Основные структурных компонента SCADA

 

1) Master Terminal Unit (MTU) диспетчерский пункт управления, осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме мягкого (квази-) реального времени. Одна из основных функций – обеспечение человеко-машинного интерфейса, между диспетчером и АСУ. В зависимости от конкретной системы MTU может быть реализован в самом разнообразном виде: от одиночного компьютера с дополнительными устройствами подключения к каналам связи до больших вычислительных систем или объединенных в локальную сеть рабочих станций и серверов. Как правило, и при построении MTU используются различные методы повышения надежности и безопасности работы системы. Устройство MTU часто называют SCADA-сервером.

 

2) Remote Terminal Unit (RTU) удаленный терминал, подключающийся непосредственно к контролируемому объекту и осуществляющий обработку задачи в режиме реального времени. Спектр воплощений RTU широк: от примитивных датчиков, осуществляющих съем информации с объекта, до специализированных многопроцессорных отказоустойчивых вычислительных комплексов, осуществляющих обработку информации и управление в режиме жесткого реального времени. Конкретная его реализация определяется спецификой применения. Использование устройств низкоуровневой обработки информации позволяет снизить требования к пропускной способности каналов связи с центральным диспетчерским пунктом.

 

3) Communication System (CS) коммуникационная система (каналы связи) между RTU и MTU. Она необходима для передачи данных с удаленных точек (RTU) на центральный интерфейс диспетчера и передачи сигналов управления обратно с MTU на RTU. В качестве коммуникационной системы можно использовать следующие каналы передачи данных: выделенные линии, медный кабель или оптоволокно, радиосети, телефонные линии, сотовые сети.

С целью дублирования линий связи устройства могут подключаться к нескольким сетям, например к выделенной линии и резервному радиоканалу

 

 

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

 

Визуализация технологического процесса является одним из базовых свойств SCADA – систем, обеспечивающим эффективное взаимодействие диспетчера и автоматизированного производства. Как правило, визуализация реализуется построением мнемосхемы технологического процесса, отображающей его текущее состояние, параметры и средства управления или построением виртуального пульта управления.

Средство визуализации представляет собой графический объектно-ориентированный редактор с набором анимационных функций. Векторная графика дает возможность осуществлять широкий круг операций над выбранным объектом. 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.

 

Мнемосхема — совокупность сигнальных устройств и сигнальных изображений оборудования и внутренних связей контролируемого объекта, размещаемых на диспетчерских пультах, операторских панелях или выполненных на персональном компьютере. Информация, может быть представлена в виде аналогового, дискретного и релейного сигнала, а также графически. Наглядно отображая структуру системы, мнемосхема облегчает оператору запоминание схем объектов, взаимосвязь между параметрами, назначение приборов и органов управления. В процессе управления мнемосхема является для оператора важнейшим источником информации о текущем состоянии системы, характере и структуре протекающих в ней процессов, в том числе связанных с нарушением технологических режимов, авариями и т. п.

На мнемосхемах отражается основное оборудование, сигналы, состояние регулирующих органов. Мнемосхемы могут отражать как общую картину состояния системы, технологического процесса, так и состояние отдельных агрегатов, устройств, значения параметров и т. п. Вспомогательный и справочный материал должен быть расположен в дополнительных формах отображения, с возможностями максимально быстрого извлечения этих вспомогательных форм на экран.

 

SCADA-системы, разработанные под OC Windows, как правило, имеют интерфейс API Win32, и представляют собой набор окон с различными графическими и текстовыми объектами.

Принципы проектирования пользовательского интерфейса:

1) Узнаваемость. Назначение элементов экрана должно быть понятно диспетчеру без предварительного обучения. Необходимо учитывать принятые в данной отрасли изображения и цветовые обозначения типовых элементов: двигателей, насосов, магистралей и т.д. Не рекомендуется излишняя детализация.

2) Логичность. Операции с элементами на экране должны быть интуитивно понятны и вызывать однозначные реакции системы.

3) Восстанавливаемость. Оператор должен иметь возможность отменить своё любое неправильное действие. Используются подтверждения, отмены действий, установка контрольных точек.

4) Адаптация к опыту пользователя. Начинающий пользователь должен иметь более простой интерфейс с большим количеством подсказок.