SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

LEGO для систем диспетчеризации

Статья рассказывает о нововведениях в программе MasterSCADA, благодаря которым легче создавать системы диспетчеризации, затрачивая на разработку значительно меньше времени и средств.


insat_web.jpg


В кубики играть легко и просто. Впрочем, детские конструкторы увлекают иногда не только детей. А возможности короля конструкторов – Lego – безграничны и пробуждают неуемную фантазию у всякого, кто однажды взял в руки эти простейшие, на первый взгляд, кусочки пластмассы.

Но какое отношение все это имеет к системам диспетчеризации, спросите вы? Между тем аналогия напрашивается сама собой: объекты, требующие диспетчеризации, как правило, простейшие и типовые. Столь же простые и типовые и средства их контроля – как локальные, так и в рамках SCADA-системы верхнего уровня. Но, как и в Lego, из них можно собирать достаточно сложные, объемные и иной раз совсем не тривиальные системы.

Как только такая аналогия пришла в голову разработчикам «ИнСАТа», мы сразу задумались: чего же не хватает в известной программе MasterSCADA для того, чтобы процесс сборки систем диспетчеризации стал столь же простым и увлекательным, как и детское творчество? И начали пристально рассматривать имеющиеся у нас «кубики». Ну конечно, все обычные возможности по созданию библиотек у нас были. Причем не только библиотек, собранных из графических или алгоритмических «примитивов», но и состоящих из полноценных, законченных проектных объектов, обеспечивающих всю работу (отображение, контроль, обработка, контроль доступа, сообщения, архивирование, тренды, отчеты) с автоматизируемым объектом, начиная с низовых элементов (задвижки, насосы) и заканчивая полноценными объектами автоматизации (насосные, трансформаторные подстанции, теплопункты).

Однако, если «низовыми» элементами наши штатные и дополнительные библиотеки были укомплектованы, то полноценных объектов в них не нашлось. Анализируя, какие же причины остановили нас в желании обеспечить полноту наших библиотек, мы увидели два существенных момента, отличающих комплексные объекты от их составляющих. Первое: эти объекты очень похожи, но полностью идентичными они бывают только в рамках одной серии или этапа строительства, поэтому даже в рамках одной системы может встретиться несколько типов, немного отличающихся друг от друга. Второе: программа MasterSCADA не имела возможностей для их удобного тиражирования.

Учитывая, что объекты идентичны не полностью, а «почти», пришлось идти на разработку целых четырех программных механизмов, решающих поставленную задачу во всем ее многообразии. Перечислим их.


Шаблонные объекты

Этот механизм позволяет тиражировать разработанный объект, вводя в любой экземпляр любые необходимые изменения. При этом экземпляр всегда сохраняет связь с шаблоном, поэтому, если мы решим поменять что-то общее для всех экземпляров, достаточно нажать одну кнопку, чтобы увидеть все отличия каждого экземпляра от шаблона, принять или отклонить изменения – все сразу или по отдельности (рис. 1).

Рис.1.png

Рис. 1.  Наследование изменений в шаблоне



Образцовые объекты

Этот механизм позволяет тиражировать полностью идентичные объекты. В проекте MasterSCADA содержится один-единственный объект, даже если в жизни их сотни, а все индивидуальные настройки каждого экземпляра сведены в общую таблицу экземпляров на странице свойств этого объекта (рис. 2). Бесспорные плюсы подобного механизма – значительное улучшение обзорности, уменьшение размера проекта, резкое снижение времени, потраченного на его запуск. Но есть и небольшой минус – объекты обрабатываются строго последовательно (предыдущий механизм работает в рамках многопоточной модели MasterSCADA). Как правило, для задач диспетчеризации минимальное снижение быстродействия в связи с отсутствием распараллеливания обработки является несущественным.

Рис.2.png

Рис. 2. Правка свойств экземпляров типового объекта



Закрытые объекты

Совершенно очевидно, что для тиражируемых задач главное – создать и отладить образец или шаблон. Тиражирование – во многом механический процесс, не требующий участия разработчика и высокой квалификации. У заказчика в такой ситуации возникает искушение заплатить только за пилотный проект, а далее тиражировать все своими силами. Да и коллеги не всегда соблюдают профессиональную этику. В этих условиях закрытие внутренней структуры объектов (рис. 3) правами доступа, защищенными паролем, – не прихоть, а суровые условия жизни по волчьим законам капитализма. При этом сохраняется два варианта дальнейшего тиражирования – силами авторов, имеющих доступ к внутренней структуре и проектным средствам тиражирования, и силами заказчика. 

Рис.3.png

Рис. 3. Защищенные объекты со скрытой структурой


Второй вариант работает так: автор задает разрешение на подключение не более заданного числа объектов (очевидно, ограничение будет пропорционально полученной от заказчика оплате работ), а заказчик добавляет новые объекты по мере их ввода в эксплуатацию. Добавление производится прямо в режиме исполнения SCADA-системы, без перехода в режим разработки. Все настройки объектов доступны в сводной таблице и могут быть как добавлены, так и изменены тоже без выхода из режима исполнения. Механизм закрытых объектов проекта позволяет их автору не только регулировать свои расчеты с заказчиками систем диспетчеризации, но и продавать такие объекты коллегам как совершенно самостоятельный товар. «ИнСАТ» готов предоставить площадку для такого взаимовыгодного обмена.


Клеммники объектов

Если у нас есть закрытые объекты, то сразу же возникает резонный вопрос: а как подключать к ним сигналы, ведь точки подключения находятся внутри объекта. Да и хороший тон объектной разработки требует наличия определенных интерфейсов для связи с любым, не обязательно тиражируемым объектом. С этой целью был создан механизм клеммников (рис. 4). Возвращаясь к аналогии с Lego, клеммники – это те самые зубчики, которые позволяют кубикам прочно цепляться друг за друга. Такой механизм позволяет упорядочить проекты, упростить их отладку, удобно перемещать объекты в библиотеку и из нее.

Рис.4.png

Рис. 4. Механизм клеммников



Сумма технологий

Описанный набор механизмов образовал законченную экосистему крупноблочной разработки проектов диспетчеризации любого масштаба. А накопление коллекции готовых объектов позволяет не в теории, а в жизни собирать систему «из кубиков», экономя время и силы. В условиях бюджетных ограничений у разработчиков появилась возможность делать недорогие системы, зарабатывая на них за счет низкой себестоимости не меньше, чем на системах с серьезным финансированием.


Практика – критерий истины

Как и строители мостов, мы берем все риски на себя и опробуем нововведения в MasterSCADA прежде всего в собственных проектах (рис. 5). Накоплен опыт тиражирования систем диспетчеризации теплопунктов, трансформаторных подстанций, дизель-генераторных установок, климат-систем центров обработки данных и т. п. Теперь этот опыт мы готовы передавать другим.

Рис.5.png

Рис. 5. Пример мнемосхемы с типовыми объектами


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 6(42)_2012

И.Е. Аблин, генеральный директор,
ЗАО «НПФ ИнСАТ», г. Москва,
тел.: (495) 989-2249,
e-mail: info@insat.ru,
www.masterscada.ru