ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ SCADA-СИСТЕМ

SPECIFICS OF SOFTWARE DEVELOPMENT BASED ON SCADA SYSTEMS

Maksim Kavalerov

candidate of technical sciences, assistant professor of the department «Automation and telemechanics», Perm National Research Polytechnic University,

Russia, Perm

Maksim Chudinov

master student, Perm National Research Polytechnic University,

Russia, Perm

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены основные особенности SCADA-пакетов, приведено краткое описание некоторых из них. Для представления особенностей работы со SCADA-пакетами,  приведены главные особенности показателей реального времени исследуемых SCADA-пакетов.

ABSTRACT

The article gives some information about main features of SCADA-packages and brief description about them. The article describes several real-time characteristics of main features of real-time values used in SCADA-packages.

Ключевые слова: SCADA-пакет; Genie; Trace Mode; OpenSCADA; показатель реального времени; пользовательский графический интерфейс.

Keywords: SCADA-package; Genie; Trace Mode; OpenSCADA; real-time value; graphical user interface.

Во многом все SCADA-пакеты похожи по своим базовым принципам построения и базовым компонентам. Конечно, есть и существенные отличия между разными SCADA-пакетами, но есть и общие черты, которые и проявляются в общности базовых компонентов [1].

SCADA-пакеты (или SCADA-системы) являются одним из инструментальных средств разработки программного обеспечения при проектировании систем автоматизации и управления [2].

Система Genie

Одним из наиболее простых в использовании SCADA-систем является система Advantech Genie v2.

Для вывода синусоидального сигнала на график, в проекте используется специальный блок графического интерфейса DISP. В описании программы указан аварийный порог, и индикатор, то есть при превышении сигналом некоторого порога, должно отображаться оповещение о превышении порога, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Реализация сигнала «Синусоида» в SCADA-пакете Genie

Что касается настройки показателей реального времени, в данном SCADA-пакете, то период обновления аргумента (выводимого на график), можно задать явно, в свойствах элемента DISP. Это значение может быть очень небольшим, к примеру, 100 мс. Тем самым появляется возможность, например, отслеживать изменение показателя за очень короткий промежуток времени.

Система OpenSCADA

Также, одной из популярных открытых SCADA-систем является OpenSCADA, которая представляет собой открытую SCADA систему, построенную по принципам модульности, многоплатформенности и масштабируемости [3].

В проекте создается виджет (визуальный элемент) типа wdg_Box для задания страницы, при нажатии соответствующей кнопки на панели инструментов.

В OpenSCADA аналогом USER PROG у Genie является шаблон контроллера.  В настройках шаблона проводится написание кода программы и задание типа используемых переменных. Здесь пользователь может выбрать и язык программирования.

Связав источник сигнала и интерфейс пользователя, а также немного преобразовав используемый в Genie код, получим отображение сигнала на диаграмме, как показано на рисунке 2.  

Рисунок 2. Реализация синусоидального сигнала в SCADA-пакете OpenSCADA

В данном SCADA-пакете присутствует возможность настроек периода обновления аргумента в свойствах элемента. В настройках элемента интерфейса «Диаграмма» есть период слежения, и собственно, чем он меньше, тем точнее будет отображаться сигнал. Минимальным предусмотренным значением здесь является одна секунда, с таким периодом происходит прорисовка синусоиды.

Система TRACE MODE

Программный комплекс TRACE MODE предназначен для разработки программного обеспечения автоматизированных систем управления технологическим процессом, а также для обеспечения их функционирования в реальном времени [4].

Инструментальная система TRACE MODE 6 состоит из интегрированной среды разработки и отладочного монитора реального времени - профайлера.

К основным компонентам, используемым для реализации поставленной задачи относятся: Экран, Канал, Программа.

  Связь между аргументом программы и графическим элементом пользовательского интерфейса, осуществляется при помощи «Каналов» - связующего звена между указанными элементами. После их связывания проводится привязка элементов интерфейса к каналам.

Графические элементы в свою очередь располагаются на блоке «Экран», в данной среде разработки он используется для реализации пользовательского интерфейса (рисунок 3).

Блок «Программа» отвечает за реализацию написанного ранее программного кода, используемого в Genie и в данном случае, переработанного для TRACE MODE.

Рисунок 3. Реализация синусоидального сигнала

Заключение

В статье были рассмотрены основные особенности работы с каждым из исследуемых SCADA-пакетов, а также приведено краткое описание каждого из них с использованием типового примера. SCADA-пакеты обладают различными настройками показателей реального времени. При этом диапазоны изменения этих настроек могут значительно варьироваться при переходе от одного SCADA-пакета к другому. В дальнейшем предполагается более углубленное исследование характеристик реального времени различных SCADA-пакетов. В частности, важно выяснить, насколько стабильны заявленные характеристики, а также определить параметры возможных отклонений при различных условиях функционирования системы.

Список литературы:

1. Кавалеров М.В. Компьютерныетехнологииуправлениявтехническихсистемах:учебноепособие/ М.В. Кавалеров. – Пермь: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2014. – 173 с.
2. Кавалеров М.В. К вопросу о термине «SCADA-система» // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2011. № 5. С. 205-209.
3. Савоченко Р.А. Открытая SCADA система OpenSCADA / [Электронный ресурс].  – Режим доступа: URL: ftp://ftp.oscada.org/OpenSCADA/3conferOSDN/ThesesConf091004_ru.pdf (дата обращения: 21.01.2017).
4. Trace Mode/ [Электронный ресурс].  – Режим доступа: URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Trace_mode (дата обращения: 24.01.2017).