет заполнения), то это свойство будет распространяться на все четыре простых объекта.  
    Различные объекты символа могут иметь разные значения одного и того же свойства, если они были присвоены этим объектам до объединения в символ. Bitmap - объекты, кнопки, компоненты не могут быть включены в состав символа.
  • Компонент - это совокупность двух или более объектов, символов или других компонентов, образующих единый элемент. Они создаются путем выбора двух и более объектов, символов или компонентов и последующего запуска команды Arrange/Make Cell. Компоненты реализуют пространственную взаимосвязь между составляющими их графическими элементами. Каждая составляющая компонента может иметь свои собственные динамические свойства. Компоненты используются для таких виртуальных устройств, как панель управления контроллером, движковый регулятор и т. д.  
    Компонент не может менять свой размер, ему нельзя присваивать динамические свойства (внутри компонента есть объекты и символы со своими динамическими свойствами). Нельзя изменять и статические свойства (внешний вид). Для изменения статических и динамических свойств компонента его надо разобрать на составные части командой Arrange/Break Cell. Однако компоненты можно дублировать, копировать, вставлять, выравнивать, перемещать и т. д.

Информация о работе SCADA системы