4.1 Постановка задачи

4.1.1 Задачи SCADA системы

В настоящее время при построении систем автоматизированного управления технологическими процессами интерфейс пользователя, с системой управления, реализуется с помощью вычислительных систем. Такой подход обусловлен несколькими причинами: компактностью (в физическом и энергетическом смысле) современной вычислительной техники, развитостью способов отображения информации, большой функциональности и изменчивости систем управления.

Применение компьютерной техники в АСУ-ТП вообще, и на рабочих местах операторов в частности, привело к зарождению класса программного обеспечения (ПО), известного как SCADA (Supervisory control and data acquisition).

Таким образом, важнейшей задачей ПО SCADA является предоставление интерфейса взаимодействия между оператором и системой управления ТП. Часто на SCADA возлагают и такие задачи как: формирование сигнализации про отклонение в ТП, ведения архивов параметров ТП и протоколов событий.

Поэтому программное обеспечение SCADA удобно рассматривать как совокупность подсистем: базы данных параметров ТП и связи с системами управления ТП (контроллерами), формирования сигнализации про отклонение ведения ТП, архивирования, протоколирования, визуализации оперативных и архивных данных.

В дополнении, к вышеперечисленным задачам можно отнести разделение прав доступа на чтение-изменение тех или иных параметров ТП, реализованное в подсистеме безопасности.

Таким образом современные SCADA системы представляют собой достаточно сложные программные комплексы.

Предметом данного подпроекта является разработка концепции среды визуализации и управления (СВУ) и реализаций СВУ на основные способы представления, для SCADA системы OpenSCADA.

Под визуализацией подразумевается следующий набор задач:

• Предоставление оператору текущих данных про параметры ТП (показания датчиков, положения механизмов, исполнительных устройств). Большое внимание уделяется сигнализации про отклонения (нарушения) ведения ТП.
• Отображение архивной информации про параметры ТП и события, которые произошли.
• Приём и передача команд оператора подконтрольной системе.

СВУ должна работать в двух режимах – редактирования (разработки) и исполнения. На первом этапе планируется реализация режима разработки только для QT-версии СВУ!

В процессе функционирования СВУ должна использовать данные других подсистем:

• Подсистема "Сбор данных (DAQ)":
  • режим разработки - при подключении динамики к кадру(виджету);
  • режим исполнения - при формировании динамики кадра (доступ к текущим значениям параметров его истории, а также нарушениям по параметрам).
• Подсистема "Архивы":
  • режим разработки - при настройке динамики кадра;
  • режим исполнения - при формировании динамики кадра (доступ к архивным значениям параметров).
• Подсистема "Безопасность":
  • режим разработки - при настройке доступа к виджетам;
  • режим исполнения - при формировании изображения виджета и возможности управления.
• Подсистема "БД": доступ на загрузку и сохранение данных по виджетам, кадрам, библиотекам кадров и проектам как в режиме разработки, так и исполнения.

Изображение на экране должно формироваться из ограниченного набора базовых виджетов(примитивов). Представление и интерфейс базовых виджетов для каждого СВУ реализуется отдельно. Это сделано с целью оптимизации производительности и упрощения задачи создания библиотеки базовых виджетов. С целью совместимости между различными реализациями СВУ планируется создание общего описания библиотеки базовых виджетов (модели данных) с последующей реализацией её интерфейса в каждой СВУ.

Базовые виджеты должны группироваться и формировать производные виджеты, с дальнейшим накоплением их в пользовательских библиотеках виджетов/кадров.

4.1.2 Задачи систем мониторинга

Учитывая назначение системы OpenSCADA, как системы для мониторинга данных во многих смежных областях, необходимо сформулировать задачи для таких систем в целом.

В системах мониторинга, как правило, отсутствует возможность управления, однако элементы интерактивного взаимодействия должны присутствовать.

Основной задачей таких систем является непрерывное предоставление информации в доступном виде и на фоне основной работы.