Kompleks perkakasan dan perisian untuk kawalan penghantaran (APK-DK) ialah pelaksanaan terkini fungsi kawalan penghantaran di peringkat teknikal moden.

Penggunaan teknologi komputer telah memperluaskan fungsi sistem APK-DK bukan sahaja untuk penghantar kereta api, tetapi juga memungkinkan untuk menyelesaikan masalah utama memantau keadaan cara teknikal sistem pengangkutan kereta api pada pengangkutan dan stesen kawasan penghantaran.

Oleh itu, sistem APK-DK mempunyai dua tujuan dan menyediakan:

• - pengumpulan maklumat segera di tempat isyarat pengangkutan tentang keadaan bahagian rel, lampu isyarat dan cara lain dan pemindahannya ke stesen untuk kegunaan seterusnya bagi memantau kedudukan kereta api dan diagnostik teknikal peranti pengangkutan;
• - pengumpulan maklumat segera di stesen tentang keadaan kemudahan trek dan cara teknikal dan pemindahannya kepada penghantar kereta api dan penghantar jarak isyarat, komunikasi dan komputer;
• - memproses dan memaparkan maklumat daripada pengguna untuk mengekalkan jadual trafik yang boleh dilaksanakan; mengira jadual ramalan berdasarkan kedudukan tren semasa; mengira penunjuk prestasi tapak dan mengeluarkan sijil; penentuan logik kekosongan palsu bahagian dan kedekatan berbahaya kereta api; analisis operasi peranti; menentukan keadaan pra-kegagalan peranti; pengesanan kegagalan; pengoptimuman carian dan penghapusan kegagalan; pengarkiban dan pemulihan peristiwa; statistik dan perakaunan sumber peranti.

Di stesen, iaitu, pada peringkat pertama (rendah) pengurusan proses pengangkutan (Rajah 3.1), pengumpulan, transformasi, dan kepekatan maklumat tentang keadaan penyulingan dan peranti stesen dijalankan. Selanjutnya, maklumat ini boleh dipaparkan pada stesen kerja pegawai bertugas stesen dan juruelektrik yang bertugas, tetapi ia semestinya dihantar ke tahap kawalan kedua, i.e. penghantar kereta api, dan di stesen kerja penghantar untuk isyarat, komunikasi dan peralatan komputer.

Keadaan peranti penyulingan sistem ZhAT dikawal oleh peranti kawalan titik isyarat automatik (AKST), dibuat berdasarkan pengawal khusus. Yang paling meluas ialah blok AKST-SChM, iaitu penjana frekuensi yang menjana bungkusan frekuensi lapan nadi kitaran yang dihantar ke talian komunikasi mengikut keadaan objek terkawal. Dengan lapan denyutan keluaran, terima kasih kepada manipulasi tempoh denyutan dan jeda (selang waktu), AKST-ChM membolehkan anda mengawal keadaan tujuh sensor diskret (geganti) dan dua sensor ambang.

Rajah 3.1 - Gambar rajah blok sistem kompleks agroindustri

Apabila mereka bentuk APK-DK, senarai parameter yang dikawal oleh setiap AKST-SChM ditentukan.

Untuk sistem penyekatan automatik, parameter dipilih daripada senarai berikut: kekurangan kuasa utama pada titik isyarat; kekurangan kuasa sandaran; kelesuan filamen utama lampu lampu merah; kehabisan filamen sandaran lampu lampu merah; kelesuan filamen lampu penyelesaian; arah pergerakan yang ditetapkan; penyingkiran sendi penebat; kehilangan voltan DC unit BS-DA; penghunian plot blok; kerosakan talian AKST-SChM atau DSM; kehilangan kedua-dua penyuap kuasa di kemudahan dengan sandaran bateri; kegagalan kecemasan.

Semasa reka bentuk, frekuensi pembawa (frekuensi penalaan pengayun) ditetapkan untuk setiap ACST-FM, kerana semua ACST bahagian beroperasi pada garis fizikal biasa dengan pembahagian frekuensi saluran.

Sehingga 30 AKST-FM boleh beroperasi pada satu litar fizikal dengan pembahagian frekuensi berikut.

Di stesen (titik linear), maklumat daripada AKST-SChM diterima dan dianalisis oleh penumpu yang sepadan (komputer industri). Secara struktur, sistem ini terdiri daripada peranti pemerolehan data dan tempat kerja penghantar shunting yang terletak pada jarak kira-kira 1 km. Komunikasi dijalankan melalui talian empat wayar.

MicroPC digunakan sebagai peranti pemerolehan data, yang mengandungi:

• 1) papan pemproses 5025A;
• 2) dua 5600 kad I/O diskret;
• 3) empat OPTO RAC, disambungkan khas kepada penderia diskret.

Perlu diingatkan bahawa untuk mengawal operasi hanya separuh daripada stesen marshalling, yang merangkumi tiga taman (taman penerimaan tetamu, taman pengasingan dan taman berlepas), adalah perlu untuk mengawal kira-kira satu setengah ribu objek. Jika kita darabkan nombor ini dengan kos satu modul optocoupler dari Crayhill, kita mendapat angka kira-kira $15,000. Angka untuk pemaju pada zaman moden, sayangnya, tidak kecil. Oleh itu, pembangun memutuskan untuk menyusun matriks input menggunakan modul USO standard. Harga serta-merta turun mengikut urutan magnitud; yang ke-96 telah digunakan dengan modul I/O jenis G4IDC5. Ia adalah perlu untuk membangunkan dan mengeluarkan matriks itu sendiri, tetapi kos untuk ini ternyata jauh lebih rendah daripada jika masalah itu telah diselesaikan secara langsung. Matriks optocoupler adalah struktur modular, setiap modul membolehkan anda menyambungkan 16 isyarat diskret arus terus atau ulang-alik dengan voltan dari 12 hingga 30 V. Modul dipasang menggunakan penyambung pada "papan induk", yang seterusnya adalah disambungkan kepada OPTO RAC menggunakan kabel SISTEM OCTAGON standard. Stesen kerja penghantar shunting dilaksanakan pada PC jenis AT IBM dengan kad video berbilang terminal yang menyokong empat monitor. Selepas menentukan perkakasan, pembangun berdepan dengan persoalan memilih sistem pengendalian (OS) di mana sistem DC akan beroperasi. Berdasarkan keperluan untuk fungsi sistem DC, kita boleh membuat kesimpulan bahawa OS ini sepatutnya

mempunyai sekurang-kurangnya keupayaan berikut:

• - sokongan untuk multitasking;
• - mod berbilang pengguna;
• - skalabiliti;
• - prestasi tinggi;
• - bekerja dalam masa nyata;
• - penghantaran yang boleh dipercayai dan sangat pantas bagi volum data yang besar melalui saluran komunikasi berkelajuan rendah dan tidak berkualiti tinggi;
• - kemudahan menyambungkan pelbagai peranti perkakasan;
• - bekerja pada sumber sistem terhad;
• - sistem fail yang boleh dipercayai;
• - keupayaan untuk menukar versi program dari jauh;
• - kemungkinan integrasi dengan sistem lain.

OS QNX mempunyai semua sifat di atas, begitu juga

menentukan pilihannya sebagai persekitaran operasi untuk pelaksanaan sistem DC. Multitasking diperlukan kerana sistem DC mesti melaksanakan beberapa tugas berinteraksi secara serentak, iaitu:

• - pengumpulan dan pemprosesan utama data;
• - penyampai data;
• - paparan kedudukan kereta api;
• - pendaftaran kesalahan;
• - merekodkan situasi teknologi;
• - menerima mesej daripada Pusat Pengkomputeran;
• - mengekalkan protokol kerja.

Mekanisme pemesejan yang dilaksanakan dalam QNX sangat berkuasa, berdasarkan sistem DC dilaksanakan dalam teknologi pelayan-pelanggan, yang meningkatkan kebolehpercayaan operasi dan memungkinkan untuk meningkatkan kedua-dua bilangan peranti pengumpulan data dan pengguna maklumat pada tahap rendah kos. Sokongan untuk mod berbilang pengguna diperlukan kerana fakta bahawa beberapa pengguna boleh bekerja pada sistem pada masa yang sama. Ia dirancang untuk menyambung stesen kerja pengguna tambahan berdasarkan rangkaian tempatan, salah satu nod yang akan menjadi stesen kerja penghantar shunting. Sokongan QNX untuk beberapa standard rangkaian memberi anda pilihan: Ethernet, Arcnet, Token Ring, dsb.

Keperluan untuk prestasi tinggi dan operasi masa nyata menjadi jelas jika kita mengambil kira bilangan penderia yang dipantau dan kekerapan tertentu untuk mengambil bacaannya - sekurang-kurangnya 5 kali sesaat. Selain itu, perubahan dalam keadaan beberapa dozen sensor berlaku dengan hampir setiap tinjauan pendapat. Pembangun berjaya menyelesaikan masalah penghantaran data yang boleh dipercayai melalui saluran komunikasi dengan menggabungkan peranti pick-up dan stesen kerja penghantar ke dalam rangkaian QNX, yang memungkinkan untuk menggunakan protokol rangkaian sistem dan melaksanakan pertukaran ini bebas daripada penghantaran data medium untuk program aplikasi. Rangkaian bersiri beroperasi agak stabil pada kadar pemindahan data 4800 baud. Untuk meningkatkan daya pemprosesan rangkaian, kami menggunakan mekanisme pemampatan/penyahmampatan data yang dilaksanakan oleh pemacu rangkaian, yang telus kepada program aplikasi.

Bukan tanpa kesulitan. OS QNX menjamin bahawa jika tugasan disekat semasa menghantar mesej, sistem akan melepaskan blok itu secara automatik selepas beberapa ketika, mengembalikan kod ralat. Malangnya, mekanisme ini tidak selalu berfungsi. Tugas itu mungkin tergantung di negeri ini untuk jangka masa yang lama. Pembangun terpaksa memantau dan membetulkan keadaan ini secara pemrograman. Pada pendapat mereka, ini mungkin disebabkan oleh kehadiran ralat dalam pemacu rangkaian Net.fd versi 4.22 dan dengan menukar kepada versi 4.23 ia akan dapat menyingkirkannya. Keinginan untuk mencipta sistem yang tidak terikat dengan perkakasan tertentu membawa kepada keperluan untuk menulis pemacu peranti. Sesiapa sahaja yang telah menulis dan menyahpepijat pemacu peranti di bawah DOS tahu bahawa antara muka OS untuk pemacu dan program aplikasi adalah berbeza amat menyusahkan. Bagi QNX, pemacu menulis dan menyahpepijat tidak berbeza dengan menulis dan menyahpepijat atur cara lain. Antara muka perisian adalah biasa kepada semua program. Pemacu untuk papan Octagon 5600 dan kad video berbilang skrin ditulis dengan agak pantas. Memandangkan QNX termasuk sebilangan besar pengurus peranti dan pelbagai pemacu, dalam banyak kes anda boleh menggunakan perkhidmatan yang disediakan dan bukannya membangunkan perisian anda sendiri. Untuk menyambungkan modem dan mengatur rangkaian antara peranti pikap dan tempat kerja penghantar, pengurus saluran bersiri standard telah digunakan.

Disebabkan oleh fakta bahawa QNX bersaiz kecil dan struktur modular, ia telah menjadi mungkin untuk memasang OS ini pada PC Mikro. Kernel OS, modul sokongan rangkaian, pengurus sistem fail terbina dalam dan program aplikasi diletakkan dalam hanya 256Kb memori kilat dan 100Kb RAM statik. Apabila bekerja, lebih sedikit daripada 1MB RAM diperlukan. Pemasangan perisian pada PC Mikro telah dijalankan menggunakan alat EKit yang mudah - pakej untuk memasang QNX dalam sistem terbenam. Keupayaan untuk menukar versi program dari jauh amat diperlukan dalam kes kami, kerana PC Mikro dalam mod pengendalian tidak mempunyai skrin, papan kekunci, mahupun pemacu cakera. Akses telus kepada fail pada rangkaian QNX menjadikan kerja lebih mudah, dan pengurus sistem fail terbenam Efsys membolehkan anda memprogram semula memori kilat dan SRAM menggunakan arahan salinan fail biasa. Selepas menulis semula, adalah mungkin untuk but semula komputer jauh dengan versi yang dikemas kini. Pembangun mempunyai beberapa masalah mengatur mula semula lembut. Percubaan untuk melaksanakannya hampir selalu menyebabkan mesin dimulakan semula menjadi beku. Kami berjaya memintas kesukaran ini dengan menetapkan pilihan untuk membatalkan but panas semasa menjana imej OS. Salah satu tugas utama yang ditetapkan untuk pereka bentuk sistem DC adalah untuk menyediakan kemungkinan penyepaduannya dengan pembangunan perisian sedia ada. Satu pembangunan sedemikian ialah sistem untuk mengekalkan graf pergerakan yang dilaksanakan, dilaksanakan oleh pembangun lain dalam persekitaran Windows NT. Memandangkan pengalaman negatif yang diperoleh apabila melaksanakan protokol kami sendiri di bawah DOS, kami telah memutuskan untuk menggunakan protokol standard secara eksklusif untuk dok. Pada hakikatnya, protokol standard tersebut ialah keluarga protokol TCP/IP, yang merupakan satu lagi hujah yang menarik yang memihak kepada sistem yang memberikan sokongan mereka. Pakej TCP/IP untuk QNX memberikan pembangun bukan sahaja keupayaan untuk memprogram di peringkat API Socket, tetapi juga memanfaatkan Sistem Fail Rangkaian (NFS), panggilan prosedur jauh (RPC) dalam standard ONC dan banyak perkhidmatan berguna. seperti telnet dan ftp. Sistem DC, dilaksanakan berdasarkan teknologi perkakasan dan perisian termaju, membantu penghantar mendapatkan maklumat yang boleh dipercayai dan sangat memudahkan pengurusan kerja operasi stesen. Menyimpan rekod kerja membolehkan anda mengesan kesesakan dan mengelakkan kos bahan yang tidak perlu. Pada masa hadapan, tugas menjana banyak dokumen secara automatik yang masih diisi secara manual akan muncul.

Kawalan Penyeliaan dan Pemerolehan Data SCADA adalah kaedah utama dan pada masa ini kekal sebagai kaedah kawalan automatik sistem dinamik kompleks (proses) yang paling menjanjikan dalam bidang penting dan kritikal dari sudut keselamatan dan kebolehpercayaan. Berdasarkan prinsip kawalan penghantaran, sistem automatik yang besar dibina dalam industri dan tenaga, pengangkutan, angkasa dan medan ketenteraan, dan dalam pelbagai agensi kerajaan.

Sepanjang 10-15 tahun yang lalu, minat dalam masalah membina sistem kawalan penghantaran dan pemerolehan data yang sangat cekap dan boleh dipercayai telah meningkat dengan ketara di luar negara. Di satu pihak, ini disebabkan oleh kemajuan yang ketara dalam bidang teknologi komputer, perisian dan telekomunikasi, yang meningkatkan keupayaan dan meluaskan skop aplikasi sistem automatik. Sebaliknya, perkembangan teknologi maklumat, peningkatan tahap automasi dan pengagihan semula fungsi antara seseorang dan peralatan telah memburukkan lagi masalah interaksi antara pengendali manusia dan sistem kawalan. Penyiasatan dan analisis majoriti kemalangan dan insiden dalam penerbangan, pengangkutan darat dan air, industri dan tenaga, beberapa daripadanya membawa kepada akibat bencana, menunjukkan bahawa pada tahun 60-an kesilapan manusia adalah punca asal hanya 20% daripada insiden (80). %, oleh itu, disebabkan oleh kerosakan dan kegagalan teknologi), maka pada tahun 90-an bahagian faktor manusia meningkat kepada 80%, dan, disebabkan peningkatan berterusan teknologi dan peningkatan kebolehpercayaan peralatan dan mesin elektronik, bahagian ini mungkin meningkat.

Sebab utama trend sedemikian ialah pendekatan tradisional lama untuk pembinaan sistem kawalan automatik yang kompleks, yang sering digunakan hari ini: tumpuan terutamanya pada penggunaan pencapaian teknikal (teknologi) terkini, keinginan untuk meningkatkan tahap automasi dan kefungsian sistem dan, pada masa yang sama, , memandang rendah keperluan untuk membina antara muka manusia-mesin yang berkesan (HMI Human-Machine Interface), i.e. antara muka berorientasikan pengguna (pengendali). Bukan kebetulan bahawa khusus untuk 15 tahun yang lalu, i.e. Tempoh kemunculan alat pengkomputeran yang berkuasa, padat dan murah menandakan kemuncak penyelidikan di Amerika Syarikat mengenai masalah faktor manusia dalam sistem kawalan, termasuk pengoptimuman seni bina dan antara muka HMI kawalan penyeliaan dan sistem pemerolehan data.

Kajian bahan mengenai masalah membina sistem kawalan penghantaran yang berkesan dan boleh dipercayai menunjukkan keperluan untuk menggunakan pendekatan baharu apabila membangunkan sistem sedemikian: reka bentuk berpusatkan manusia (atau atas-bawah, atas-bawah), i.e. memfokuskan terutamanya pada pengendali manusia (penghantar) dan tugasnya, bukannya berpusatkan perkakasan tradisional dan digunakan secara meluas (atau bawah ke atas, bawah ke atas), di mana, apabila membina sistem, perhatian utama diberikan kepada pemilihan dan pembangunan cara teknikal (peralatan dan perisian). Penggunaan pendekatan baharu dalam pembangunan angkasa lepas dan penerbangan serta ujian perbandingan sistem di National Aeronautics and Space Administration (NASA), Amerika Syarikat, mengesahkan keberkesanannya, membolehkan meningkatkan produktiviti pengendali, mengurangkan ralat prosedur mengikut urutan magnitud. dan mengurangkan ralat kritikal (tidak boleh dibetulkan) kepada sifar. ralat operator.

Definisi dan struktur umum SCADA

SCADA ialah proses mengumpul maklumat masa nyata dari titik jauh (objek) untuk pemprosesan, analisis dan kemungkinan pengurusan objek jauh. Keperluan untuk pemprosesan masa nyata adalah disebabkan keperluan untuk menyampaikan (mengeluarkan) semua peristiwa (mesej) dan data yang diperlukan ke antara muka pusat pengendali (penghantar). Pada masa yang sama, konsep masa nyata berbeza untuk sistem SCADA yang berbeza.

Prototaip sistem SCADA moden pada peringkat awal pembangunan sistem kawalan automatik ialah telemetri dan sistem penggera.

Semua sistem SCADA moden termasuk tiga komponen struktur utama:

Unit Terminal Jauh (RTU) terminal jauh yang memproses tugas (kawalan) dalam masa nyata. Julat pelaksanaannya adalah luas daripada penderia primitif yang mengumpul maklumat daripada objek kepada sistem pengkomputeran tahan kerosakan berbilang pemproses khusus yang memproses maklumat dan mengawal dalam masa nyata yang sukar. Pelaksanaan khususnya ditentukan oleh aplikasi khusus. Penggunaan peranti pemprosesan maklumat peringkat rendah memungkinkan untuk mengurangkan keperluan lebar jalur untuk saluran komunikasi dengan pusat kawalan pusat.

Unit Terminal Induk (MTU), Stesen Induk (MS) pusat kawalan (terminal utama); menjalankan pemprosesan dan kawalan data peringkat tinggi, biasanya dalam masa nyata lembut (kuasi-); Salah satu fungsi utama adalah untuk menyediakan antara muka antara pengendali manusia dan sistem (HMI, MMI). Bergantung pada sistem tertentu, MTU boleh dilaksanakan dalam pelbagai bentuk, daripada satu komputer dengan peranti tambahan yang bersambung ke saluran komunikasi kepada sistem pengkomputeran besar (kerangka utama) dan/atau stesen kerja dan pelayan yang disepadukan ke dalam rangkaian tempatan. Sebagai peraturan, apabila membina MTU, pelbagai kaedah digunakan untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan keselamatan sistem.

Sistem Komunikasi (CS) sistem komunikasi (saluran komunikasi) diperlukan untuk menghantar data dari titik jauh (objek, terminal) ke antara muka tengah operator-penghantar dan menghantar isyarat kawalan ke RTU (atau objek jauh, bergantung pada reka bentuk khusus sistem ).

Struktur fungsi SCADA

Terdapat dua jenis pengurusan objek jauh dalam SCADA:

• automatik,
• dimulakan oleh pengendali sistem.

Terdapat empat komponen berfungsi utama kawalan penyeliaan dan sistem pemerolehan data:

• pengendali manusia,
• komputer interaksi manusia,
• interaksi komputer dengan tugas (objek),
• tugas (objek kawalan).

Fungsi pengendali manusia dalam sistem kawalan penyeliaan, sebagai satu set gelung bersarang di mana pengendali:

• merancang langkah seterusnya yang perlu diambil;
• melatih (program) sistem komputer untuk tindakan seterusnya;
• memantau keputusan (separuh) operasi automatik sistem;
• campur tangan dalam proses sekiranya berlaku peristiwa kritikal apabila automasi tidak dapat mengatasi, atau jika perlu untuk melaraskan (melaraskan) parameter proses;
• belajar sambil bekerja (mendapat pengalaman).

Perwakilan SCADA ini adalah asas untuk pembangunan metodologi moden untuk membina sistem penghantaran yang berkesan.

Ciri-ciri SCADA sebagai proses kawalan

Ciri-ciri proses kawalan dalam sistem penghantaran moden:

• Proses SCADA digunakan dalam sistem di mana kehadiran seseorang (pengendali, penghantar) diperlukan;
• proses SCADA telah dibangunkan untuk sistem di mana sebarang pengaruh yang salah boleh membawa kepada kegagalan (kehilangan) objek kawalan atau bahkan akibat bencana;
• pengendali secara amnya mempunyai tanggungjawab keseluruhan untuk kawalan sistem, yang, dalam keadaan biasa, hanya sekali-sekala memerlukan pelarasan parameter untuk mencapai prestasi optimum;
• penyertaan aktif pengendali dalam proses kawalan berlaku jarang dan pada masa yang tidak dapat diramalkan, biasanya sekiranya berlaku peristiwa kritikal (kegagalan, situasi kecemasan, dll.);
• tindakan pengendali dalam situasi kritikal boleh dihadkan dengan ketat dalam masa (beberapa minit atau bahkan saat).

Keperluan asas untuk sistem kawalan penghantaran

Keperluan asas berikut digunakan untuk sistem SCADA:

• kebolehpercayaan sistem (teknologi dan berfungsi);
• keselamatan pengurusan;
• ketepatan pemprosesan dan pembentangan data;
• kemudahan pengembangan sistem.

Keperluan keselamatan dan kebolehpercayaan untuk kawalan dalam SCADA termasuk yang berikut:

• tiada kegagalan peralatan tunggal harus menyebabkan pengeluaran tindakan output palsu (arahan) kepada objek kawalan;
• tiada ralat operator tunggal harus menyebabkan pengeluaran tindakan output palsu (arahan) kepada objek kawalan;
• semua operasi kawalan mestilah intuitif dan mudah untuk pengendali (penghantar).

Bidang penggunaan sistem SCADA

Bidang utama aplikasi sistem kawalan penghantaran (mengikut sumber asing) ialah:

• pengurusan penghantaran dan pengagihan kuasa;
• pengeluaran industri;
• penjanaan kuasa;
• pengambilan air, rawatan air dan pengedaran;
• pengeluaran, pengangkutan dan pengedaran minyak dan gas;
• pengurusan objek angkasa;
• pengurusan pengangkutan (semua jenis pengangkutan: udara, metro, kereta api, jalan raya, air);
• telekomunikasi;
• kawasan tentera.

Pada masa ini, di negara-negara asing yang maju terdapat peningkatan nyata dalam pengenalan sistem kawalan automatik yang baru dan pemodenan sedia ada dalam pelbagai sektor ekonomi; Dalam kebanyakan kes, sistem ini dibina berdasarkan prinsip kawalan penyeliaan dan pengumpulan data. Adalah menjadi ciri bahawa dalam bidang perindustrian (dalam industri pembuatan dan perlombongan, tenaga, dll.) Pemodenan kemudahan pengeluaran sedia ada dengan sistem SCADA generasi baru paling kerap disebut. Kesan memperkenalkan sistem pengurusan baharu dikira, bergantung pada jenis perusahaan, daripada ratusan ribu hingga jutaan dolar setahun; sebagai contoh, untuk satu stesen haba purata, menurut pakar, dari 200,000 hingga 400,000 dolar. Banyak perhatian diberikan kepada pemodenan industri yang menimbulkan bahaya alam sekitar kepada alam sekitar (perusahaan kimia dan nuklear), serta mereka yang memainkan peranan penting dalam sokongan hidup kawasan berpenduduk (bekalan air, pembetungan, dll.). Sejak awal 90-an, penyelidikan dan pembangunan intensif bermula di Amerika Syarikat dalam bidang mewujudkan sistem kawalan pengangkutan darat (kenderaan) automatik ATMS (Sistem Pengurusan Trafik Lanjutan).

Trend dalam pembangunan cara teknikal sistem kawalan penghantaran

Trend umum

• Kemajuan dalam bidang teknologi maklumat telah membawa kepada pembangunan semua 3 komponen struktur utama kawalan penghantaran dan sistem pemerolehan data RTU, MTU, CS, yang telah meningkatkan keupayaan mereka dengan ketara; Oleh itu, bilangan titik jauh terkawal dalam sistem SCADA moden boleh mencapai 100,000.
• Trend utama dalam pembangunan cara teknikal (perkakasan dan perisian) SCADA ialah penghijrahan ke arah sistem terbuka sepenuhnya. Seni bina terbuka membolehkan anda memilih komponen sistem yang berbeza secara bebas daripada pengeluar yang berbeza; akibatnya, peningkatan kefungsian, penyelenggaraan yang lebih mudah dan pengurangan kos sistem SCADA.

Unit Terminal Jauh (RTU)

• Trend utama dalam pembangunan terminal terpencil ialah meningkatkan kelajuan pemprosesan dan meningkatkan keupayaan intelek mereka. Terminal moden dibina berdasarkan teknologi mikropemproses, beroperasi di bawah kawalan sistem pengendalian masa nyata, jika perlu, digabungkan ke dalam rangkaian, dan berinteraksi secara langsung atau melalui rangkaian dengan penderia elektronik pintar bagi objek terkawal dan atas- komputer tahap.
• Pelaksanaan RTU khusus bergantung pada aplikasi. Ini boleh menjadi komputer khusus (on-board), termasuk sistem berbilang pemproses, mikrokomputer biasa atau komputer peribadi (PC); untuk sistem perindustrian dan pengangkutan, terdapat dua arah bersaing dalam teknologi RTU: PC industri (perindustrian) dan pengawal logik boleh atur cara (dalam terjemahan Rusia istilah pengawal industri sering digunakan) PLC.

Komputer industri Mereka, sebagai peraturan, perisian yang serasi dengan mesin PC komersial konvensional, tetapi disesuaikan untuk keadaan operasi yang keras, secara literal untuk pemasangan dalam pengeluaran, bengkel, stesen pemampat gas, dsb. Penyesuaian digunakan bukan sahaja untuk reka bentuk, tetapi juga untuk seni bina dan litar, kerana perubahan dalam suhu ambien membawa kepada hanyut dalam parameter elektrik. Sebagai peranti antara muka dengan objek kawalan, sistem ini dilengkapi dengan kad pengembangan tambahan (penyesuai), yang terdapat pelbagai jenis di pasaran daripada pelbagai pengeluar (serta pembekal PC industri sendiri). Windows NT semakin digunakan sebagai sistem pengendalian dalam PC industri yang beroperasi sebagai terminal jauh, termasuk pelbagai sambungan masa nyata yang dibangunkan khas untuk sistem pengendalian ini (lihat di bawah untuk butiran lanjut).

Pengawal industri (PLC) ialah peranti pengkomputeran khusus yang direka untuk mengawal proses (objek) dalam masa nyata. Pengawal industri mempunyai teras pengkomputeran dan modul input/output yang menerima maklumat (isyarat) daripada penderia, suis, penukar, peranti dan pengawal lain, dan mengawal proses atau objek dengan mengeluarkan isyarat kawalan kepada penggerak, injap, suis dan penggerak lain. PLC moden selalunya dirangkaikan (RS-485, Ethernet, pelbagai jenis bas industri), dan perisian yang dibangunkan untuknya membolehkan mereka diprogramkan dan dikawal dalam bentuk yang mudah untuk pengendali melalui komputer yang terletak di peringkat atas SCADA. sistem dalam bilik kawalan.(MTU). Penyelidikan pasaran PLC telah menunjukkan bahawa pengawal dari Siemens, Fanuc Automation (General Electric), Allen-Bradley (Rockwell), dan Mitsubishi mempunyai seni bina, perisian dan fungsi yang paling maju. Turut menarik ialah produk MIKROSISTEM KAWALAN, pengawal industri untuk sistem pemantauan dan kawalan untuk medan minyak dan gas, saluran paip, pencawang elektrik, bekalan air bandar, rawatan air sisa dan kawalan pencemaran alam sekitar.

Banyak bahan dan penyelidikan mengenai automasi industri ditumpukan kepada persaingan antara dua bidang PC dan PLC; Setiap pengarang menyediakan sejumlah besar hujah untuk dan menentang setiap arah. Walau bagaimanapun, arah aliran utama boleh dikenal pasti: di mana peningkatan kebolehpercayaan dan kawalan masa nyata yang keras diperlukan, PLC digunakan. Ini terutamanya melibatkan aplikasi dalam sistem sokongan hayat (contohnya, bekalan air, elektrik), sistem pengangkutan, tenaga dan perusahaan perindustrian yang menimbulkan bahaya alam sekitar yang meningkat. Contohnya termasuk penggunaan PLC Simatic (Siemens) untuk mengawal bekalan kuasa monorel di Jerman, atau penggunaan pengawal Allen-Bradley (Rockwell) untuk memodenkan sistem kawalan pengudaraan dan penyaman udara kecemasan yang lapuk di Loji Plutonium 4 di Los Alamos . Perkakasan PLC membolehkan anda membina sistem toleransi kesalahan dengan berkesan untuk aplikasi kritikal berdasarkan pelbagai redundansi. PC industri digunakan terutamanya di kawasan yang kurang kritikal (contohnya, dalam industri automotif, pemodenan pengeluaran oleh General Motors), walaupun terdapat contoh aplikasi yang lebih kritikal ( metro Warsaw, kawalan kereta api). Menurut pakar, membina sistem berasaskan PLC biasanya merupakan pilihan yang lebih murah berbanding komputer industri.

Saluran komunikasi (CS)

Saluran komunikasi untuk sistem penghantaran moden sangat pelbagai; pilihan penyelesaian khusus bergantung pada seni bina sistem, jarak antara unit kawalan (MTU) dan RTU, bilangan titik terkawal, keperluan untuk daya pemprosesan dan kebolehpercayaan saluran, dan ketersediaan talian komunikasi komersial yang tersedia.

Trend pembangunan CS sebagai komponen struktur sistem SCADA boleh dianggap sebagai penggunaan bukan sahaja pelbagai jenis saluran komunikasi khusus (ISDN, ATM, dll.), tetapi juga rangkaian komputer korporat dan bas industri khusus.

Dalam sistem perindustrian, tenaga dan pengangkutan moden, bas perindustrian telah mendapat populariti yang besar - saluran komunikasi berkelajuan tinggi khusus yang memungkinkan untuk menyelesaikan masalah kebolehpercayaan dan imuniti bunyi sambungan secara berkesan pada tahap hierarki automasi yang berbeza. Terdapat tiga kategori utama bas industri, mencirikan tujuannya (tempat dalam sistem) dan kerumitan maklumat yang dihantar: Sensor, Peranti, Medan. Banyak tayar industri meliputi dua atau bahkan ketiga-tiga kategori.

Daripada pelbagai bas industri yang digunakan di seluruh dunia (kira-kira 70 jenis dipasang dalam pelbagai sistem di Jerman sahaja), versi industri Ethernet dan PROFIBUS harus diserlahkan, yang paling popular pada masa ini dan, nampaknya, yang paling menjanjikan. Penggunaan protokol khusus dalam Ethernet industri membolehkan anda mengelakkan ketidakpastian yang wujud dalam bas ini (disebabkan oleh kaedah capaian pelanggan CSMA/CD), dan pada masa yang sama memanfaatkan kelebihannya sebagai antara muka terbuka. Bas PROFIBUS kini merupakan salah satu yang paling menjanjikan untuk digunakan dalam sistem kawalan perindustrian dan pengangkutan; ia menyediakan penghantaran data kalis bunyi berkelajuan tinggi (sehingga 12 Mbaud) (jarak kod = 4) pada jarak sehingga 90 km. Berdasarkan bas ini, sebagai contoh, sistem kawalan kereta api automatik di metro Warsaw telah dibina.

Menara kawalan (MTU)

Trend utama dalam pembangunan MTU (menara kawalan) ialah peralihan kebanyakan pembangun sistem SCADA kepada seni bina pelayan-pelanggan, yang terdiri daripada 4 komponen berfungsi.

1. Antara Muka Pengguna (Pengendali).(antara muka pengguna/pengendali) ialah komponen yang amat penting dalam sistem SCADA. Ia dicirikan oleh a) penyeragaman antara muka pengguna di sekitar beberapa platform; b) pengaruh Windows NT yang semakin meningkat; c) penggunaan antara muka pengguna grafik standard (GUI); d) teknologi pengaturcaraan berorientasikan objek: DDE, OLE, Active X, OPC (OLE untuk Kawalan Proses), DCOM; e) alatan pembangunan aplikasi standard, yang paling popular ialah Visual Basic for Applications (VBA), Visual C++; f) kemunculan versi komersial perisian kelas SCADA/MMI untuk pelbagai tugas. Kebebasan objek membolehkan antara muka pengguna untuk mewakili objek maya yang dicipta oleh sistem lain. Hasilnya ialah peningkatan keupayaan untuk mengoptimumkan antara muka HMI.

2. Pengurusan Data(pengurusan data) perpindahan daripada pangkalan data yang sangat khusus ke arah sokongan untuk kebanyakan pangkalan data hubungan korporat (Microsoft SQL, Oracle). Pengurusan data dan fungsi penjanaan laporan dijalankan menggunakan alat SQL dan 4GL standard; Kebebasan data ini mengasingkan akses data dan fungsi pengurusan daripada sasaran SCADA, membolehkan analisis data tambahan dan aplikasi pengurusan dibangunkan dengan mudah.

3. Rangkaian & Perkhidmatan(rangkaian dan perkhidmatan) beralih kepada penggunaan teknologi dan protokol rangkaian standard. Perkhidmatan untuk pengurusan rangkaian, kawalan keselamatan dan akses, pemantauan transaksi, penghantaran mel, pengimbasan sumber (proses) yang tersedia boleh dilakukan secara bebas daripada kod program SCADA sasaran yang dibangunkan oleh vendor lain.

4. Perkhidmatan Masa Nyata(perkhidmatan masa nyata) membebaskan MTU daripada beban komponen yang disenaraikan di atas membolehkan anda menumpukan pada keperluan prestasi untuk tugasan masa nyata dan masa nyata. Perkhidmatan ini ialah pemproses berkelajuan tinggi yang menguruskan pertukaran maklumat dengan proses RTU dan SCADA, mengurus bahagian pemastautin pangkalan data, memberitahu tentang peristiwa, melaksanakan tindakan pengurusan sistem dan memindahkan maklumat tentang peristiwa kepada antara muka pengguna (pengendali).

OS

Walaupun perdebatan berterusan di kalangan pakar sistem kawalan tentang mana yang lebih baik, UNIX atau Windows NT? , pasaran jelas memilih yang kedua. Penentu untuk pertumbuhan pesat populariti Windows NT adalah seni bina terbuka dan alat pembangunan aplikasi yang berkesan, yang membolehkan banyak syarikat pembangunan mencipta produk perisian untuk menyelesaikan pelbagai masalah.

Penggunaan Windows NT yang semakin meningkat dalam sistem kawalan automatik sebahagian besarnya disebabkan oleh kemunculan beberapa produk perisian yang membolehkannya digunakan sebagai platform untuk mencipta aplikasi kritikal dalam sistem masa nyata, serta dalam konfigurasi terbenam. Sambungan masa nyata yang paling terkenal untuk Windows NT ialah produk daripada VenturCom, Nematron dan RadiSys.

Penyelesaian VenturCom telah menjadi standard de facto untuk mencipta aplikasi masa nyata kritikal pada platform Windows NT. Apabila membangunkan antara muka untuk aplikasi masa nyata, pembangun syarikat mengambil jalan untuk mengubah suai modul Windows NT lapisan abstraksi perkakasan (Lapisan Abstraksi Perkakasan Perkakasan HAL), yang bertanggungjawab untuk menjana gangguan sistem keutamaan tinggi yang mengganggu tugas mengawal dalam masa nyata yang sukar. Perisian Component Integrator VenturCom ialah satu cara untuk mempercepatkan pembangunan dan pelaksanaan aplikasi masa nyata untuk Windows NT; ia datang sebagai pakej bersepadu yang terdiri daripada alat untuk mencipta aplikasi terbenam (ECK Embedded Component Kit) dan sambungan masa nyata sebenar (RTX 4.1), membenarkan aplikasi yang dicipta berjalan di bawah Windows NT untuk dijalankan dalam masa nyata.

RadiSys telah mengambil pendekatan berbeza untuk membangunkan sambungan masa nyata: Windows NT but sebagai tugas keutamaan rendah di bawah sistem pengendalian masa nyata iRMX yang teruji dan terkenal selama kira-kira 20 tahun. Semua fungsi pemprosesan dan kawalan masa nyata dijalankan sebagai tugas keutamaan tinggi di bawah iRMX, diasingkan dalam ingatan daripada aplikasi dan pemacu Windows NT oleh mekanisme perlindungan pemproses. Pendekatan ini mempunyai kelebihan berbanding penyelesaian VenturCom bahawa tugas masa nyata adalah bebas daripada Windows NT: sekiranya berlaku ranap sistem atau ralat sistem bencana dalam Windows NT, tugas kawalan masa nyata akan terus dijalankan. Penyelesaian ini membolehkan anda memaklumkan tugas utama tentang masalah yang timbul dalam operasi NT, dan hanya berhak untuk terus bekerja atau menghentikan keseluruhan sistem.

Perlu diingatkan bahawa dalam sistem SCADA keperluan masa nyata keras (iaitu keupayaan untuk bertindak balas/memproses peristiwa dalam selang masa terjamin yang jelas) terpakai, sebagai peraturan, hanya untuk terminal jauh; dalam unit kawalan penghantaran (MTU), peristiwa (proses, objek) diproses/diurus dalam masa nyata lembut (kuasi-).

Perisian aplikasi

Fokus pada seni bina terbuka apabila membina sistem kawalan penyeliaan dan pemerolehan data membolehkan pembangun sistem ini menumpukan perhatian secara langsung pada tugas SCADA sasaran untuk mengumpul dan memproses data, pemantauan, analisis peristiwa, kawalan dan melaksanakan antara muka HMI.

Sebagai peraturan, perisian sasaran untuk sistem kawalan automatik dibangunkan untuk aplikasi khusus oleh pembekal sistem ini sendiri.

Perisian APCS ialah kompleks pelbagai program, tugas utamanya adalah untuk memastikan pengaturcara, pengawal, stesen kejuruteraan dan alat pengkomputeran lain berfungsi tanpa gangguan sebagai sebahagian daripada sistem. Terdapat dua jenis perisian sistem kawalan proses automatik.

• Umum - sesuai untuk semua cara teknikal dan tidak terikat pada mana-mana satu objek. Menggabungkan SCADA dan sistem pengendalian, serta pakej perisian.
• Khas - termasuk penyelesaian perisian yang dibangunkan khusus untuk sistem kawalan proses automatik tertentu. Menggabungkan program pengarkiban data, perisian untuk pengawal dan pemprosesan maklumat.

Kami menawarkan untuk membeli perisian untuk sistem kawalan proses automatik dengan syarat yang menguntungkan. Dijual:

• sistem MasterSCADA,
• MasterPLC untuk pengawal logik,
• Pelayan OPC DA/HDA/UA untuk mengumpul dan menyediakan data,
• stesen sokongan kejuruteraan pakar PID.

Harga untuk item individu ditunjukkan dalam senarai harga. Lihat halaman produk untuk spesifikasi terperinci. Untuk maklumat tambahan tentang julat produk, terma pembayaran dan masa penghantaran, sila hubungi pengurus melalui telefon.

Sistem SCADA MasterSCADA

MasterSCADA ialah sistem SCADA untuk sistem kawalan proses, MES, perakaunan dan tugasan penghantaran untuk kemudahan industri, perumahan dan perkhidmatan dan bangunan komunal.

MasterSCADA™ ialah alat yang paling moden, inovatif, berkuasa dan mudah untuk pembangunan sistem yang pantas dan berkualiti tinggi. Ini adalah perisian untuk sistem kawalan, yang merangkumi dua puluh tahun pengalaman dalam membangunkan produk untuk mengautomasikan pelbagai jenis objek.

MasterSCADA™ bukan hanya satu daripada yang moden SCADA- Dan SoftLogic-pakej, ini adalah alat asas baharu untuk membangunkan sistem automasi dan penghantaran. Ia melaksanakan alat dan kaedah untuk pembangunan projek yang memberikan pengurangan mendadak dalam kos buruh dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem yang dicipta. Membangunkan projek dalam MasterSCADA adalah mudah dan menyenangkan.

MasterSCADA 3.X MasterSCADA 3.X ialah sistem SCADA domestik yang paling popular. Populariti MasterSCADA disahkan oleh penilaian ramai pakar dan tinjauan ke atas portal Internet khusus. Sebagai contoh, MasterSCADA telah diiktiraf sebagai Produk Terbaik oleh editor Rusia majalah antarabangsa yang berwibawa Control Engineering. Lebih daripada 10,000 pelaksanaan telah dilaksanakan berdasarkan MasterSCADA 3.x. Antara projek yang dilaksanakan ialah sistem global dengan lebih daripada 100,000 parameter datang ke satu pelayan tinjauan, dan dengan lebih daripada 300 lokasi pengendali.

MasterSCADA 4D MasterSCADA 4D ialah produk generasi baharu sistem SCADA. Di dalamnya, berbanding dengan versi sebelumnya, alat untuk mencipta sistem teragih yang besar dengan keupayaan untuk menggunakan teknologi Internet of Things diperluas dengan ketara, kemudahan dan fleksibiliti meningkat, keupayaan untuk menggunakan pelbagai platform perkakasan dan sistem pengendalian diperluas, bilangan tahap sistem kawalan yang disokong ditingkatkan, dan kefungsian dipindahkan antara tahap. MasterSCADA memudahkan untuk membangunkan projek dalam sebarang skala dan kerumitan. Untuk tujuan ini, pelbagai pendekatan dicadangkan yang menyediakan keadaan pembangunan yang paling selesa untuk setiap jenis projek.

Sistem SoftLogic - MasterPLC

Sistem pelaksanaan untuk pengawal logik boleh atur cara dengan seni bina terbuka (SoftLogic), berdasarkan x86, ARM7, ARM9, StrongARM, platform xScale dan DOS, miniOS7, Linux, Ecos, Windows CE, QNX, sistem pengendalian Windows.

Menyokong kerja dengan pengawal:

• ICP DAS ( I-7188, I-8000, Wincon, WinPAC, LinPAC, I-PAC );
• ADVANTECH ( ADAM-4500, ADAM-5510, UNO2000, ... );
• MOXA ( UC7408 dan siri 7xxx lain );
• ARIES ( PLC100, PLC110, PLC304, PLC308 );
• TREY;
• dan ramai lagi...

Struktur perisian (OLEH). Perisian adalah sebagai sebahagian daripada sistem moden seperti perkakasan.

Sekeping perisian ialah perisian sistem, biasanya dibekalkan oleh syarikat dan direka bentuk untuk platform pengkomputeran tertentu. Secara fungsional dekat dengan perisian sistem terdapat perisian khas yang direka bukan untuk kawalan automatik, tetapi untuk pemantauan operasi kemajuan proses dalam sistem, mengekalkan arkib, laporan, perwakilan visual parameter proses semasa, mengatur instrumen pengukur maya, paparan, dll. Sistem ini biasanya tidak beroperasi dalam masa nyata yang sukar. Terdapat bilangan yang mencukupi bagi sistem sedia itu (Mod Jejak, UltraLogik, dll.). Untuk memastikan kebebasan daripada pengilang, serta untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan berorientasikan masalah, sistem sedemikian sering dicipta secara khusus.

Satu lagi bahagian perisian - pemacu peranti, haruslah hasil persetujuan antara syarikat pembangunan peranti dan syarikat pembangunan perisian sistem. Konsistensi dicapai dengan mengikuti piawaian pembangunan pemandu.

Akhir sekali, terdapat satu lagi jenis perisian yang direka untuk menyelesaikan sama ada masalah pengkomputeran khusus atau untuk mengawal peranti bukan standard khas. Perisian aplikasi ini terpaksa dibuat oleh pembangun sistem tertentu. Dalam kes ini, selalunya perlu menggunakan bahasa himpunan, memandangkan prestasi tinggi dan tingkah laku yang boleh diramal program diperlukan.

Perisian sistem . Keupayaan untuk bekerja dalam masa nyata, memastikan tahap kebolehpercayaan operasi yang tinggi, menyokong standard untuk semua jenis antara muka - semua keperluan ini memungkinkan untuk membezakan sistem pengkomputeran industri ke dalam kelas yang berasingan. Keperluan utama (selain kebolehpercayaan) untuk sistem pengkomputeran kelas ini ialah masa tindak balas yang terjamin kepada sesuatu peristiwa. Daripada keadaan ini seseorang boleh segera mengenal pasti kualiti tersendiri sistem pengkomputeran industri:

Penyesuaian unit pengkomputeran kepada penderia dan peranti persisian;

Penggunaan piawaian industri biasa dan terbukti;

Menggunakan sistem pengendalian masa nyata (RTOS).

Sistem pengendalian masa nyata . Seperti mana-mana sistem pengendalian lain, RTOS melaksanakan fungsi asas berikut yang diperlukan apabila menggunakan teknologi komputer dalam automasi:

Memastikan interaksi bebas konflik antara tugas dan perkakasan selari;

Perkongsian sumber sistem pengkomputeran tanpa konflik (memori, cakera, dsb.);

Memastikan pemindahan data yang boleh dipercayai antara proses dalam ruang alamat;

Menyediakan cara standard untuk mengakses sumber;

Menyediakan sokongan telekomunikasi dan rangkaian standard;

Mengekalkan perkhidmatan masa (pemasa sistem dan rangkaian);

Penciptaan persekitaran pengkomputeran yang boleh dipercayai;

Tetapi RTOS melaksanakan fungsi ini dalam masa yang dijamin dan diketahui.

Banyak sistem pengendalian moden yang boleh memproses permintaan masuk "dengan cepat" boleh, sedikit sebanyak, diklasifikasikan sebagai sistem pengendalian masa nyata. Sebagai peraturan, sistem pengendalian sedemikian adalah klon OS UNIX, di mana prinsip utama membina OS ialah pembahagian masa untuk menyediakan setiap pengguna dengan sumbernya sendiri.

Kriteria utama yang membolehkan sistem pengendalian boleh dibahagikan kepada sistem pengendalian konvensional dan masa nyata ialah penangguhan masa tunggu yang ditentukan secara tegas atau gangguan yang diperlukan oleh proses sebelum ia menerima kawalan. Terdapat dua elemen utama dalam RTOS: masa tindak balas dan determinisme. Masa tindak balas menentukan kekerapan sistem boleh "bertindak balas" secara purata. Determinisme ialah ukuran kependaman terbesar sesebuah sistem. Sesetengah sistem pengendalian, seperti DOS, tidak menentukan dan tidak sesuai untuk kegunaan masa nyata.

Sistem masa nyata juga dibahagikan kepada "masa nyata lembut" dan "masa nyata keras" - masa nyata lembut (MRV) dan masa nyata keras (HRV). Untuk sistem RTM, adalah mungkin untuk kehilangan peristiwa luaran (gangguan) tanpa memberi kesan serius kepada sistem secara keseluruhan. Pengguguran yang hilang dalam situasi LRV mempunyai akibat yang serius, seperti "kehilangan" kecemasan dalam sistem pengelakan perlanggaran syarikat penerbangan. Ia juga harus difahami bahawa LRT tidak berkaitan dengan nilai mutlak masa tindak balas OS, kerana terdapat proses dengan masa operasi berjumlah seperseratus saat (contohnya, dalam sistem tenaga), dan terdapat proses untuk yang ciri pemalar masa adalah sama dengan jam (proses terma) .

Pada masa ini, minat terhadap sistem pengendalian masa nyata sangat hebat dan banyak sistem pengendalian masa nyata diketahui. Setiap pengeluar utama komputer industri semestinya mempunyai versi sistem pengendaliannya untuk operasi masa nyata. Untuk Hewlett-Packard (HP) ia adalah HP RT, untuk SGI ia adalah REACT OS, dan untuk sistem Motorola ia adalah seluruh keluarga OS RT yang berbeza.

Perisian aplikasi untuk senjata api bergerak sendiri boleh dibahagikan kepada kumpulan berikut:

Tambahan kepada sistem pengendalian (pemacu, dll.);

Program untuk kawalan, penghantaran data, pemprosesan data, perancangan, dsb., iaitu, tugas pengkomputeran yang digunakan;

Perisian pengawal tempatan. Perisian ini selalunya dicipta untuk mikropengawal khusus.

Teknik pengaturcaraan yang berbeza digunakan untuk mencipta kepingan perisian aplikasi yang berbeza ini. Bahagian yang paling tradisional ialah tugas pengkomputeran yang digunakan, yang mana mereka cuba menggunakan pengaturcaraan dalam bahasa peringkat tinggi. Biasanya di sini adalah mungkin untuk mendapatkan dengan pengaturcaraan dalam C, C++, Pascal, menggunakan persekitaran bersepadu seperti Visual C, Builder atau Delphi.

Apabila mencipta perisian untuk pengawal tempatan, adalah penting untuk mematuhi prinsip berikut:

Apabila membangunkan projek, cuba pastikan kehomogenan platform pengkomputeran, yang akan memudahkan pengaturcaraan pada masa hadapan. Pada hakikatnya, ini bermakna bahawa adalah dinasihatkan dalam sistem tempatan untuk menggunakan bukan mikropengawal khusus, tetapi pengawal serasi PC. Tetapi dalam beberapa tugas, ia adalah pengawal khusus yang paling berkesan, seperti, sebagai contoh, pemproses DSP khas dalam tugas pemprosesan isyarat digital.

Apabila membangunkan perisian tegar untuk pengawal tempatan, adalah perlu untuk mewajarkan pilihan pengawal dengan teliti, dan aspek utamanya bukan ekonomi, kerana kos mikropengawal sentiasa berkurangan, tetapi sistemik.

Alternatif kepada pengaturcaraan mikropengawal tradisional, pada dasarnya, ialah teknologi Java, yang melibatkan pemuatan rangkaian program boleh laku ke dalam pengawal.

Suruhanjaya Elektroteknik Antarabangsa (IEC) meluluskan piawaian IEC 1131-3 pada tahun 1993. Piawaian antarabangsa ini adalah sebahagian daripada kumpulan piawaian IEC 1131 yang merangkumi pelbagai aspek penggunaan pengawal logik boleh atur cara (PLC). Piawaian IEC 1131-3 menerangkan sintaks dan semantik lima bahasa pengaturcaraan PLC.

Alat pembangunan perisian dan penyahpepijatan . Yang paling menjanjikan ialah alat reka bentuk visual yang intuitif kepada pembangun. Alat visual menganggap bahawa pereka (pengguna) tidak perlu menulis hampir sebarang kod program dalam mana-mana bahasa pengaturcaraan. Sebaliknya, dia meletakkan imej grafik visual tertentu (piktogram) pada medan kerja. Ia mewakili paparan beberapa blok standard, algoritma, peranti. Dengan menyambungkan imej-imej ini mengikut struktur yang diperlukan, dan menetapkan sifat komponen individu, pengguna dengan cepat memperoleh perwakilan yang diperlukan bagi sistemnya. Pengaturcaraan boleh dielakkan kerana sifat berorientasikan objek model sedemikian, di mana kod program yang diperlukan sudah terkandung dalam blok standard.

Tetapi di sini terletak kelemahan pendekatan ini. Sebenarnya terdapat dua sisi negatif untuk menggunakan perpustakaan fungsi standard:

Kod sumber tertutup (baik dalam erti kata tidak boleh diakses dan dalam erti kata pengguna tidak berminat untuk memahami kod orang lain);

Ketidakoptimuman kod tepat untuk situasi khusus di mana pembangun sistem automasi tertentu mendapati dirinya ("bermaksud universal tidak optimum").

Kedua-dua perkara ini sebenarnya membawa kepada fakta bahawa pembangun pengguna sistem automatik tidak dapat menjamin kebolehpercayaan operasi keseluruhan sistem, kerana ia termasuk komponen tertutup, dan tidak dapat menjamin optimum dari segi kelajuan operasi bahagian sistem. yang penting kepada parameter ini. Kaedah pengaturcaraan visual adalah penggunaan terhad dalam kes masalah terkenal yang tidak kritikal untuk kelajuan dan kebolehpercayaan.

Untuk mencapai tingkah laku perisian yang boleh diramal secara mutlak, dengan mengambil kira operasi masa nyata, pembangun sistem automatik terpaksa mencipta perisiannya sendiri. Pendekatan yang paling sesuai di sini adalah seperti berikut:

Gunakan bahasa peringkat tinggi apabila boleh;

Hanya dalam kes kekurangan kelajuan atau kebolehpercayaan gunakan Assembler.

Pendekatan ini akan membolehkan jurutera automasi menyelesaikan dua masalah sekaligus:

Memastikan kemungkinan sebenar untuk memindahkan kod sumber program kepada pembangun lain, termasuk apabila menukar platform pengkomputeran;

Mencapai penjimatan yang ketara dalam masa pembangunan perisian. Adalah diketahui bahawa pengaturcaraan bahasa himpunan adalah yang paling "membazir" dalam pengertian ini.

Alat standard dalam semua kes ialah produk perisian khas yang direka untuk pembangunan perisian: editor, penterjemah, pemaut, penyahpepijat. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan persekitaran pembangunan bersepadu khas yang menggabungkan semua alat ini. Persekitaran pembangunan sedemikian tersedia untuk hampir semua bahasa pengaturcaraan.

Penyelenggaraan Perisian - ini adalah peluang untuk menjamin pemindahan sistem perisian, konfigurasi semula mereka jika perlu, pembetulan ralat yang dikesan, dan penghapusan kegagalan. Kebolehselenggaraan perisian bergantung pada faktor utama berikut:

Menyediakan perkhidmatan kepada pemaju;

Ketersediaan dokumentasi teknikal yang boleh diakses, termasuk program sumber terbuka;

Gunakan dalam membangunkan alat yang tersedia untuk pengguna;

Meminimumkan pergantungan perisian kepada pembangun. Kunci kepada isu ini ialah penggunaan kaedah industri untuk mencipta perisian.

Nasib keseluruhan sistem automasi dan kecekapan pelaburan selalunya bergantung pada pilihan produk perisian yang betul yang memenuhi keperluan penyelenggaraan.

sastera

1. Miroshnik I.V. Teori kawalan automatik. Sistem linear: Buku teks untuk universiti. - St. Petersburg: Peter, 2005. - 336 p.

4. Orlov A.I. Pengurusan: Buku teks. – M.: “Emerald”, 2003. URL: http://www.aup.ru/books/m151/

10. Tumanov M.P. Cara teknikal automasi dan kawalan: Buku teks. – M.: MGIEM, 2005, 71 hlm. URL: http://rs16tl.rapidshare.com/files/21651582/2889232/ Tehnicheskie_sredstva_avtomatizatsii_i_upravleniya.rar

11. Mikhailov V.S. Teori kawalan. – K.: Sekolah Vyshcha, 1988.

Mengenai kesilapan taip, ralat dan cadangan untuk penambahan: [e-mel dilindungi].