Обработка, хранение и представление данных

Технологии Интернета вещей обуславливают формирование новых требований к способам обработки и хранения информации, возникающей в процессе их применения.

После того, как датчики и сенсоры собрали данные о транспортном средстве, а мобильный модуль передал их в диспетчерский центр, в работу системы вступает программное обеспечение серверов и диспетчерских терминалов. В определенном смысле именно программное обеспечение определяет главные различия между существующими на рынке системами. От него же во многом зависят фактический функционал системы и ее практическая полезность.

Автоматизированные системы сбора, обработки и отображения данных

Одной из основных технологий для сбора, обработки и отображения данных об объекте управления или наблюдения в режиме реального времени является технология SCAD А, реализуемая на базе программноаппаратного комплекса.

SCADA-система (Supervisory Control And Data Acquisition) - программно-аппаратный комплекс сбора данных и диспетчерского контроля. Смысл, вкладываемый в термин SCADA, изменялся вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами. В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных реального времени. С 90-х годов термин SCADA больше используется для обозначения только программной части интерфейса АСУ ТП (автоматической системы управления технологическими процессами)76.

Основное назначение SCADA-систем: сбор информации автоматизированного процесса, вывод ее пользователю в удобном виде, сохранение сообщений в базу данных и дистанционное управление любым элементом автоматизированного комплекса.

Любая SCADA-система включает три основных структурных компонента: удаленный терминал (RTU - Remote Terminal Unit), диспетчерский пункт управления (MTU - Master Terminal Unit) и коммуникационную систему (CS - Communication System).

Обобщенная структура SCADA-систем

Рис. 54. Обобщенная структура SCADA-систем

мти

Master

Terminal Unit

Оператор

Remote Terminal Unit (RTU). Удаленный терминал подключается непосредственно к контролируемому объекту и осуществляет управление в режиме реального времени. Таким терминалом может служить как примитивный датчик, осуществляющий съем информации с объекта, так и специализированный многопроцессорный отказоустойчивый вычислительный комплекс, осуществляющий обработку информации и управление в режиме реального времени.

Master Terminal Unit (MTU), Master Station (MS). Диспетчерский пункт управления осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме квазиреального времени. Он обеспечивает человеко-машинный интерфейс. MTU может быть как одиночным компьютером с дополнительными устройствами подключения к каналам связи, так и большой вычислительной системой или локальной сетью рабочих станций и серверов.

Communication System (CS). Коммуникационная система необходима для передачи данных с RTU на MTU и обратно. В качестве коммуникационной системы могут использоваться следующие каналы передачи данных: выделенные линии, радиосети, аналоговые телефонные линии, ISDN-сети, сотовые сети GSM (GPRS). Зачастую устройства подключаются к нескольким сетям для обеспечения надежности передачи данных77.

SCADA-система обычно содержит следующие подсистемы:

  • • Драйверы или серверы ввода-вывода - программы, обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами, счетчиками, АЦП и другими устройствами ввода-вывода информации.
  • • Подсистема реального времени - программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учетом приоритетов.
  • • Человеко-машинный интерфейс (HMI, англ. Human Machine Interface) - инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку-оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им. Программа-редактор для разработки человеко-машинного интерфейса.
  • • Подсистема логического управления - программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки.
  • • База данных реального времени - программа, обеспечивающая сохранение истории процесса в режиме реального времени.
  • • Подсистема управления тревогами - программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером.
  • • Генератор отчетов - программа, обеспечивающая создание пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки.
  • • Внешние интерфейсы - стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями. Обычно ОРС, DDE, ODBC, DLL и т.д.

На программном уровне SCADA-система состоит из двух основных функциональных подсистем:

  • • подсистема получения данных;
  • • подсистема обработки и отображения данных.

Программные продукты класса SCADA широко (более 50 предложений) представлены на мировом и российском рынках. Это несколько десятков SCADA-систем, к наиболее популярным из которых можно отнести:

  • • InTouch (Wonderware) - США;
  • • Citect (CI Technology) - Австралия;
  • • FIX (Intellution) - США;
  • • Genesis (Iconics Co) - США;
  • • Factory Link (United States Data Co) - США;
  • • RealFlex (BJ Software Systems) - США;
  • • Sitex (Jade Software) - Великобритания;
  • • TraceMode (AdAstrA) - Россия;
  • • Cimplicity (GE Fanuc) - США;
  • • САРГОН (HBT-Автоматика) - Россия78.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >