19500

Типы взаимодействия с контроллерами

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Типы взаимодействия с контроллерами. Центральное звено систем автоматизации микропроцессорный контроллер объединяет под этим названием ряд классов и типов универсальных микропроцессорных средств которые удовлетворяют запросам разных категорий заказчиков. По...

Русский

2013-07-12

41 KB

2 чел.

Типы взаимодействия с контроллерами.

Центральное звено систем автоматизации - микропроцессорный контроллер - объединяет под этим названием ряд классов и типов универсальных микропроцессорных средств, которые удовлетворяют запросам разных категорий заказчиков.

По мощности, косвенно характеризуемой числом обслуживаемых входов/выходов, контроллеры подразделяются на следующие классы:

-класс самых малых контроллеров (десятки входов/выходов);

-класс малых контроллеров (сотни входов/выходов);

-класс больших контроллеров (тысячи входов/выходов).

По типу взаимодействия контроллеров со следующим уровнем, SCADA – системы, можно выделить следующие разновидности:

1. Закрытые системы, распределенные системы управления (РСУ), характеризуется тем, что в состав каждого комплекса технических средств включается специально разработанное программное обеспечение, которое не может быть применено в микропроцессорных системах других фирм. Это программное обеспечение включает в себя средства для программирования контроллера,  средства визуализации станций оператора и собственные протоколы взаимодействия системы управления с контроллером (рис.2).

Рис. 2. Схема распределенной системы управления.

Для получения данных в SCADA – системе от контроллера, используются собственные протоколы фирм-производителей систем управления, которые реально обеспечивают скоростной обмен данными.

К этому типу взаимодействия можно отнести следующие распределенные системы управления: Centum CS3000 фирмы Yokogawa, DeltaV фирмы Emerson Process Management, I/A Series фирмы Foxboro и др.

2. Открытые системы, сетевые комплексы на основе микропроцессорных контроллеров, характеризуется тем, что применяются открытые пакеты прикладных программ для операторских станций, предназначенных не для конкретной микропроцессорной системы, а приспособленные для применения в разных программно-технических и сетевых средах (рис.3).

Рис. 3. Схема применения SCADA - систем

Свойство открытости состоит в том, что пакет прикладных программ:

  •  поддерживает совокупность интерфейсов и драйверов, позволяющих использовать пакет для широкого класса микропроцессорных контроллеров, систем и сетей передачи данных;
  •  содержит средства разработки новых интерфейсов и драйверов для микропроцессорных приборов и сетей;
  •  позволяет расширять функциональные возможности систем в соответствии с заданиями на конкретные проекты - путем подключения программ пользователя.

Для подсоединения драйверов ввода/вывода к SCADA - системе в настоящее время используются следующие механизмы:

  •  протокол DDE (Dynamic Data Exchange - динамический обмен данными);
  •  собственные протоколы фирм-производителей SCADA – систем;
  •  новый OPC – протокол (OLE for Process Control).

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко-машинных интерфейсах в качестве механизма разделения данных между прикладными системами и устройствами типа ПЛК (программируемые логические контроллеры). Протокол DDE представляет собой коммуникационный протокол для обмена данными между различными Windows - приложениями. Этот протокол реализует взаимосвязи типа клиент - сервер между двумя одновременно исполняющимися программами.

Основная цель OPC стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений. OPC позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК.

Стандарт ОРС разрабатывался специально для использования в промышленной автоматизации, и он имеет проблемно-ориентированную модель взаимодействия, которая реализована через совокупность COM/DCOM - интерфейсов.

Стандарт состоит из трех основных спецификаций:

1) доступ к данным РВ (Data Access);

2) обработка тревог и событий (Alarms & Events);

3) доступ к историческим данным (Historical Data Access).

ОРС-серверов, соответственно, тоже может быть три вида, хотя не возбраняется совмещать все эти функции в одном. ОРС-серверы физических устройств обычно являются только серверами данных (Data Access Servers). Серверы тревог и исторические чаще всего применяются на серверах данных. Сервер тревог формирует определенные логические переменные, называемые состояниями (conditions), имея в качестве исходной информации некую переменную (тег), полученную от сервера данных. Серверы исторических данных получают от серверов данных параметры в реальном времени и архивируют их, а затем предоставляют эти данные другим приложениям (например, для построения графиков трендов).

Центральное место среди спецификаций ОРС занимает доступ к данным РВ (Data Access). Базовым понятием этой спецификации является элемент данных (Item). Каждый элемент данных (т. е. фактически - параметр технологического процесса) имеет значение, время последнего обновления (timestamp) и признак качества, определяющий степень достоверности значения. Значение может быть практически любого скалярного типа (булево, целое, с плавающей точкой и т.п.) или строкой (на самом деле это так называемый OLE VARIANT). Время представляется с 100-наносекундной точностью (на самом деле это FILETIME Win32 API). Качество - это код, содержащий в себе грубую оценку достоверности параметра -UNCERTAIN, GOOD и BAD (не определено, хорошее и плохое), а на случай плохой оценки - еще и расшифровку, например, QUAL_SENSOR_FAILURE -неисправность датчика.

К этому типу взаимодействия можно отнести следующие SCADA - системы: InTouch фирмы Wonderware, iFix фирмы Intellution, Genesis фирмы Iconics и др.


Система управления

(SCADA система + инструмент

программирования контроллера)

Контроллер

обственные протоколы взаимодействия

SCADA система

Контроллер

Протоколы взаимодействия с контроллером

Сервера ввода/вывода (Server I/O)

DDE и OPC сервера

Открытые протоколы DDE или OPC


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75762. Взаимодействие человека и техносферы 12.42 KB
  Взаимодействие человека и техносферы Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях когда потоки энергии вещества и информации находятся в пределах благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями как на человека так и природную среду. и действиями человека. комфортное оптимальное когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха;...
75763. Понятие опасных и вредных производственных факторов 42.64 KB
  Понятие опасных и вредных производственных факторов По степени и характеру действия на организм все факторы условно делят на вредные и опасные. К вредным относятся такие факторы которые становятся в определенных условиях причиной заболеваний или снижения работоспособности. Опасными называют такие факторы которые приводят в определенных условиях к травматическим повреждениям или внезапным и резким нарушениям здоровья. И опасные и вредные факторы могут быть естественного или природного и антропогенного характера т.
75764. Теоретические основы и практические функции БЖД 21.59 KB
  Иначе говоря традиционно в данном научном направлении рассматривается преимущественно лишь локальная система жизнедеятельности как образующая своего рода фундамент безопасности для системы более высокого уровня так называемой глобальной системы жизнедеятельности. Соответственно можно выделить пространство локальной безопасности жизнедеятельности которое составляет часть более общего пространства глобальной безопасности жизнедеятельности. Кроме того говоря о локальной безопасности жизнедеятельности следует учитывать что в последнее время...
75765. Индивидуальный и социальный риск 15.64 KB
  Индивидуальный и социальный риск Наиболее распространенной оценкой опасности является риск. Риск частота реализации опасностей. Риск расценивается или как опасное условие при котором выполняется деятельность или же как действие совершаемое в условиях неопределенности. Различают индивидуальный и социальный риск.
75766. Основные задачи БЖД 12.77 KB
  Основные задачи БЖД Безопасность жизнедеятельности представляет собой область научных знаний охватывающих теорию и практику защиты человека от опасных и вредных факторов во всех сферах человеческой деятельности сохранение безопасности и здоровья в среде обитания. Эта дисциплина решает следующие основные задачи: идентификация распознавание и количественная оценка негативных воздействий среды обитания; защита от опасностей или предупреждение воздействия тех или иных негативных факторов на человека; ликвидация отрицательных последствий...
75767. Опасность – центральное понятие БЖД 14.38 KB
  Опасность – центральное понятие БЖД Опасность центральное понятие в науке БЖД под которым подразумеваются любые явления процессы объекты свойства предметов способные в определенных условиях причинить ущерб здоровью и жизни человека. Опасность хранят все системы имеющие энергию химически или биологически активные компоненты а так же свойства несоответствующие условиям жизнедеятельности человека. Потенциальный означает опасность возможная скрытая отложенная на потом. Признаками определяющими опасность являются: ...
75768. Номенклатура опасностей. Идентификация опасностей 16.99 KB
  Номенклатура опасностей. Идентификация опасностей. В процессе идентификации выявляются номенклатура опасностей. Главное в идентификации заключается в установлении возможных причин проявления опасностей.
75769. ДИАГНОСТИКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ МЛАДШИМИ ШКОЛЬНИКАМИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ «ЧЕЛОВЕК-ОБЩЕСТВО» 179 KB
  Система диагностики результатов освоения младшими школьниками образовательной области Окружающий мир. Оценивание как основой метод диагностики результатов освоения содержательных линий. Оценивание метапредметных результатов освоения содержательных линий образования.
75770. Методы теории вероятностей в анализе безопасности и надежности летательных аппаратов 1.04 MB
  Теория вероятностей возникла в середине 17 в. То, что случайные явления представляют собой не исключение, а правило в реальном мире, было замечено еще в древности. Об этом словами Лукреция Кара прекрасно говорит Альфред Реньи.