Проведя анализ SCADA-систем на российском рынке, можно сказать, что наибольшим спектром возможностей при хорошей надежности и эффективности удовлетворяет система TRACE MODE фирмы AdAstrA. Это интегрированнаяSCADA/HMI-SOFTLOGIC-MES-EAM-HRM-система для разработки автоматизированных систем управления технологическими процессами и систем управления производством. Данная система позволяет решить весь спектр задач производства в одном едином проекте.

TRACE MODE - это программный комплекс, предназначенный для разработки, настройки и запуска в реальном времени систем управления технологическими процессами. Она включает в себя инструментальную систему разработки АСУ и исполнительные (run-time) модули. При помощи инструментальной системы осуществляется разработка всех проектов, создаваемых в ТРЕЙС МОУД. Исполнительные модули служат для запуска в реальном времени проектов, разработанных в инструментальной системе ТРЕЙС МОУД.

Инструментальная система ТРЕЙС МОУД состоит из двух систем: Редактора базы каналов и Редактора представления данных. В этих редакторах осуществляется разработка математической основы АСУ, графических экранных фрагментов для визуализации состояния технологического процесса и управления им.

В Редакторе базы каналов ТРЕЙС МОУД создается математическая основа системы управления: описываются конфигурации всех рабочих станций, контроллеров и УСО, используемых в системе управления, настраиваются информационные потоки между ними.

В Редакторе представления данных разрабатывается графическая часть проекта системы управления. При этом создается статичный рисунок технологического объекта, а затем поверх него размещаются динамические формы отображения и управления. Среди этих форм присутствуют такие, как поля вывода численных значений, графики, гистограммы, кнопки, области ввода значений и перехода к другим графическим фрагментам и т.д.

Исполнительные модули (RUNTIME) - это программы, под управлением которых запускается АСУ, созданная в инструментальной системе. В группу исполнительных модулей входят следующие программы: монитор реального времени - МРВ; монитор реального времени - NetLink МРВ; монитор реального времени - NetLinkLight; монитор создания АРМ администратора - SUPERVISOR; монитор глобального архива - Глобальный регистратор; микро монитор реального времени - Микро МРВ; микро МРВ с поддержкой обмена через модем - Микро МРВ Модем +.

Первые пять мониторы предназначены для организации работы верхнего и административного уровней АСУ. Микро МРВ и Микро МРВ Модем + служат для работы в контроллерах нижнего уровня систем управления, при условии наличия в них операционной системы MS DOS.

Монитор реального времени МРВ служит для запуска АРМ операторов, осуществляющих с его помощью супервизорный контроль и управление технологическим процессом.

Отличительной особенностью данного продукта является возможность создания распределенной АСУТП в рамках одного проекта, где различные технические средства и персональные компьютеры, связанные между собой промышленными и офисными сетями можно программировать единым инструментальным средством. При этом для каждого технического средства или персонального компьютеры создается отдельный узел с описанием способа подключения к общей сети. Для каждого узла создается отдельная база каналов, в которой доступно обращение к базам каналов других узлов. Таким образом, создается единая распределенная база каналов реального времени.

Если в конкретном узле предполагается визуализация технологического процесса, то помимо базы каналов для него создается графическая часть, которая состоит из набора экранных форм, с возможностью их группировки по каким-либо признакам.

В редакторе базы каналовSCADA-системы TRACE MODE 5.0описываются входные и выходные сигналы и их связь с устройствами сбора данных и управления. В этом редакторе задаются периоды опроса или формирования сигналов, настраиваются законы первичной обработки и управления, технологические границы, структура математической обработки данных. Здесь устанавливается, какие данные и при каких условиях сохранять в различных архивах ТРЕЙС МОУД и настраивается сетевой обмен.

Результатом работы в этом редакторе является математическая и информационная структуры проекта АСУТП. Эти структуры включают в себя набор баз каналов и файлов конфигурации для всех контроллеров и операторских станций (узлов) проекта, а также файл конфигурации всего проекта.

Канал является основным понятием системы TRACE MODE 5.0. Канал - это базовое понятие системы. Данные с внешних устройств записываются в каналы. Данные из каналов посылаются на внешние устройства и выводятся в различных формах на экран монитора. В каналы оператор заносит управляющие данные. Значения из каналов записываются в архивы, оперативные отчеты и все генерируемые документы. В каналах осуществляется преобразование данных. Меняя значения на системных каналах, можно управлять выводимой на экран информацией, звуковыми эффектами, архивами и т.д., то есть всей системой.

Проект системы управления в ТРЕЙС МОУД - это совокупность всех математических и графических компонентов ПОдля операторских станций и контроллеров одной АСУ ТП, объединенных информационными связями и единой системой архивирования. Проект включает в себя ПО для всех используемых АРМ и контроллеров - узлов проекта. Математические и графические компоненты их программного обеспечения одновременно загружаются в редакторы. Это делает проект прозрачным для разработчика и облегчает настройку взаимодействия узлов проекта и обмена данными.

Для каждого узла проекта создается база данных реального времени. В ТРЕЙС МОУД она называется базой каналов и имеет иерархическую структуру. Основным элементов базы является канал. Базой каналов в ТРЕЙС МОУД называется совокупность всех каналов, математических объектов, FBD-программ и IL-программ, созданных для одного конкретного узла.

Каналы одной базы могут группироваться по заданным признакам или произвольно. Такие группы называются объектами базы каналов. Объектом базы каналов называется совокупность каналов, которой приписан определенный набор свойств и атрибутов. Объекты допускают групповые операции над атрибутами каналов в процессе их редактирования и при работе в реальном времени.

В зависимости от направления движения информации, т.е. от внешних источников (данные с контроллеров, УСО или системные переменные) в канал или наоборот, каналы подразделяются на входные (тип INPUT) и выходные (тип OUTPUT).

Совокупность всех экранов для представления данных и супервизорного управления, входящих в графические базы узлов проекта называется графической частью.

Для создания и редактирования объектов используются такие же окна, как и при работе с экранами. Разработка объектов идентична процессу разработки экрана. Различие заключается лишь в настройке форм отображения на каналы. В объекте формы отображения связываются с его внутренними каналами. Эти каналы при размещении объекта на экране настраиваются на реальные каналы редактируемого узла.

Для управления процессом приготовления затора было разработано три экранные формы:

На рисунке 4.3 представлено окно технологического процесса "Приготовление затора".

На рисунке 4.5 представлено окно технологического процесса "Управление заторным котлом №1".

На рисунке 4.7 представлено окно "Теплообменник"

На представленных окнах условно изображены основные аппараты и трубопроводы, а также интерактивные элементы: окна индикации основных технологических параметров, органы управления электросиловым оборудованием, графики температур (тренды); элементы сигнальной арматуры и т.д.

Рисунок 4.3 - технологический процесс приготовления затора.

Рисунок 4.4 - Аргументы экранной формы 1

Рисунок 4.5 - управление заторным котлом №1

Рисунок 4.6 - Аргументы экранной формы 2

Рисунок 4.7 - теплообмінник

Рисунок 4.8 - Аргументы экранной формы 3

5. Разработка программного обеспечения АСУТП