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

3 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

62287. Словарная работа на уроках русского языка в начальной школе 26.47 KB
  Овладение словарным составом литературного языка является необходимым условием освоения учащимися родного языка: его орфоэпии орфографии грамматики правильного словоупотребления и наконец связной речи вообще.
62291. Содержание и структура урока физической культуры в общеобразовательной школе 25.72 KB
  В практике работы общеобразовательных школ довольно часто говорят о содержании урока. Вместе с тем в работах посвященных теории урока данное понятие не выделено в качестве аспекта заслуживающего специального внимания и анализа.