Category Archives: SCADA ликбез

Настройка DCOM для Windows XP SP2, Windows 2003 SP1 (часть 5)

Нажать кнопку «Изменить безопасность» («Edit Security»).

Разрешить «Локальный запуск» («Local Launch»), «Удаленный запуск» («Remote Launch»), «Локальная активация» («Local Activation»), «Удаленная активация» («Remote Activation») для пользователей: «Все» («Everyone»), «Интерактивные» («Interactive»), «Сеть» («Network») и «System»:

 

Нажать правую кнопку мыши на «Сетевой доступ: разрешить применение разрешений для всех к анонимным пользователям» («Network access: Let Everyone permissions apply to anonymous users») и выбрать «Свойства» («Properties»)

Выбрать «Включить» («Enabled»).

Нажать правую кнопку мыши на «Сетевой доступ: модель совместного доступа и безопасности для локальных учетных записей» («Network access: Sharing and security model for local accounts») и выбрать «Свойства» («Properties»)

Выбрать «Обычная — локальные пользователи удостоверяются как они сами» («Classic – local users authenticate as themselves»).

Теперь компьютер настроен для взаимодействия через DCOM.

DCOM имеет ограничения для подключений при взаимодействии компьютеров в домене и рабочей группе. Подключения через DCOM с вышеприведенными настройки могут работать, но, в зависимости от индивидуальных настроек сетей, может потребоваться настройка дополнительных параметров.

 

Настройка DCOM для Windows XP SP2, Windows 2003 SP1 (часть 4)

Настройка локальной политики безопасности (Local Security Policy)

Если компьютер является членом рабочей группы, а не домена, то следующие шаги необходимы для установки соединения. Имейте в виду, что эти настройки могут снизить безопасность вашей системы — обратитесь к сетевому администратору, если у вас есть какие-либо проблемы.

Из меню «Пуск» («Start») выбрать «Панель управления» («Control panel»).

Выбрать «Администрирование» («Administrative Tools»).

Выбрать «Локальная политика безопасности» («Local Security Policy»).

Выбрать «Параметры безопасности»»Локальные политики»»Параметры безопасности» («Security Settings»»Local Policies»»Security Options»). Нажать правую кнопку мыши на «DCOM: Ограничения компьютера на доступ в синтаксисе SDDL» («DCOM: Machine Access Restrictions…») и выбрать «Свойства» («Properties»)

Нажать кнопку «Изменить безопасность» («Edit Security»).

Разрешить «Локальный доступ» («Local Access»), «Удаленный доступ» («Remote Access») для пользователей: «Все» («Everyone»), «Интерактивные» («Interactive»), «Сеть» («Network») и «System»:

Нажать правую кнопку мыши на «DCOM: Ограничения компьютера на запуск в синтаксисе SDDL» («DCOM: Machine Launch Restrictions…») и выбрать «Свойства» («Properties»)

 

Настройка DCOM для Windows XP SP2, Windows 2003 SP1 (часть 3)

Настройка предотвращения выполнения данных (Data Execution Prevention)

Предотвращение выполнения данных (DEP) это набор аппаратных и программных технологий, которые выполняют дополнительную проверку памяти для защиты компьютера от повреждения вирусами и при других угрозах безопасности.

Из меню «Пуск» («Start») выбрать «Мой компьютер» («My computer»), нажать правую кнопку мыши и выбрать «Свойства» («Properties») так как показано на рисунке:

Перейти на закладку «Дополнительно» («Advanced»). В группе «Быстродействие» («Performance») нажать кнопку «Параметры» («Settings»).

Выбрать закладку «Предотвращение выполнения данных» («Data Execution Prevention») и установить параметры, указанные на рисунке:

 

Настройка DCOM для Windows XP SP2, Windows 2003 SP1 (часть 1)

В ОС Windows XP / 2003 может быть включен «Брандмауэр Windows» («Windows Firewall»). Для работы по DCOM его необходимо выключить или настроить для работы с соответствующим сервером оборудования. Описание настройки брандмауэра выходит за рамки данной документации.

Из меню «Пуск» («Start») выбрать «Выполнить» («Run»).


Ввести «dcomcnfg» и нажать «OK».

Выбрать «Корень консоли»»Службы компонентовКомпьютерыМой компьютерНастройка DCOM» («Consol Root»»Component ServicesComputersMy ComputerDCOM config»), нажать правую кнопку мыши и выбрать «Свойства» («Properties») так как показано на рисунке:

Выбрать закладку «Свойства по умолчанию» («Default Properties») и установить параметры, указанные на рисунке:

Выбрать закладку «Безопасность COM» («COM Security»). В группе «Права доступа» («Access Permissions») нажать кнопку «Изменить ограничения» («Edit Limits»):

Разрешить «Локальный доступ» («Local Access»), «Удаленный доступ» («Remote Access») для пользователей: «Анонимный вход» («Anonymous Logon»), «Все» («Everyone»), «Интерактивные» («Interactive»), «Сеть» («Network») и «System»:

В группе «Права доступа» («Access Permissions») нажать кнопку «Изменить настройки по умолчанию» («Edit Default»):

Разрешить «Локальный доступ» («Local Access»), «Удаленный доступ» («Remote Access») для пользователей: «Анонимный вход» («Anonymous Logon»), «Все» («Everyone»), «Интерактивные» («Interactive»), «Сеть» («Network») и «System»:

В группе «Разрешение на запуск и активацию» («Launch and Activation Permissions») нажать кнопку «Изменить ограничения» («Edit Limits»):

 

SCADA-системы на российском рынке автоматизации

Большинство промышленных предприятий страны нуждается в модернизации автоматизированных систем управления технологическими процессами. Действующие АСУ ТП, созданные 30 лет назад, базировались на мини-ЭВМ, которые сегодня физически и морально устарели. Впрочем, интерес к построению высокоэффективных и надежных систем диспетчерского управления и сбора данных ощутим во всем мире. К этому подталкивает, с одной стороны,  прогресс в области вычислительной техники, программного обеспечения, телекоммуникаций, а с другой, непомерно возросшая роль «человеческого фактора» в возникновении аварий и иных ЧП на транспорте, в энергетике, различных отраслях промышленности.
Отечественная и международная практика предлагает для построения эффективного человеко-машинного интерфейса новейшие системы диспетчерского управления и сбора данных – SCADA-системы (Supervisory Control And Data Acquisition).
На отечественном рынке получили признание два десятка SCADA-программ, среди них такие, как In Touch (Wonderware, США), FIX (Intellution, США), Factory Link (фирма-изготовитель United States DATA Co, США), Genesis (Iconics, США), WinCC (Siemens, Германия), RealFlex (RealFlex  Systems, США), Sitex (Jade Software, США), Trace Mode (AdAstra, Россия), Simplicity (GE Fanuc Automation, США), RSView (Rockwell Software Inc., США), Wizcon (Emation, Израиль) и другие.
Для их разработчиков характерно стремление создать открытые  SCADA-программы для систем управления производством, расширить сервисные возможности для тех, кто занят его комплексным обновлением.
Общее для SCADA-систем – автоматизированная разработка, позволяющая создать специализированное прикладное программное обеспечение (ППО) пультов операторов и диcпетчеров без реального программирования, средства регистрации сигналов об аварийных ситуациях, хранения информации  и ее постобработки, визуализации информации в виде графиков, гистограмм и т.д.
Для нынешнего рынка SCADA-систем показателен поворот в сторону использования  в качестве платформы операционной системы MS Windows NT.
Высокая степень интеграции систем автоматизации в свою очередь диктует необходимость продуманного уровня сетевого сервиса, качества технической поддержки SCADA-систем, а значит, инжиниринга и менеджмента проектов.
Немаловажное значение приобретает «открытость» новых систем,  возможность адаптировать пакет с минимальными затратами под конкретные нужды производства.
В качестве примера расскажем подробнее о двух  компаниях, предлагающих интересные решения в этой области.

«НАУЦИЛУС» – СИСТЕМНЫЙ ИНТЕГРАТОР
Научный центр информационно-логических управляющих систем («НАУЦИЛУС») ведет свой отсчет с апреля 1990 года. Он стал одной из первых фирм, рискнувших выйти в море частного бизнеса. Команду составили сотрудники одного из оборонных НИИ – разработчики высокопроизводительных, высоконадежных систем реального времени. Набиравшая темпы конверсия подтолкнула их к мысли – использовать найденные решения для промышленных систем крупных гражданских предприятий. Те остро нуждались в совершенствовании  своих АСУ ТП, базировавшихся на устаревшей вычислительной технике. На рынке к тому времени начинался бум персональных компьютеров и в офисном, и в промышленном исполнении. Этим было грех не воспользоваться.
Первой заявкой фирмы явилась качественно обновленная в 1993 году система управления плавильного цеха медного завода комбината «Норильский никель». Плавка меди – сложнейший процесс, где конечный результат зависит от множества факторов, управлять которыми вручную  практически невозможно. К тому же температура, загазованность, вся атмосфера в цехе была такова, что техника через полгода  выходила из строя. Система, предложенная фирмой, вобрала в себя компьютеры со специальной защитой, обеспечивающей их многолетнюю надежность, и SCADA пакет– систему обработки и управления информацией.
Пользователи систем контроля и управления нуждаются в мощных и в то же время недорогих решениях, отвечающих требованиям прикладных задач. Им соответствует RealFlex 4, многозадачный, многопользовательский, базирующийся на РС компьютерах пакет программного обеспечения реального времени. Он разработан фирмой RealFlex Software Inc. (RSI, США).
Возможности SCADA-системы во многом зависят от того, на базе какой операционной системы (ОС) они работают. В данном случае в качестве базовой ОС служит канадская QNX (QNX Software Systems Ltd.). О своем выборе специалисты не жалеют: многозадачная, многопользовательская сетевая операционная система реального времени хорошо зарекомендовала себя в работе многочисленных систем АСУ ТП, как верхнего уровня управления (АСУ ТП предприятия), так и нижнего (ОС встроенных систем и интеллектуальных контроллеров, в том числе работающих в сети АСУ ТП предприятия).
32-битовая операционная система обеспечивает RealFlex 4 встроенным сетевым взаимодействием «точка-точка», режимом работы с защищенной памятью и целостной файловой системой.
Опираясь на возможности ОС QNX, пакет RealFlex обеспечивает синхронную работу нескольких десятков рабочих мест операторов в рамках единой системы, связанных между собой по локальной сети. Система располагает всеми необходимыми средствами для построения АСУ ТП, что обеспечивает ее быструю настройку на конкретный объект пользователя, сбор и обработку данных, тревог по многотысячным точкам, поддержку работы драйверов различных устройств ввода/вывода, хранение и графическое отображение данных предыстории, вычисления в оперативном режиме и т.д. Если кабель или сетевая плата выходит из строя, то система будет автоматически перенаправлять данные через другую сеть.
Поскольку QNX – многозадачная система, пользователь RealFlex имеет многочисленные открытые окна, в каждом из которых одновременно выполняется самостоятельная задача и происходит обновление данных. Сканеры ввода/вывода могут запускаться постоянно в фоновом режиме без прерывания человеко-машинного интерфейса.
Благодаря партнерству московских специалистов и американской фирмы RSI — RealFlex Systems Inc. в странах СНГ успешно функционируют десятки систем управления производством, использующих интегрированный пакет RealFlex и операционную систему QNX.
Появление этого инструментального пакета означало, что теперь специалистам предприятия нет нужды самим заниматься написанием подобных программ. Несмотря на то, что SCADA-пакет – достаточно дорогой продукт, он быстро окупается. Если проводить аналогию со строительством, то появилась возможность создавать конкретные системы управления из готовых блоков. Это обусловило широкое внедрение новых инструментальных программных технологий в самых различных отраслях. Естественно, они развивались, умножали свои функции.
В 1995 году фирма Jade Software Ltd. (Великобритания) предложила новый универсальный интегрированный SCADA-пакет — Sitex, работающий под управлением OC QNX. Пакет Sitex рассчитан на  требовательные запросы в области систем  управления. К тому же он более доступен по цене.
Существующие информационные системы позволяют менеджеру, находясь в любом городе и имея доступ в Интернет, вызвать на экране «картинку» плавильного цеха Норильского горно-металлургического комбината и посмотреть, что там происходит. Удаленный мониторинг – это принципиально новый этап в развитии АСУ ТП. Такой способностью – управлять через Интернет обладает, к примеру, появившаяся в 1998 году на российском рынке система Wizcon фирмы Еmation (Израиль).
Назначение SСADA-пакетов – сократить сроки создания конкретных систем управления. Все они обладают, в общем-то, одинаковым набором элементов для построения подобных систем. Программистам предприятия не надо писать свою программу – есть возможность просто настроить существующую инструментальную систему под конкретные задачи. Более того, со SCADA-пакетом может работать уже не программист, а непосредственно специалист по управлению предприятия.
…Не так давно в фирму «НАУЦИЛУС» обратились специалисты ТЭЦ-25 Мосэнерго с просьбой помочь автоматизировать котлотурбины трех блоков, системы химводоочистки и экологического контроля.            Сложность технологических процессов такова, что без средств автоматизации их уже невозможно реализовать. Внимательно изучив «фронт» будущих работ, проведя системный анализ, представители фирмы занялись подбором необходимых компьютеров, контроллеров и иной техники как российской, так и западной. Возможности, заложенные в SCADA-пакете RealFleх, позволили  в короткие сроки качественно обновить АСУ ТП энергопредприятия, обеспечив, что немаловажно, взаимодействие новых решений с ранее введенными компонентами автоматизации. Сдав систему, «НАУЦИЛУС» продолжает опекать свое детище, помогая  поэтапно наращивать, развивать ее. Открытость систем, возможность модернизации – существенное их достоинство.
В активе фирмы, помимо автоматизации системы управления на «Норильском никеле», внедрение АСУ ТП в АО «Северные магистральные нефтепроводы» (гор. Ухта), на Оренбургском газоперерабатывающем заводе, «Салаватнефтеоргсинтезе», водоканале гор. Миасс, Череповецком городском узле электросвязи, на важных народнохозяйствен-ных  объектах гор. Северска, Ангарска, Братска, Альметьевска, Набережных Челнов и других. Заказчиками  выступают главным образом предприятия, представляющие естественные монополии – энергетику, нефте- и газодобычу, металлургию. «К сожалению, машиностроители, легкая промышленность пока в тени. Все ссылаются на нехватку средств», – как отметил директор «НАУЦИЛУСА», к.т.н. А.Н. Иванов.
«НАУЦИЛУС» приступает к комплексной автоматизации зданий, используя SCADA-системы. Закладывая их в проект при строительстве, фирма многократно снижает общие расходы, по сравнению с  созданием пожарной сигнализации, охранной системы, домофонной связи и т.д. по отдельности. То есть речь идет о создании единой структурированной информационной сети. Используя кабельную систему, которая не намного сложнее, чем обычная телефонная разводка, разработчики обеспечивают проводку через нее всевозможных сигналов тревоги, управления и информации. Это дает возможность дистанционно регулировать вентиляцию, температуру, освещение, кондиционирование воздуха в помещениях.

РОССИЙСКАЯ МАРКА AdAstra
Российская фирма AdAstra Research Group, Ltd образована в 1992 году. Начав с нуля, она постепенно превратилась в крупнейшего отечественного производителя программного обеспечения для промышленной автоматизации. По данным за 1999 год SCADA-система этой компании TRACE MODE занимала примерно 48 процентов российского рынка, став ведущей системой программного обеспечения в стране.
За минувшее десятилетие AdAstra, подчеркивает президент Л.В.Анзимиров, не только сохранила потенциал разработчиков, но и вывела свою продукцию на международный уровень, став конкурентом ведущих зарубежных систем по качеству и объему функций, по экономическим показателям.
Привлекательность TRACE  MODE в самой фирме объясняют несколькими основными факторами. Прежде всего, это высокая функциональная насыщенность SCADA-системы, постоянное ее совершенствование, ориентация на новые технологии. Свои результаты дает политика бесплатного написания и предоставления пользователям драйверов УСО, качественная техническая поддержка разработчиков АСУ на местах. Естественно, сказывается разумная ценовая политика фирмы: TRACE MODE примерно вдвое дешевле зарубежных аналогов, не уступая им по качеству.
Предложенная московскими специалистами система предназначена для сбора, обработки, графического показа и управления технологическими процессами в реальном времени. На ее основе можно создавать автоматизированные рабочие места операторов-технологов, диспетчеров, сменных инженеров и т.д., а также вести разработки полнофункциональных распределенных АСУ ТП масштаба предприятия. Практика многократно подтвердила все эти возможности.
SCADA-система TRACE  MODE в настоящее время имеет свыше 4000 инсталляций — работает в энергетике, металлургии, нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве, по числу внедрений в России значительно опережая зарубежные пакеты подобного класса.
Она несет, в частности, службу на центральном пульте диспетчерского управления Красноярской ГЭС, на Харанорской и Гусино-озерской ГРЭС, в региональной системе управления энергопотоками Татарстана. Недавно запущена на первых двух энергоблоках по 210 Мвт ГРЭС «Нассирия» (Ирак). Широко используется в атомной промышленности (НПО «Маяк», ПО «Радон»). Систему оценили на Старо-Оскольском электрометаллургическом комбинате, где  автоматизировали линию непрерывной разливки стали, а затем, печь металлизации, используя последнюю модификацию пакета, и на Братском алюминиевом заводе. Еще в середине 90-х годов TRACE  MODE «прописалась» на АвтоВАЗе, в Центральном банке РФ, Центре подготовки космонавтов.
Фирма все активнее выходит на международный рынок, участвуя в крупнейших зарубежных выставках Европы и Азии. Год назад были осуществлены первые продажи за рубеж. Российская система вызвала большой интерес специалистов на крупнейшей в Европе выставке по промышленной автоматике –  BIAS-1998 (Милан, Италия). AdAstra имеет дистрибьюторское соглашение с итальянской компанией Applidea Srl. Аналогичные договоренности о распространении TRACE MODE заключены с компаниями Японии, Малайзии, Таиланда и Южной Кореи.
В эти дни реализуется проект по созданию АСУ на крупнейшем нефтеперерабатывающем предприятии Европы «Сарос» (Италия) с применением TRACE MODE.
Детище российской школы разработки, эта SCADA-система служит наглядным примером того, как надо отлаживать технологию производства коммерческих продуктов.
Жесткая конкуренция способствовала тому, что TRACE MODE оптимально адаптирована к современным российским условиям. Она, к примеру, обеспечивает поэтапное обновление аппаратных средств АСУ ТП предприятия. Вместо того чтобы выбрасывать жизнеспособное, но дряхлеющее оборудование, здесь могут с ее помощью заменять лишь вышедшие из строя устройства. TRACE MODE ориентирована на стандартные и легкодоступные, а потому и недорогие программные средства.
В 1988 году фирма перешла на пятую версию TRACE MODE. Она основана на DCOM – базовой 32-разрядной технологии корпорации Microsoft. Благодаря современной архитектуре система реального времени обладает очень высокой производительностью, содержит ряд новых технологий проектирования. Среди них разработка распределенной АСУ ТП как единого проекта, автопостроение, оригинальные алгоритмы обработки сигналов и управления, объемная векторная графика мнемосхем, единое сетевое время, уникальная технология графического просмотра архивов на рабочих местах руководителей.
Отдельные модули системы теперь легче сопрягаются между собой, а это означает, что АСУ ТП на базе TRACE MODE нетрудно поддерживать, развивать и интегрировать в корпоративные информационные системы.
Новое поколение средств проектирования TRACE MODE 5 ориентировано на создание распределенных АСУ единым проектом – от контроллеров до операторских станций, серверов архива и рабочих мест руководителей. Это позволяет в 1,5-2 раза сократить количество разработчиков, занятых в проекте. При разработке распределенной АСУ объемом в 1000 I/O выигрыш может достигать $5000 на проект (в России) и $50.000 на Западе, для АСУ в 10.000 I/O — соответственно $12.500 и $125.000.
Единый проект дает возможность формировать распределенную базу каналов, лучше проектировать информационные структуры, а также использовать технологии автоматического построения и поддержания проекта. Он позволяет инженеру службы эксплуатации быстро проследить информационные связи в рабочей среде. В итоге систему удается обслуживать меньшими силами.
Технология автопостроения означает автоматическое генерирование, поддержание и обновление информационных структур проекта АСУ ТП по основным данным.
Использованное в системе автопостроение освобождает разработчика от рутинных операций по «набивке« баз каналов. Он может уделить главное внимание решению важнейших проблем разработки. Наряду со значительным выигрышем в производительности труда удается сэкономить 7-10% от общей стоимости проекта АСУ ТП. Процедура авто-построения открывает дорогу для автоматического обновления  информационных связей на всех узлах системы, оптимизации  структуры проекта в ходе его реализации и эксплуатации.
TRACE MODE пятой версии – это новая степень свободы. Разработчики АСУ ТП могут  свободно конфигурировать задачи математической обработки, создавать собственные формы графического отображения информации. И, конечно, очень важно, что система ориентирована на работу в Интернете.
В TRACE MODE 5 входят около 50 различных модулей, различающихся набором функций или мощностью. Иными словами, пользователь имеет большой выбор. К тому же AdAstra предоставляет бесплатно диск с инструментальной системой на час работы: заказчик, таким образом, заблаговременно может протестировать предлагаемую ему систему, проверить правильность своего выбора.
Глобальное информационное хранилище обеспечивает надежное сохранение истории технологического процесса на удаленных дублированных серверах: запись 64000 параметров с дискретностью до 0.001 с. Информацию о ходе технологического процесса можно просматривать из любой точки планеты при помощи сети Интернет. Горячее резервирование и восстановление после сбоя является встроенной функцией системы. Причем работа резервированных систем полностью автоматизирована.
Помимо разработки программного обеспечения, специалисты AdAstra предлагают комплекс услуг, связанных с сопровождением проектов. Внимательно отслеживая их судьбу, профессионалы оказывают техническую поддержку (бесплатную – в течение года). Пользователь имеет доступ ко всем данным проекта с любого компьютера.

 

P.S. Деньги быстрее, чем за час! Срочная потребность в денежных средствах – частая ситуация в современных условиях как для бизнеса так и для личных нужд. Автоломбард Москва — быстрое и оперативное решение подобных вопросов.

 

    Обзор технологии OPC

    Назначение OPC

    Технология связывания и внедрения объектов для систем промышленной автоматизации OPC (OLE for Process Control) предназначена для обеспечения универсального механизма обмена данными между датчиками, исполнительными механизмами, контроллерами, устройствами связи с объектом и системами представления технологической информации, оперативного диспетчерского управления, а также системами управления базами данных. Производители аппартных средств, пользуясь спецификацией OPC, имеют возможность разрабатывать OPC-сервер для обеспечения единственного и наиболее общего способа организации доступа к данным и передачи в адрес приложений-клиентов различных производителей программного обеспечения для промышленной автоматизации.

    OPC основана на модели распределенных компонентных объектов Microsoft DCOM и устанавливает требования к классам объектов доступа к данным и их специализированным (custom) интерфейсам для использования разработчиками клиентских и серверных приложений. Для обмена данными с приложениями-клиентами, разработка которых ведется на языках типа MS Visual Basic, а также с популярными приложениями типа Excel, спецификация OPC содержит дополнительные (но необязательные для реализации) требования к интерфейсу OLE-автоматизации (OLE-Automation).

    Структура взаимодействия между приложениями-клиентами и серверами OPC различных производителей показана на рисунке:.

    Взаимодействия между приложениями-клиентами и OPC-серверами

    Взаимодействия между приложениями-клиентами и OPC-серверами

    Опираясь на объектную технологию COM/DCOM, стандарт OPC фиксирует определенную модель взаимодействия между клиентом и сервером.

    Базовым понятием этой модели является элемент данных (Item). Каждый элемент данных имееет значение, время последнего обновления (timestamp) и признак качества, определяющий степень достоверности значения. Значение может быть практически любого скалярного типа — булево, целое, плавающее с точкой и т.п. — или строкой (так называемый OLEVARIANT). Время представляется со 100-наносекундной точностью (FILETIME Win32 API). Реальная точность измерения времени обычно бывает хуже и, в общем случае, зависит от реализации сервера и аппаратуры. Качество — это код содержащий в себе грубую оценку — UNCERTAIN, GOOD и BAD (не определено, хорошее и плохое), а на случай плохой — еще и расшифровку, например QUAL_SENSOR_FAILURE — неисправность датчика.

    Следующим вверх по иерархии является понятие группы элементов (OPC Group). Группа создается OPC-сервером по требованию клиента, который затем может добавлять в группу элементы (Item). Для группы клиентом задается частота обновления данных, и все данные в группе сервер старается обновлять и передавать клиенту с заданной частотой. Отдельно стоящих вне группы элементов быть не может. Клиент может создать для себя на сервере несколько групп, различающихся требуемой частотой обновления. Для каждого клиента всегда создается своя группа (кроме так называемых публичных групп), даже если состав элеметов и частота обновления совпадают. Отсоединение клиента приводит к уничтожению группы.

    Элементы в группе, таким образом, — это своего рода клиентские ссылки на некие реальные переменные (тэги), находящиеся на сервере или в физическом устройстве. Понятие тэга спецификацией OPC не определяется, но подразумевается неявно. Элементы в группу клиент добавляет по имени, и эти имена являются именами соответствующих тэгов. Клиент может либо знать нужные имена заранее, либо запросить список имен тэгов у сервера. Для запроса имен тэгов служит интерфейс IOPCBrowseServerAddressSpace, с помощью которого сервер описывает клиенту свое «пространство имен», организованное в общем случае иерархически. Пример полного имени тэга: Устройство1.Модуль5.АналоговыйВход3. При добавлении элемента в группу клиент всегда указывает это полное имя. Заметим, что группы, создаваемые клиентом, не обязаны совпадать (и, как правило, не совпадают) с подразделами пространства имен сервера, элементы в группу добавляются в «разнобой». Единственное, что их объединяет — это общая частота обновления и синхронность отправки клиенту.

    Наконец, на верхней ступеньке иерархии понятий находится сам OPC-сервер. Из всех перечисленных (OPC-группа, OPC-элемент) он единственный является COM-объектом, все остальные объекты доступны через его интерфейсы, которые он предоставляет клиенту.

    Установление соединения между клиентом и сервером на одном компьютере

    Установочная программа автоматически производит регистрацию сервера (запись соответствующей информации в системные реестр). Программы-клиенты, как правило, имеют соответсвующий пользовательский интерфейс, позволяющий выбрать из списка зарегестрированных серверов нужный (при этом, если сервер не активен, он автоматически запустится), пролистать его адресное пространство и подписаться на необходимые тэги. Таким образом, для обеспечения соединения на одной машине каких-либо специальных настроек (кроме установки сервера и клиентского программного обеспечения, например SCADA-системы) производить не нужно.

    Установление соединения между клиентом и удаленным сервером

    Для работы в сети (клиент и сервер на разных компьютерах) необходимо присутствие в сети хотя бы одной станции с установленной Windows NT (Server или Workstation). Станция с Windows NT используется в качестве сервера авторизации и аутентификации, при этом сам OPC-сервер может располагаться как на ней, так и на другой сетевой станции. Перед установлением соединения между приложением-клиентом и удаленным сервером следует произвести настройку системных компонентов DCOM.

    Идеология распределенных комплексов

    SCADA-системы имеют мощные средства для создания распределенных АСУТП, включающих в себя до трех уровней иерархии:

    1. Уровень контроллеров – нижний уровень;
    2. уровень операторских станций – верхний уровень;
    3. административный уровень.

    Деление на уровни иногда может быть весьма условным. В малых системах функции всех уровней часто реализуются на одной операторской станции. В крупных же на каждом уровне может быть выделена своя иерархия. Тем не менее, в большинстве случаев такое деление правомерно. Необходимо заметить, что при разработке крупных сетевых систем, включающих в себя десятки узлов, лимитирующим элементом становятся не характеристики пакета по количеству одновременно работающих в сети узлов, а пропускная способность линий связи. Исполнительная система SCADA-систем включает в себя мониторы, предназначенные для работы на всех уровнях систем управления.

    Уровень контроллеров.

    На этом уровне реализуется сбор данных от датчиков и НЦУ. Для создания этого уровня предусмотрены мониторы: Микро МРВ, Микро МРВ Модем+, Микро МРВ GSM+. Первый из них предназначен для запуска в контроллерах, связанных с верхним уровнем по локальной сети или последовательному интерфейсу, второй – при связи по коммутируемым линиям, а третий – по GSM- сети. При использовании выделенных телефонных линий или радиоканалов следует применять первый монитор. Эти мониторы не имеют графического интерфейса. Однако по математическим функциям они идентичны мониторам верхнего уровня, а также имеют ряд функций, необходимых для работы в контроллерах (например, поддержка сторожевого таймера).

    Оперативный уровень.

    Для верхнего уровня АСУТП предусмотрены такие мониторы, как МРВ, NetLink МРВ, NetLink Light. Они позволяют создавать рабочие станции оперативного управляющего персонала. МРВ может обмениваться данными с другими мониторами SCADA-системы, а также с любыми контроллерами через встроенные протоколы или драйвер. Он запрашивает данные у нижнего уровня и передает ему команды управления. Полученные данные могут отображаться, архивироваться и передаваться другим приложениям WINDOWS по протоколам ODBC, OPC и DDE.

    NetLink МРВ – это сетевая рабочая станция. Этот монитор может обмениваться данными с операторскими станциями (по последовательному интерфейсу или локальной сети), а также с Микро МРВ, работающими в PC-based контроллерах. По функциям визуализации, архивирования, связи с базами данных и документирования NetLink МРВ аналогичен МРВ. В отличие от МРВ, в нем блокированы поддержка плат УСО, обмен с драйвером, обмен по встроенным протоколам MODBUS и DCS, а также клиентские функции OPC и DDE.

    NetLink Light – это сетевой графический терминал. Он не имеет своего сервера матобработки, а связывается с сервером МРВ или NetLink МРВ, запущенным на другом компьютере.

    NetLink Light позволяет создавать дополнительные рабочие места оператора.

    Административный уровень.

    Задачей данного уровня управления является контроль текущего состояния производственных процессов и анализ функционирования производства по архивным данным. Для решения задач данного уровня предусмотрен монитор SUPERVISOR . Он является специализированной графической консолью, которая может подключаться к серверу матобработки МРВ, NetLink МРВ или ГР. В первых двух случаях просматривается локальный СПАД архив, а в последнем – глобальный архив. Кроме того, SUPЕRVISOR можно переключить в режим реального времени. В этом случае он работает как консоль NetLink Light, и может использоваться для управления процессом.

    При работе с архивами SUPЕRVISOR реализует следующие функции:

    • отображение последних изменений значений каналов;
    • просмотр архивов в режиме PLAYBACK;
    • просмотр на заданное
    • архивное время с пошаговым переходом по времени.

    До тех пор, пока речь идет о связи между компонентами одного узла, не возникает вопрос об аппаратно/программном интерфейсе, который должен быть задействован для обеспечения связи,– в этом случае достаточно выполнить конфигурирование свойств связь/вызов компонентов. Если взаимодействующие компоненты относятся к разным узлам, интерфейс связи, как правило, должен быть указан и сконфигурирован.

    Мониторы реального времени SCADA-системы могут обмениваться данными по следующим линиям:

    • локальная сеть;
    • последовательный интерфейс RS-232, RS-485, RS-422;
    • радиоканал;
    • выделенная телефонная линия;
    • коммутируемые телефонные линии;
    • сети GSM.

    По этим носителям необходимо организовать информационные потоки всех уровней системы управления. При этом могут реализоваться как вертикальные связи (между уровнями), так и горизонтальные (между узлами одного уровня). Например, при задании связи двух каналов разных узлов по RS необходимо создать в узлах компоненты COM-порт, задать для них необходимые параметры и указать для канала-приемника используемый интерфейс связи.

     

    Возможности модернизации SCADA-систем: проблемы и решения

    Для COTS-оборудования длительные жизненные циклы нехарактерны, однако SCADA-системы обязаны иметь длительный жизненный цикл. На практике это означает, что аппаратные и программные средства управляющих систем должны быть легко обновляемыми, поскольку тогда в эти системы можно будет интегрировать различные технические новинки по мере их появления. Современные SCADA-системы способны выдерживать по меньшей мере четыре-пять полных модернизаций на протяжении жизненного цикла удалённых станций и подконтрольных производственных процессов.

    Разработчики и интеграторы сегодняшних управляющих систем типа SCADA используют коммерчески готовое оборудование и открытые сетевые протоколы, по возможности избегая применения частнофирменных подсистем, аппаратных средств и программного обеспечения. Из этого немедленно следует, что для современных SCADA-систем готовность к модернизация можно назвать естественным состоянием.

    Поскольку управляющим системам свойственно расширяться, а использующим эти системы компаниям – меняться и развиваться, очень важно, чтобы SCADA-решения изначально имели масштабируемую архитектуру: тогда наращивание их возможностей будет означать всего лишь добавление новых компонентов в существующую структуру, а не переделку всего проекта с нуля.

    Несмотря на то, что управляющие системы типа SCADA зародились в индустрии распределительных сетей, а затем включили в зону своего влияния сегменты автоматизации технологических процессов и серийного производства, они успешно используются также и для автоматизации дискретных производств. В этой связи современные SCADA-решения обязаны быть очень надёжными и предусматривать резервирование как ввода-вывода, так и сети.

    От производственных данных к интеллектуальным ресурсам

    Исторически SCADA-системы имели дело только с данными, обеспечивая их поступление в оперативные центры управления или на головные станции распределительных сетей. В последние 10 лет глобализация и конкуренция, а также поиски новых, более эффективных способов оптимизации производства, совместной разработки месторождений, управления основными фондами и затратами привели к необходимости прямого подключения SCADA-решений к корпоративным системам организации производства (Manufacturing Execution System/MES). Программные продукты класса MES преобразуют SCADA-данные в удобную форму и обеспечивают их доставку всем тем людям, которым по долгу службы необходимо иметь представление о работе их системы SCADA. Эти продукты должны соответствовать стандартам ANSI/ISA88 и ANSI/ISA95 и выдержать испытания на совместимость с высокоуровневыми бизнес-системами (SAP и другими.).

    Возможности SCADA-систем

    Сегодня операторы могут видеть и анализировать данные, имеющие отношение к обслуживанию и оптимизации, управлять алармами и активами и изменять рабочие характеристики управляющей системы, не покидая диспетчерской.

    Современные управляющие решения типа SCADA являются открытыми и поддерживают подключение веб-клиентов, что придаёт им дополнительную гибкость. В то же время, современные SCADA-системы должны быть защищены как от внутренних, так и от внешних угроз, для чего в них предусмотрены пользовательские настройки безопасности.

    Сегодня концепция SCADA выходит на глобальный уровень: многие пользователи имеют по нескольку управляющих систем в разных уголках земного шара, где операторы говорят на иных языках, нежели создатели этих систем. Современные SCADA-системы должны представлять данные в как можно более простой и понятной форме с минимальными изменениями в версиях для разных языков.

    Архивное хранение данных в современных управляющих решениях типа SCADA – это не только функции БД со структурированными запросами. Подсистема хранения должна уметь оказывать помощь оператору в анализе тех данных, которые система собирает и отображает. В состав современных SCADA-пакетов включаются высокоуровневые графические средства работы с данными, поддерживающие анализ первопричин, сравнение процессов и групп, визуализацию алармов и последовательностей событий.

    Помимо поддержки визуальной работы с данными современные программные продукты класса SCADA должны содержать полностью интегрированные инструменты, позволяющие персоналу создавать подробные отчёты о том, что происходит на полевом уровне.

    Современные SCADA-системы не только помогают инженерам и операторам составлять отчёты, но и сами способны генерировать отчёты и направлять их при необходимости на корпоративный уровень вплоть до зала заседаний совета директоров.

    Наконец, современные управляющие решения типа SCADA должны иметь полный набор функций для управления алармами, используя которые, инженеры и операторы могут конфигурировать аварийные сообщения таким образом, чтобы эффективно изолировать и идентифицировать сбои в системе. Сегодня от SCADA-пакета ожидается поддержка работы с аналоговыми алармами, статусными алармами, алармами статистического контроля производственных процессов (Statistical Process Control/SPC), а также возможность адаптации алармов и определения пользовательских алармов.

    Тенденции рынка SCADA-систем

    Бизнес Citect и других компаний, предлагающих программные SCADA-пакеты, зависит от существования небольших инженерных фирм, выступающих в роли интеграторов управляющих систем.

    Наиболее дальновидные представители сообщества интеграторов образовали ассоциацию Control System Integrators Association, призванную помогать интеграторам обмениваться опытом, сравнивать эффективность их решений и решать вопросы сертификации.

    Интегратор управляющих систем – это новая профессия, имеющая особые черты, отличающие её от профессий инженера и конструктора. Доступность готового COTS-оборудования для оснащения удалённых станций и программного обеспечения типа SCADA для создания человеко-машинных интерфейсов и реализации другой высокоуровневой функциональности привела к тому, что компании-интеграторы всё реже работают «по старинке» с одним-двумя поставщиками. Сегодня интеграторы могут выбирать для своих клиентов лучшие продукты от разных поставщиков. В отсутствие широкого выбора программных человеко-машинных интерфейсов и SCADA-пакетов рынок интеграции управляющих систем в его нынешнем виде не мог бы существовать.

    Целостность данных

    Современные продукты класса SCADA позволяют создавать законченные интегрированные системы управления для работы со всеми данными, поступающими по каналам ввода-вывода. Такие системы должны поддерживать назначение глобальных временных меток для всех данных, ведение глобальной истории данных и анализ данных, а также импорт данных из разных БД и представление импортированных данных таким образом, как если бы все они хранились в одной БД. Целостность данных – это один из ключевых показателей качества функционирования современного SCADA-пакета.