Реализация алгоритмов управления.

Практически все известные SCADA-системы обеспечивают возможность реализации алгоритмов автоматического управления технологическим процессом. Для этого вводится специальный механизм сценариев (scripts).

Сценарии представляют собой программные модули, написанные на алгоритмическом языке высокого уровня. В процессе работы эти сценарии запускаются (инициализируются) по мере наступления определенных событий в ходе технологического процесса.

В качестве алгоритмического языка для создания сценариев наиболее часто используется Microsoft Visual Basic. Некоторые SCADA-системы непосредственно используют встроенную среду редактирования Microsoft Visual Basic for Applications (VBA), другие имеют специальные редакторы для создания сценариев на этом языке. Во всех случаях используемый в сценариях язык хотя и является стандартным по синтаксису, но дополняется некоторыми функциями, специфическими для задач управления.

Существуют SCADA-системы, базирующиеся не на стандартных алгоритмических языках, а на специальных языках сценариев. Такие языки имеют набор простейших операторов (оператор присваивания, оператор if - then - else, оператор for - next и др.) и несколько десятков процедур и функций. Редакторы для таких языков позволяют непосредственно компоновать выражения с использованием имен переменных, операторов, процедур и функций. Обязательный элемент таких редакторов – возможность немедленного синтаксического контроля созданного текста сценария.

Основным способом запуска сценарных процедур в ходе управления технологическим процессом является запуск по событиям. Условия запуска каждого сценария указываются при его создании и представляют необходимую принадлежность сценария. Существуют сценарии подготовительные и заключительные (начало задачи, конец задачи, сценарий открытия окна и закрытия окна) и сценарии, выполняющиеся постоянно, с циклом по времени (во время решения задачи, пока видимо окно). Кроме того, сценарии могут запускаться при изменении данных (сменился оператор, изменилось состояние управляемого механизма и пр.). Существует возможность запускать сценарии при выполнении определенных условий (истекло время ожидания, температура превысила критическую, давление вошло в норму и т.д.).

Совершенно очевидно, что если SCADA-системы базируется на стандартном языке Basic, то сохраняется возможность и традиционного запуска сценарных (языковых) процедур.

 

Управление вводом/выводом.

Управление технологическим процессом предполагает получение данных SCADA-системой от промышленных контроллеров (с нижнего уровня), их обработку и передачу устройствам различных команд, уставок и заданий. Правда, разработчики SCADA-систем редко могут разработать драйвер, поддерживающий все функциональные возможности конкретного устройства, – как правило, это доступно только разработчику устройства. Поэтому повышается вероятность ошибок в драйверах, которые проявляются на этапе отладки проекта или даже в процессе промышленной эксплуатации АСУТП.

Выходом из подобной ситуации послужило использование промежуточного интерфейса для обмена данными в системе. Исторически первым таким интерфейсом стал стандартный межзадачный интерфейс DDE.

При такой технологии SCADA-система производит обмен данными по интерфейсу DDE. В рабочей станции запускается специальная программа (DDE-сервер), которая принимает потоки ввода/вывода SCADA-системы и через встроенный драйвер направляет их к устройствам нижнего уровня. В этом случае устройства нижнего уровня обслуживаются именно DDE-сервером, а SCADA-система остается аппаратно-независимой. Более того, применение стандартного интерфейса для ввода/вывода позволяет легко осуществить связь SCADA-системы со стандартными пакетами MS Windows (например, MS Word и MS Excel).

Наиболее перспективным и популярным на сегодняшний день способом интеграции подсистем разных изготовителей в составе крупномасштабной АСУТП является использование стандарта ОРС (OLE for Process Control). OLE (Object Linking and Embedding – связь и внедрение объектов) – это технология, позволяющая включать в создаваемый документ любую информацию из других программ: графики, таблицы и др. В настоящее время практически все изготовители контроллеров и других средств промышленной автоматизации поставляют для своей продукции специальные программные драйверы, ориентированные на связь с устройствами нижнего уровня и соответствующие спецификациям ОРС. Такой драйвер называется ОРС-сервером.

Важное свойство такой технологии состоит в том, что ОРС-клиенты, исполняющиеся на рабочих станциях в локальной сети, получают свободный доступ к каналам ввода/вывода ОРС-серверов, работающих на других узлах сети – локальных или даже удаленных (рис. 4.3.5.).

Рис. 4.3.5. Ввод/вывод через ОPC-сервер

Использование этой технологии обеспечивает также дополнительные возможности SCADA-систем – построение распределенных систем и работу через сеть Интернет.