Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Средства разработки программ для управления технологическими процессами.




Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для разработки SCADA систем существует несколько распространенных пакетов прикладных программ:

· Genesis

· Win CC

· Base Star

Пакет Genesis.

Американской фирмы Iconics, первая версия 1986 год. На основе пакета разработаны SCADA системы для предприятий алюминиевой промышленности: выщелачивание боксита, декомпозиция, спекание, электролиз.

На сегодняшний день пакет стандартный в области АСУТП. Работает в ОС Windows. На основе пакета могут создаваться АСУТП различного масштаба от отдельного технологического объекта до предприятия.

Genesis – интегрированный пакет, в составе которого несколько основных приложений:

· Graph Worx 32

· Trend Worx 32

· Alarm Worx 32

Graph Worx 32 – система визуализации и диспетчерского управления технологическими процессами. Имеется мощная библиотека и инструментальные средства для создания мнемосхем любых технологических процессов. Мы можем создавать мнемосхемы для того технологического процесса, которым хотим управлять, на ней можем отображать значения регулируемых параметров и т.д.

В библиотеке изображений, входящих в это приложение, содержатся практически все элементы технологических процессов: печи различных типов, автоклавы, электролизеры. На мнемосхеме отображаются связи; входят в состав библиотеки изображений (конвейеры различных типов, трубопроводы, вентили, задвижки и т.д.).



При разработки мнемосхемы эти объекты могут быть изменены желаемым образом (масштабирование, поворот изображений и т.д.). Кроме того, в приложении имеются средства деловой графики: диаграммы и графики различных типов.

Trend Worx 32 – многооконное приложение, выполняющее следующие основные функции:

1. вывод измеряемых параметров на мнемосхему в реальном времени. Представление контролируемой информации в реальном времени в графической форме в виде линий – трендов. Тренд показывает зависимость контролируемого параметра от времени, с помощью тренда можно проследить изменение параметров в определенное время.

2. архивация параметров технологического процесса и ведение БД.

3. статистическая обработка результатов измерений на реальном технологическом объекте в силу действия случайных величин результаты измерений всегда ״отягощены ошибкой״.

Alarm Worx 32 – мультимедийное приложение, его основные функции:

1. оповещение персонала об обнаруженных аварийных ситуациях.

2. рассылка электронных сообщений в случае аварийных ситуаций.

3. это средство позволяет разрабатывать в составе SCADA системы программы, позволяющие контролировать действия персонала в случае аварийной ситуации.

Кроме перечисленных функций Genesis обеспечивает создание развитой системы администрирования и управление правами доступа в соответствии с должностными обязанностями персонала.

Таким образом, применение подобных пакетов разработки SCADA систем – это пример информационных технологий для создания информационных технологий управления технологическими объектами.

 

Базы данных (БД).

Современный технологический процесс предполагает измерение большого количества технологических параметров, обработку получаемой информации, принятие решения по управлению технологическими процессом и реализацию с помощью аппаратных средств. Чем больше развита технология, тем больше количество информации образуется в единицу времени.

БД предназначены для хранения больших объемов информации, сопровождающей технологические процессы. По мере увеличения количества информации для ее обработки на определенном этапе развития технологии начали применять компьютеры. На этом этапе вырабатывается традиционный подход хранения и обработки информации.

Для обработки информации о технологическом процессе используются прикладные программы. Любая прикладная программа создается для решения определенных задач. Рассмотрим приложения для мастера, ведущего технологический процесс, задачи:

· управление загрузкой

· управление тепловым режимом

· управление дутьем, топливом.

Для решения этих задач требуются определенные данные: состав материалов, соотношения масс, объемов и т.д.

Приложения для сотрудников отделов, задачи:

· учет сырья

· учет продукции

· учет топлива

Нужны сведения: составы, массы и т.д.

Приложения для главного инженера, задачи:

· оптимальное управление несколькими технологическими аппаратами

Каждое приложение использует данные, которые хранятся в соответствующих файлах, таким образом, при традиционном способе хранения, обработки информации возникают специфические недостатки:

1. избыточность данных – одни и те же данные хранятся в файлах, созданных различными прикладными программами.

2. проблема непротиворечивости; при таком хранении данных нет гарантии, что во всех файлах хранится информация об одинаковых составах шихтовых материалов; данная проблема связана с избыточностью данных.

3. ограниченная доступность данных; каждое приложение может создать данные в своем формате; чем больше количество файлов, содержащих информацию, тем больше времени для поиска информации в этих файлах; если необходимо чтобы приложения работали с файлами различных типов нужно предпринимать решения.

В настоящее время традиционный способ хранения информации вытесняется технологиями БД. Применение этих технологий решает вышеупомянутые проблемы. Основная идея технологии БД: база создается как структура, доступная для многих приложений, любые данные хранятся в одном месте.

БД – это организационная структура предназначенная для хранения информации. Информация размещается в базе в соответствии с логической структурой БД. Даже если в БД нет никакой информации, есть пустая логическая структура. Бумажной аналогией БД является ежедневник.

БД используют объекты следующих типов:

1. таблицы

2. формы

3. отчеты

4. запросы

Основным объектом БД являются таблицы. В простейшем случае таблица представляет собой двумерную структуру. Логическая структура БД тождественна структуре ее таблиц. Таблица – совокупность строк и столбцов. Вся строка представляет собой запись. Любой столбец – поле записи. Таким образом, любая запись БД – совокупность полей. Поле записи определяет групповые средства данных, которые в нем содержатся. Таким образом, поля БД имеют ряд свойств:

· Имя поля – заголовок столбца, используется при автоматизированном поиске информации.

· Тип поля – определяет тип данных, которые хранятся в соответствующем поле записи.

· Размер поля.

· Формат поля определяет способ форматирования данных в любом поле.

· Значение по умолчанию – в пустой БД.

Тип данных может быть различным: числовой; текстовый (текст 28=256 символов); мемо (текстовое поле – содержит ссылку, 216=65535 символов); денежный тип; счетчики (может быть записано только неповторяющееся целое число – служат для нумерации); логический (содержат дискретные значения).

Следующим типом объектов является запросы. Они служат для извлечения информации из БД и выдачи ее пользователю. С помощью запросов пользователь обращается к таблицам БД и осуществляет поиск нужной информации. Поиск информации осуществляется путем сортировки и фильтрации. Фильтрация предполагает, что над содержимым поля записи проводятся определенные логические действия.

Условие запроса Содержимое поля

                А = В

                  А > В

                       А < В

                       . . . . .

В процессе поиска можно просматривать содержимое не одного, а нескольких полей. Для создания запросов в любой СУБД имеется соответствующий интерфейс.

Запрос в результате поиска выбирает информацию в соответствии с условиями поиска и создает временную таблицу (результирующую таблицу) поиска.

Формы служат для ограничения доступа к БД и предоставление возможности пользователю в соответствии с его полномочиями для ввода информации в БД. С этой целью для каждого типа пользователей создаются свои формы. Форма является ״посредником״ между пользователем и таблицей БД.

Формы представляют набор полей для ввода данных, этот набор предоставляется пользователю в соответствии с его полномочиями. Для упрощения ввода соответствующие поля форм содержат раскрывающиеся списки.

Отчет – объект БД, предназначенный для вывода информации пользователю. Отчеты ориентированы для вывода информации на печать. В отличие от запросов, отчеты содержат эффективные средства для оформления результатов печати.

Последний объект БД – макросы, - написаны на специальном языке программы, являются средствами типовых операций с БД.

БД работают в двух режимах: проектирования и использования. В режиме проектирования пользователи с БД не работают. В этом режиме создаётся или изменяется структура БД. В режиме использования можно выделить несколько этапов (наполнение и др.).

Администратор БД – управляющий БД. Только он уполномочен изменять логическую структуру БД. Администратор определяет полномочия пользователей.

Различают много- и однопользовательские БД.

Многопользовательские БД позволяют одновременную работу многих пользователей, при этом пользователи удалены друг от друга и БД. И при этом используются сетевые технологии.

Однопользовательские БД позволяют работу 1-го пользователя и могут быть установлены на компьютере (базы с локальным доступом).

Для работы с многопользовательскими БД используются 2 архитектуры:

а) файл/сервер

б) клиент/сервер

так как многопользовательские БД работают с сетевым доступом, то у каждого пользователя есть свой компьютер, работающий в общей сети. В этой сети один из компьютеров выполняет функцию сервера. В нём физически хранится информация о БД. Остальные пользователи могут получить доступ к информации через сервер.

В случае использования файл/серверной архитектуры основная часть работы по обработке информации сосредоточена на компьютере пользователя. В этом случае по запросу пользователя сервер пересылает ему соответствующий файл БД, а его обработка ведётся на компьютере пользователя. Таким образом, в случае использования такой архитектуры, и если БД достаточно большая, требуется пересылка больших объёмов информации по сети. На сегодняшний день такая архитектура практически не применяется.

Применяется клиент/серверная архитектура. В таком случае пользователи формируют запрос помощью специального языка SQL (Structured Query Language). Основная часть по обработке информации в соответствии с запросом возложена на сервер, а роль клиента состоит в формулировании запроса. В соответствии с запросом сервер осуществляет обработку информации в БД. Таким образом объём пересылаемой информации сокращается.

Использовать сервер в качестве хранилища БД не всегда возможно по ряду причин и рискованно с точки зрения надёжности.

В настоящее время для серьёзных задач используется технология распределённых БД.

В распределённых БД информация хранится с более высоким уровнем надёжности. Физически она рассредоточена на нескольких серверах. Чем больше мест хранения, тем меньше вероятность одновременного выхода из строя нескольких серверов.

В распределённой БД возникает проблема непротиворечивости данных. Она требует того, чтобы информация обновлялась одновременно во всех местах её хранения.

Использование технологий БД предполагает, что информация, хранящаяся в БД, может использоваться разными прикладными программами. Для этого эти программы должны иметь соответствующий интерфейс, позволяющий работать с данными.

 

Сетевые технологии.

Появились сразу с возникновением компьютера. Идея всех сетевых технологий – совместное использование ресурсов компьютеров, входящих в сеть.

Компьютерная сеть – группа соединённых компьютеров и других устройств, взаимосвязанная между собой с помощью средств связи и осуществляющая распределённую обработку данных.

По масштабам компьютерные сети могут быть очень различными:

· LAN (Local Area Network) – локальная компьютерная сеть. Относительно небольшое число компьютеров и относительно небольшие размеры сети (255 компьютеров, протяжённость 1 – 10 км). Локальные сети могут обслужить предприятие, отделы и управления на предприятии, компьютерный класс и т.д. Компьютеры в пределах сети идентифицируются по адресам. Каждый компьютер имеет уникальный адрес. Способы задания адресов могут быть различными:

¨ Аппаратный уровень MAC (Media Access Control).

¨ Символьные адреса (USTU.RU).

¨ Числовые, составные адреса (168.92.32.00) – IP адреса.

Локальные сети могут быть одноранговыми, в пределах таких сетей все компьютеры абсолютно равноправны. В таких сетях каждый обязан заботиться о своей информации самостоятельно.

· Противоположным типом локальных компьютерных сетей являются сети с выделенным сервером. В этом случае сервер обеспечивает работу остальных компьютеров. Функцию управления полномочиями пользователей, обеспечение защиты информации возложено на администратора сети – человека, назначенного для управления компьютерной сетью.

 

Топология сети.

Взаимное расположение компьютеров, объединённых в сеть и конфигурация этой сети.

Типовые топологии: шина, звезда и кольцо.

1.Шина – компьютеры присоединены к физической среде передач.

Особенности шины – все компьютеры присоединяются к одной точке. Направ-ление передачи и приёма противоположно (двунаправленный обмен с сетью). В качестве физической среды чаще всего используют электрический кабель.

Типы физической среды.

Коаксиальный кабель.

а) центральный проводник;

б) изолирующая оболочка;

в) второй электрический проводник

г) изоляция.

Витая пара – два изолированных электрических проводника, которые скручены между собой, с определенным шагом 20…30 мм

UTP (Unshielded Trusted Pair) – неэкранированная витая пара.

STP (Shielded Trusted Pair) – экранированная пара.

Стандартный тип 8 проводов, 4 пары.

Оптоволоконный кабель использует иной принцип передачи информации, в нем распространяется оптический сигнал.

Радиоканал – сигнал между компьютерами распространяется не по кабелю, а в виде электромагнитного излучения.

Для сетей с различными топологиями могут быть выбраны различные типы физической среды

Коннекторы – электроразъем. Стандартный разъем BNC.

2.Звезда.

В отличие от топологии шины, на которой легко построить одноранговую сеть, топология звезда предназначена для сетей с выделенным сервером.

Обмен осуществляется двунаправленным образом -  ПК – Хаб.

3.Кольцо.Особенностью является то, что каждый компьютер имеет однонаправленный прием передачи данных.

Каждый компьютер, объединенный в сеть, должен обладать аппаратным устройством для присоединения к сети – сетевой адаптер.

Главная функция сетевого адаптера – обеспечение работы компьютера в сети. Адаптер формирует сигнал и передает его в соответствующую физическую среду передачи. Адаптер совместим конструктивно с соответствующей физической средой передачи. Помимо обмена сигналами с сетью, адаптер выполняет ряд специфических функций:

· Гальваническая развязка компьютера и сети.

· Преобразование сигнала логических уравнений, действующих внутри компьютера и в сети.

· Кодирование и декодирование сигнала.

· Преобразование кода из параллельного формата, который действует в пределах компьютера в последующий код, который действует в сети.

 




Читайте также:
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (221)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.039 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7