Базовое назначение интеграторов

Лекция № 2

Функции отображения 1-го и 2-го уровня

Модель функции координации

Процесс управления 1-го локального уровня выражается функцией

Процесс управления отражается моделью

• P: M ´W®U,

Вследствие действия управляющего сигнала M с учетом возмущающих факторов, приводящих к изменению выходной величины У.

• Ci: S´Ri® Mi ; R = R1´R2´ … ´Rn .

За счет координирующих сигналов информационных потоков 1-го уровня формируется сигнал управления М.. Информационный поток формируется по каждому процессу.

• C0: K ® S

На уровне координации сигнал S формируется за счет информационных потоков 2-го уровня.

• fi: Mi ´ W ´ U ® Ri ; i = 1, 2, … , n ; ( А )

Управление в сложных технических системах.

Классы современных подсистем АСУТП. Понятие “интегратор”. Функции ПТК “интегратор”. Требования к архитектуре. Типы интеграторов.

На рынке имеются:

- устаревшие системы без должного унифицированного решения, в которых отсутствуют единые технические решения;

- современные по времени, но отсталые технологически;

- современные системы, созданные на территории СНГ;

- Системы под “ключ” от мировых лидеров автоматизации.

Рынок производства по автоматизации диктовал необходимость создания единого подхода к техническим решениям: унификация оборудования, контроллеров, оборудования, программного обеспечения, унификация интерфейсов и их общая интеграция.

Интегратор- это программно-технический комплекс, который выполняет все функции по взаимодействию различных подсистем. Причем функция подстраивания как раз лежит на интеграторе, что освобождает от необходимости изменять уже существующие подситемы.

-сбор данных от различных подсистем АСУТП, и/или контроллеров, их обработка, преобразование в единый формат и передача на верхний уровень для визуализации и архивирования.

- взаимодействие между различными подсистемами АСУТП и/или контроллерами.

Функции интегратора:

-обеспечение должной надежности, чтобы обеспечить возможность функционирования в промышленных условиях эксплуатации;

- поддержка всех популярных протоколов промышленных и локальных сетей;

- поддержка модемов и радиомодемов;

- поддержка телекоммуникационных протоколов и каналов;

- возможность работы с синхронными и асинхронными каналами передачи данных;

- обеспечение взаимодействия со SCADA-системами, СУБД и MMI-интерфейсами верхнего уровня;

- группа специальных функций, обеспечивающих интеграцию систем и контролеров. Выбор функций этой группы может быть очень широк и зависит от применения. Часто требуются следующие функции:

· функции обработки данных, такие как достоверизация и масштабирование;

· функции, реализующие комплексные (например, общецеховые) алгоритмы управления;

· Тестирование и диагностика аппаратно- программных средств;

· Поддержка единого времени в системе и привязка его к астрономическому;

· Синхронизация работы подсистем;

· Поддержка единой адресации параметров системы;

· Организация архивов по выбранным параметрам;

· Буферирование информации;

· Резервирование каналов передачи данных;

Все эти функции должны быть оптимизированы с экономической, технической и др. критериями.

Требования к архитектуре:

· Широкий набор процессорных плат;

· Большое количество модулей ввода-вывода;

· Большой набор коммуникационных контроллеров и интерфейсов.

Отвечающая этим требованиям архитектура поддерживается следующими стандартными требованиями:

- аппаратура типа VME

VME-магистрально- модульный протокол, предполагает многопроцессорное решение, поддерживает все популярные локальные протоколы, поддерживает протоколы промышленных сетей, унифицирован в сигналах, поддерживает все популярные интерфейсы RS 232, RS 485.

- интеллектуальные контроллеры типа IUC менее мощные по архитектуре, чем аппаратура VME. Они обычно построены только на одном виде протоколов, предполагает 2-х процессорное решение.

- аппаратура в стандарте Compact PCI. Тоже предполагает 1-2-х процессорные платы, его достоинством является наличие и многообразие устройств ввода-вывода, в частности применяется понятие мезонины -специализированные устройства для возможности подключения новых интерфейсов.

Все интеграторы должны выполнять свои функции в операционной среде реального времени. Операционная система реального времени является либо частью общей операционной системы, либо самостоятельной.

Операционные системы реального времени разрабатываются фирмами производителями программного комплекса систем автоматизации, а также фирмами разработчиками ПО:

· OS 9

· VX Works

· QNX

· Стандарт IEC 1131 ISA GRAF

Наиболее близкой к реальному времени является WindowsNT.