СКАЧАТЬ: nts.zip [4,8 Mb] (cкачиваний: 322)
Теоретическая часть
Описание SCADA-системы GENESIS 32
Модернизация систем автоматизации технологических процессов на производстве происходит опережающими темпами по сравнению с временем обновления содержания соответствующих учебных программ. Возникает необходимость применения достижений в области автоматизации и информационных технологий в учебном процессе, в частности демо–версий SCADA–пакетов, с помощью которых можно разработать и технологическую схему и проект автоматизации любого техпроцесса и представить модель объекта управления в имитационной форме.
Результативность разработки проекта с использованием SCADA – системы зависит от функциональных возможностей встроенного в SCADA скриптового языка. Genesis 32 в качестве скриптового языка использует Microsoft Visual Basic for Applications (MS VBA). Интегрированная среда разработки Visual Basic – приложений, всплывающие подсказки, демонстрирующие синтаксис вызова процедур, списки доступных свойств объектов, система просмотра библиотек объектов (Object Browser), встроенная справочная система и отладчик – все это значительно повышает удобство написания программ. Кроме этого, Basic является одним из наиболее легких в освоении языков программирования.
GENESIS32 является комплексом клиентских и серверных приложений, основанных на технологии OPC (OLE for Process Control – технология связывания и внедрения объектов для промышленной автоматизации), которые предназначены для разработки прикладного программного обеспечения визуализации контролируемых параметров, сбора данных и оперативного диспетчерского управления в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП).
Технология связывания и внедрения объектов для систем промышленной автоматизации OPC (OLE for Process Control) предназначена для обеспечения универсального механизма обмена данными между датчиками, исполнительными механизмами, контроллерами, устройствами связи с объектом и системами представления технологической информации, оперативного диспетчерского управления, а также системами управления базами данных. В состав GENESIS32 входят следующие клиентские приложения, соответствующие спецификации OPC:
- . GraphWorX32, 2. TrendWorX32, 3. AlarmWorX32.
Указанные приложения могут заказываться и применяться как в составе комплекса, так и автономно.
GraphWorX32 объединяет средства разработки и просмотра графических мнемосхем автоматизированных рабочих мест оператора АСУТП. GraphWorX32 является инструментальным средством, предназначенным для визуализации контролируемых технологических параметров и оперативного диспетчерского управления на верхнем уровне АСУТП, который полностью соответствует требованиям к клиенту OPC и поддерживает технологии ActiveX и OLE.
TrendWorX32 представляет открытое решение по высокопроизводительному построению графических зависимостей контролируемых параметров. Поддерживает спецификацию OPC доступа к историческим данным, устанавливающую требования к подсистеме извлечения и представления исторических данных из баз данных архива. Пакет TrendWorX32 обеспечивает накопление и представление текущих данных в виде графических зависимостей от времени. Кроме того, TrendWorX32 является мощным средством архивации накапливаемой информации в базах данных с возможностью последующего извлечения и просмотра на графиках.
Модуль AlarmWorX предназначен для обнаружения, фильтрации и представления информации об аварийных событиях. Предусмотрены возможности задания различных форматов отображения, звуковые предупреждения и т.д. Для разделения сообщений предусматривается возможность их фильтрации по различным признакам, что позволяет сконцентрировать внимание оператора на наиболее важной информации. Возможно создание окон с независимыми инструкциями оператору для каждой аварийной ситуации. AlarmWorX имеет встроенный инструмент программирования на языке, совместимом с VBA.
Внешний вид главного окна GraphWorx32, где можно построить мнемосхему технологического процесса, имеет вид (рис.1):
Рис.1. Главное окно GraphWorx32
Для построения схем в GraphWorx32 можно воспользоваться Библиотекой символов, для чего используется кнопка в инструментальной панели Рисование. На экран выйдет окно Библиотеки символов, которое имеет вид, показанный на рис.2. Слева в окне показано дерево каталогов, справа содержимое выделенного каталога. Символы, входящие в состав схемы, необходимо переместить в окно экранной формы GraphWorx и разместите их так, чтобы они образовали мнемосхему.
Рис.2. Главное окно Библиотеки символов
Для построения графиков в GraphWorx32 можно использовать кнопку в инструментальной панели ActiveX. Модуль ТrendWorx32 позволяет изобразить графики различного вида. На рис.3 показаны графики синусоидальных (1), треугольных (2), пилообразных (3) имитационных сигналов.
ICONICS | |
---|---|
Основание | 1986 |
Расположение | США : Фоксборо |
Продукция | программное обеспечение для АСУ ТП и АСУП |
Сайт | iconics.ru |
ICONICS (рус. Айко́никс ) — американская компания, разрабатывающая программное обеспечение для АСУ ТП и АСУП.
Содержание
Основная продукция [ править | править код ]
- GENESIS32 – 32-рязрядный программный пакет, имеющий клиент-серверную архитектуру, решающий задачи HMI /SCADA. В 2007 году был дополнен разработанным с нуля 64-разрядным пакетом GENESIS64 [1] ;
- GENESIS64 – 64-разрядный пакет программного обеспечения, имеющий клиент-серверную архитектуру, использующийся для решения задач HMI/SCADA. Построен на основе технологий Microsoft .NET, имеет ряд существенных отличий от своего предшественника GENESIS32 как с точки зрения архитектуры решения, так и с точки зрения доступной функциональности [2] ;
- Hyper Historian – программное обеспечение для сбора и хранения больших объемов информации (Big Data). Представляет собой нереляционную базу данных, оптимизированную для хранения временных рядов. Поддерживает распределенную архитектуру как на уровне сбора, так и на уровне хранения данных [3] ;
- BizViz – линейка продукции ICONICS, предназначенная для решения задач интеграции подсистем различных уровней автоматизации, а также для построения интеллектуальных систем управления производством. Включает в себя решение для визуализации на основе портальных технологий с элементами бизнес-аналитики, средство построения отчетов, интеграционный модуль;
- EnergyAnalytiX – дополнительный модуль для учета и анализа потребления энергоносителей [4] ;
- FacilityAnalytiX – дополнительный модуль мониторинга и анализа работы оборудования в режиме реального времени [4] ;
- ProductivityAnalytiX – дополнительный модуль для расчета разнообразных KPI и OEE;
- AlarmAnalytiX – дополнительный модуль для анализа больших объемов алармов;
- QualityAnalytiX – дополнительным модуль для реализации статистического контроля качества технологического процесса;
- MobileHMI – программный модуль для реализации клиентских приложений на базе HTML5 для работы с прочими программными продуктами ICONICS.
Применение [ править | править код ]
Сферы применения продукции ICONICS:
- автоматизация зданий [5][6] ;
- нефтегазовая отрасль [7] ;
- электроэнергетика [8] ;
- тяжёлая промышленность;
- автомобильная промышленность;
- для инфраструктурных решениях и др.
Награды [ править | править код ]
ICONICS отмечен следующими наградами [9] :
- 2010 USWindows 7ISV Partner of the Year;
- 2012 Microsoft Sustainability Partner of the Year;
- 2013 Microsoft Partner of the Year Finalist for Application Development;
- 2013 Top Products Award for Energy AnalytiX;
- 2014 Microsoft Public Sector CityNext Partner of the Year Award;
- 2014 Top Products Award for Facility AnalytiX;
- 2014, 2015, 2016 – Control Engineering – Engineers’ Choice Awards;
- 2017 Microsoft Partner of the Year – Application Development Award;
- 2017 Microsoft CityNext;
- 2018 Microsoft Manufacturing Partner of the Year
GraphWorX32
GraphWorX32 – это программное приложение, которое характеризуется многопотоковым 32-разрядным устройством сбора данных, их обработки и отображения в графической форме. С помощью него создаются графические мнемосхемы, например, автоматизированных рабочих мест операторов автоматизированной системы управления предприятием. Создаются данные схемы с помощью отрисовки, средства которой встроены в программу, а также на основе приложения ActiveX других.
Вторичная обработка информации идет в интегрированной среде, когда исполняются сценарии таких программ, как Visual Basic for Applications, или редакторов VBScript и JScript. Модуль GraphWorX32 полностью соответствует стандартам OPC, работает на основе технологий ActiveX и OLE.
Все это дает следующие преимущества использования данного программного приложения:
- С помощью модуля всегда можно с легкостью произвести обмен информационными данными с такими OPC-серверами, как OPC UA ,DA, A&E, HDA.
- Модуль позволяет создавать довольно мощное отображение на экране анализируемых данных, а также полностью проследить их динамику.
- К работе модуля можно всегда подключить элементы управления системы ActiveX и объекты OLE.
- В модуль встроена специальная среда для редактирования процедур MS Visual Basic, работающего с Applications.
- В модуль встроены редакторы обработки сценарных процедур VBScript и JScript.
- Существует встроенный редактор для работы с математическими, логическими и другими подобного рода операциями.
- Возможность динамического отображения проанализированной информации со скоростью 50мс.
- Работа с шаблонами экранных форм отображения данных, которые содержат самые распространенные слои графических объектов.
- Модуль позволяет для получения нужного результата встраивать в свою основу HTML-страницы, а также редакторы OLE, к числу которых относят MS Word, MS Excel, MS Access.
- Есть возможность работать и просматривать данные через интернет-браузеры.
- Модуль имеет встроенный инструмент для осуществления публикации полученных данных на Web-сайтах.
- Для работы модуля и получения наиболее точного результата используется обширная библиотека инструментов для графического представления финальной части обработки информации.
- При необходимости можно подключить графики TrendWorX32, OLE-объекты, компоненты AlarmWorX32, а также импортировать векторные изображения из других пакетов программного обеспечения.
- Модуль поддерживает большое число форматов графического отображения информации. Это расширения BMP, JPEG, GIF, TIFF, PNG, ICO, WMF и т.д.
- Модуль работает на основе гибких настроек с использованием, как глобальных, так и локальных языковых псевдонимов.
TrendWorX32
Программный модуль TrendWorX32 создан для архивации информации, полученной из любых источников открытых баз данных, с целью ее последующего использования в отчетах и графиках. Модуль дает возможность построения необходимых графических отображений с высокой производительностью. Он соответствует стандартам OPC. Например, на основе модуля осуществляется доступ к исторической информации(OPC HDA 2.0), к текущим данным(OPC DA 3.0), а также к специализированным из базы OPC-UA.
Программный модуль TrendWorX32 дает следующие преимущества в управлении предприятием:
- Возможность отображения параметров, за которыми идет наблюдение и контроль, на графиках всех возможных типов в реальном отображении времени.
- Возможность настройки графика во время построения изображения.
- Возможность реализации сценарных процедур таких внешних приложений, как VBA, VBScript и JScript.
- Возможность архивировать полученные данные и помещать их в такие базы, как MS Access, MS SQL Server, Oracle и Microsoft Data Engine.
- Возможность создавать целевую выборку данных для необходимого анализа.
- Извлечение необходимой информации о деятельности предприятия в виде графиков и отчетов.
- Возможность анализировать и изучать одновременно реальные и исторические данные.
- Печать построенных графиков.
- Возможность совместной работы приложения и таких систем, как ActiveX и OLE.
- Генерация отчетов на основе встроенной системы Reporting.
- Возможность управлять всеми базами данных, конфигурировать их с помощью MSDE Manager.
AlarmWorX32
AlarmWorX32 – это система, разработанная для выявления причин аварийных ситуаций и их самих. А также для обнаружения событий, которые связаны с технологическим процессом, находящимся под постоянным контролем. Система не только выделяет аварийные ситуации, но и оповещает о них операторам. Данные об этих событиях автоматически регистрируются, архивируются и заносятся в специальные отчеты.
Данный модуль включается в состав стандартного пакета программного обеспечения GENESIS32. Модуль AlarmWorX32 Multimedia (MMX) уже приобретается дополнительно.
Выявление ошибок в работе и обнаружение аварийных ситуаций происходит по следующим критериям, которые можно настроить самостоятельно:
- Это может быть клиентское приложение, располагающееся на разных узлах, как глобальной сети, так и местной.
- Оповещение об аварии с помощью прерывистого показа информации и звукового сигнала.
- Возможно оповещение с помощью голоса, записанного предварительно.
- Это также может быть сообщение, которое автоматически в случае аварии приходит на электронный почтовый ящик, факс, мобильный телефон или пейджер.
- Создание персонального планирования оповещения по заданным критериям.
С помощью данного модуля можно сделать следующее:
- Проанализировать все аварийные события на предприятии и вывести результаты в виде специальной сводки.
- Оператор может оставлять собственные комментарии, которые будут отмечаться, как происходящие события.
- Связываться с другими аппаратными средствами системы через интерфейс OPC.
- Записывать все происходящее в журнал Windows NT.
- Запуск сервера, как службы Windows NT.
- Создание цельной конфигурации признаков аварий на предприятии.
- Использовать Alarm Viewer ActiveX для мониторинга аварийных случаев.
- Мониторинг архивных записей с помощью Alarm Reporting ActiveX.
Возможность редактировать сценарные процедуры с помощью инструментов MS Visual Basic for Applications 6.4
DataWorX32
DataWorX32 – это программное приложение, которое относится к 32-битному, многозадачному и OPC-совместимому модулю системы GENESIS32. По своей сути это информационная база для всех приложений данной системы, мост между модулями и OPC-серверами. С помощью DataWorX32 можно создать каналы входа/выхода для данных OPC. Таким образом, осуществляется резервирование всех данных. Когда включаются каналы, то сразу запускается переключение по сети межу главным компьютером и резервными. В случае неисправности основного ПК, система с помощью DataWorX32 переходит на резервный компьютер.
Процесс передачи данных ОРС.
С помощью данного модуля можно осуществлять передачу информации с одного устройства на другое. Без этого модуля для такой передачи информации нужна специальная программа.
С помощью DataWorX32 создается мост ОРС, который соединяет различные типы серверов.
OPC – туннелинг
DataWorX32 работает над созданием туннеля между клиентами системы и удаленными серверами OPC. Есть возможность с любого из серверов переадресовать информацию в желаемое место. Туннелинг OPC совместим с работой сетевых экранов, а также соединяется с такими сетями, как LAN, WAN и Internet с уже встроенной в него системой защиты данных. На любых ОРС-приложениях можно установить технологию ОРС-туннелинга.
Функции DataWorX32 OPC-туннелинга
- Поддерживает IT-технологии, которые проведены через трансряторы сетевых адресов и межсетевые экраны.
- Поддерживает коммуникационные протоколы, типа TCP/IP и SOAP/XML.
- Служит отличной альтернативой соединениям DCOM.
- Работает на открытых, практически прозрачных стандартах.
Концентрация OPC-данных
Бывают такие ситуации, когда несколько клиентов хотят получить одну и ту же информацию с ОРС-сервера. Это очень загружает систему. Модуль DataWorX32 призван для того, чтобы произвести мониторинг системы, сгруппировать всю необходимую информацию и только после этого отправить ее клиентам. DataWorX32 работает на все 100%, чтобы соединять ОРС-серверы с клиентами.
Резервирование информации на стороне клиента
- DataWorX32 способна осуществлять синхронное переключение между резервируемыми серверами по парам.
- Модуль освобождает от создания конфигурации клиентского приложения с целью выполнения резервирования.
- ОРС-сервер самостоятельно управляет всеми потоками данных.
- Осуществляет синхронизация управления сигнального оповещения и тревог.
- Проводиться синхронизация исторических данных.
Итак, модуль DataWorX32 Pro обеспечивает непрерывную передачу информации, используя для этого резервные серверы в случае отключения или неисправности основного.
WebHMI
WebHMI- это модуль, который отвечает за диагностику всех приложений, входящих в состав SCADA GENESIS32. Он дает возможность определить состояние всех без исключения приложений сервера. После этого все отчетные данные хранятся в данном модуле. Если произойдет сбой в автоматизированной системе управления, то приложение мониторинга сразу переключит ее на резервный сервер и продолжит работу. С помощью всего объема информации при данной ситуации расширяется дерево событий. Только так можно будет выявить неработающий элемент в системе и справить ошибку.
Модуль работает на базе OPC-технологий в сети Internet и Intranet.
HMI/ SCADA на базе Web-технологий
Модуль WebHMI дает возможность создать абсолютно из любого персонального компьютера web-клиента, который сможет просматривать необходимые страницы сервера с помощью обычного браузера MS IE.
Модуль WebHMI позволяет изучать экраны, как ручного, так и машинного интерфейса в реальном времени. Для этого достаточно иметь Web-браузер Microsoft Internet Explorer. Нужно зайти на этот необходимую страницу через данный браузер, где содержится вся нужная информация о состоянии производственного процесса. Так оператору, диспетчеру или менеджеру предоставляется возможность ознакомиться с информацией на экране, историческими трендами, сигналами тревог, отчетами о производственном процессе.
Если клиент системы заходит на нужную ему страницу с сервера, где установлен модуль WebHMI, то ему автоматически загружается и вся другая информация, связанная с поиском, а именно реальные данные ОРС.
«Тонкий» клиент создается с помощью модуля WebHMI. Он дает отображать все 32-х разрядные приложения автоматизированной системы управления. Это графики, тренды, тревоги и т.д., которые поступают от главного центра к клиенту системы. Сам «тонкий» клиент не должен для этого устанавливать данное программное обеспечение. За него это автоматически делает WebHMI.
Также компания ДАТАСОЛЮШИН разработала абсолютно революционное решение для коммуникации в локальной сети, в интернете и через корпоративные инфраструктуры IT. Это модуль GenBroker. Он работает на основе коммуникаторов, маршрутизаторов, концентраторов и брандмауэров. При этом в своей деятельности он использует такие стандарты, применяющиеся в управлении промышленности, как SOAP/XML, TCP/IP, технологии Microsoft COM, DCOM и VPN для доступа к ОРС_информационным данным реального времени, сигналам тревоги и архивной информации.
Данная автоматизированная система управления предприятием имеет расширенную систему безопасности, что позволяет свободно читать и перезаписывать данные. Система настолько гибкая, что в ней легко распространять одну интернет-страницу через большое число сетевых web-серверов.