Программное обеспечение систем управления - Учебное пособие

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯРазрешите представить разработку российской фирмы "SWD Систем Реального Времени" - пакет RTWIN. RTWIN представляет собой мощный и гибкий инструмент для проектирования СКУ технологическими процессами, представляющий разработчику все возможности для создания модульной распределенной и масштабируемой СКУ, функционирующей в реальном масштабе времени.Концепция RTWIN основана на модульной и открытой структуре системы контроля и управления. В общем случае в составе системы контроля и управления технологическим процессом можно выделить функционально-законченные части-модули. RTWIN исходит именно из такой модели представления СКУ и дает разработчику возможность проектировать, оперируя понятиями модулей системы и потоков данных. Это наиболее универсальный тип модуля, он позволяет решить широкий спектр задач, среди которых математические модели процессов, работа с устройствами ввода/вывода и файлами, подготовка данных для отображения, организация связи с другими программами и т.д. каждый объект реализован как самостоятельная загружаемая и исполняемая задача в среде многозадачной ОС QNX. Внешний вид панели управления создается с использованием набора графических примитивов.Разработка СКУ ведется в режиме визуального проектирования. В среде разработки СКУ представляется в виде модульной схемы, включающей модули и связи между ними, а также точки дополнительной обработки данных. Алгоритмы работы объектов задаются в виде совокупности блок-функций.RTWIN позволяет в короткие сроки создавать СКУ любой сложности в режиме визуального проектирования. RTWIN предоставляет разработчику библиотеки алгоритмов обработки и моделирования данных и элементов графического интерфейса и вместе с тем позволяет создавать собственные библиотеки. RTWIN позволяет оперативно выявлять аварийные и предаварийные ситуации (тревоги) за счет неограниченного количества уровней контроля любого из параметров технологического процесса. RTWIN обладает высокопроизводительной оперативной БД, позволяющей сохранять данные с частотой около 1000 записей в секунду на локальном компьютере 486DX4-100. RTWIN позволяет задавать любое количество пользователей СКУ, обладающих соответствующими паролем и уровнем доступа.До последнего времени роль контроллеров в АСУТП в основном выполняли PLC (Programmable Logic Controller) зарубежного и отечественного производства. В связи с бурным ростом производства миниатюрных PC-совместимых компьютеров, наметилась тенденция их использования в качестве контроллеров напрямую связанная с концепцией открытой модульной архитектуры контроллеров - OMAC (Open Modular Architecture Controls) фирмы General Motors, выдвинутая в 1994 г. Основное достоинство РС-контроллеров - их открытость, т.е. возможность пльзователей АСУТП применять в своих системах самое современное оборудование, только появившееся на мировом рынке, причем у них есть уникальная возможность очень широкого выбора, поскольку оборудование для РС-контроллеров сейчас выпускают сотни производителей. Более высокая надежность - еще одно достоинство РС-контроллеров, причем надежность как в физическом, так и программном аспектах (под физической надежностью понимается способность аппаратуры устойчиво функционировать в условиях промышленного цеха и противостоять вредному воздействию на него окружающей среды, а под программной - способность программного обеспечения работать при возникновении критичных во времени ситуаций).Специфика условий работы контроллеров требует, чтобы ОС отвечала требованиям реального времени (РВ), компактности и возможности работы с ПЗУ. Среди ОС РВ наилучшим образом подходит для РС-контроллеров ОС QNX. Она была разработана для компьютеров РС, что позволяет достигать такой эффективности и скорости обработки данных, какие обычно получают на мощных универсальных компьютерах.Специфика работы с контроллерами по сравнению с обычными "офисными" компьютерами состоит не только в ориентации на работу с платами ввода-вывода, но и в преимущественном использовании языков технологического программирования, так как на предприятиях с контроллерами работают не программисты, а технологи, хорошо знающие специфику объектов управления и технологического процесса. Для их описания обычно используют языки релейно-контактных схем, функциональных блоков и другие, теоретические основы которых взяты из теории автоматического управления. Накопленный многими фирмами опыт в 1992 г. был обобщен в виде стандарта IEC 1131-3, в котором определено пять языков программирования: SFC - последовательных функциональных схем, LD - релейных диаграмм, FBD - функциональных блоковых диаграмм, ST - структурированного текста, IL - инструкций. Важно отметить, что использование данного стандарта соответствует концепции открытых систем, а именно: делает программу для контроллера некритичной к конкретному оборудованию.В качестве примера можно привести котроллер VM5 фирмы OR.

Содержание

1. Пакет для проектирования СКУ ТП RTWIN

1.1 Модули RTWIN

1.2 Разработка СКУ

1.3 Возможности RTWIN

2. QNX-контроллеры

2.1 Аппаратная платформа QNX-контроллеров

2.2 Операционная система для контроллеров

2.3 Средства технологического программирования контроллеров

2.4 Встраиваемый QNX-контроллер RTP 6800

2.5 QNX-контроллеры в стандарте VME

2.6 QNX-контроллер в стандарте ISA или PCI

2.7 Применение операционной системы QNX

3. Программные средства АСУ ТП МІК$Sys

3.1 Программные средства построения АСУТП

3.2 Операционная среда

3.3 Компоненты системы

3.4 Опросы, управление и обработка параметров

3.5 Ведение и предоставление архивов

3.6 Оперативные и неоперативные расчеты

4. Системы реального времени

4.1 Операционные системы

4.2 Определение реального времени

4.3 Ядра и операционные системы РВ

4.4 Задачи, процессы, потоки

4.5 Преимущества потоков

4.6 Недостатки потоков

4.7 Основные свойства задач

4.8 Синхронизация с внешними событиями

4.9 Тестирование

5. Программное обеспечение реального времени от фирмы On Time Informatik GMBH RTKERNEL 4.5

6. Программные комплексы для АСУ ТП

7. Проектирование АСУ ТП на базе SCADA-системы

8. Программные продукты от фирмы GE FANUC

8.1 Программное обеспечение CIMPLICITY PC Control

8.2 Методика сравнительного анализа SCADA-систем

9. SCADA-система типа GENIE 3.0

9.1 GENIE 3.0 - в двух словах о назначении

9.2 Редактор форм отображения

10. Trace mode 5 для Windows NT: SCADA-система нового поколения

1. Пакет для проектирования СКУ ТП RTWIN