Главная Пресс-центр Статьи и публикации Citect - новая SCADA-система на российском рынке и новые возможности, "Промышленные контроллеры и АСУ", N 1, 2000

Citect - новая SCADA-система на российском рынке и новые возможности, "Промышленные контроллеры и АСУ", N 1, 2000

Надежда Куцевич, ЗАО «РТСофт»

Представляется новый на российском рынке SCADA-пакет Citect австралийской фирмы CiTecgnologies для платформ Windows 95/NT. Он предназначен для создания как автономных приложений на одном узле, так и больших прикладных систем в различных отраслях промышленности, строительства, науки и образования.

Введение

Появление нового SCADA-пакета на российском рынке может вызвать некоторую досаду. Продуктов такого типа и так достаточно. При сложившихся требованиях к SCADA-системам трудно предложить что-то   принципиально новое. Но не будем торопиться и начнем с истории.

Примерно год назад на рынке SCADA-продуктов в Нидерландах появился новый мощный конкурентный продукт — SCADA — система Citect австралийской компании Ci Technologies. Еще три-четыре года назад он был известен только в Австралии. И за столь короткое время распространился по всему миру, демонстрируя высокий рост продаж, особенно в Европе (30% за последний год). Особенность компании Ci Technologies (Ci — Control Instrumentation) в том, что она не только разработчик SCADA — системы Citect, но и системный интегратор, действующий на австралийском рынке. В систему вложен весь опыт системной интеграции, и не только в собственно ПО, но и в «базу знаний», которая воплотилась в help-функциях, ноу-хау и решении проблем, связанных с 300 программируемыми контроллерами, поддерживаемыми этим пакетом. Таким образом, SCADA — система Citect — это программный пакет, созданный на основе большого опыта компании. Однако при всей важности этого факта, интересно познакомиться и с особенностями продукта. Уникальность его — в двух аспектах:

возможности постепенных инвестиций в используемый продукт;
чисто технических особенностях.

Особенности использования Citect

Семь раз отмерь, один отрежь — это назидание особенно актуально при выборе высокотехнологичных программных продуктов. Хотя бы потому, что первоначальные вложения в такой продукт достаточно высоки. Для разработки приложений в SCADA-системах необходима среда разработки (development), цена которой явно превосходит стоимость остальных компонентов SCADA-пакета, прежде всего, систем исполнения (run-time). Удивительно, но Ci Technologies предлагает пользователям систему разработки бесплатно, цена же систем исполнения сравнима с соответствующими компонентами других SCADA-пакетов.

Одна из характеристик SCADA — системы Citect — гибкость, которая проявляется в нескольких чертах. Во-первых, для SCADA — системы Citect естественным является режим распределенной разработки приложений, поскольку часто необходима многопользовательская разработка в силу того, что создаваемые приложения далеко не просты (иначе можно было бы обойтись и без SCADA — пакета).

Во-вторых, в SCADA — систему Citect заложено огромное многообразие подходов к разработке приложений, поскольку мера использования внутренних ресурсов системы разработки зависит от профессиональных навыков разработчика, от глубины понимания Windows-технологий, от требований проекта. Так, возможна разработка приложений без программирования вообще на основе поставляемых библиотек графических объектов, шаблонов, драйверов и т.д. Возможна и самостоятельная разработка новых компонентов приложений, и модификация базовых. В зависимости от профессиональных навыков разработчика, приложение можно создавать как с использованием языка SCADA — системы Citect, называемого Cicode, так и более знакомых, традиционных языков программирования (Visual Basic, C).

Иногда сложно предусмотреть детальную топологию проекта с распределением функциональных возможностей на каждом узле. В SCADA — системе Citect предусмотрено простое наращивание дополнительных узлов проекта и возможность перераспределения их функций. Выполняются такие процедуры на уровне конфигурирования каждого узла.

Указанные выше особенности особенно важны, когда SCADA-пакет используется впервые, поскольку не требуют больших финансовых вложений с одной стороны, а с другой — позволяют проанализировать все возможности системы (не демо-версии!).

Технические возможности системы

Scada — система Citect используется как 32-разрядное приложение Windows NT, Windows 95 и 98. Сбор данных, формирование алармов и построение трендов может происходить одновременно с редактированием и компиляцией. Ядро SCADA — системы Citect является многозадачным ядром реального времени, с вытеснением задач по приоритетам. Оно обеспечивает равномерное выполнение всех приложений.

База данных реального времени приложения

Для каждого нового проекта автоматически создаётся файловая структура в формате dBase (dbf). Для хранения данных проекта (теги, начальные значения параметров и т.п.) инициализируется около 60 файлов. Эти файлы могут отдельно импортироваться в EXCEL для редактирования или документирования. Ничто не мешает вам редактировать dbf-файлы. Для тестирования разрабатываемой конфигурации в SCADA — системе Citect можно создать «электронный контроллер» ( «memory PLC»), который эмулирует работу контроллера с помощью вводимых вручную тегов, и его работу можно проверить в системе исполнения. (runtime).

Архитектура клиент/сервер SCADA — системы Citect

В SCADA — система Citect сервер выполняет пять функций (рис.1):

сервер ввода/вывода является выделенным коммуникационным сервером, организуя обмен информацией между устройствами ввода-вывода и узлом, выполняющим функцию визуализации (клиентом);
cервер алармов непрерывно отслеживает данные, сравнивая их с допустимыми пределами и проверяя выполнение заданных условий, и непосредственно отображает все алармы на соответствующем узле визуализации;
cервер отчётов генерирует отчёты по истечению определённого времени или при возникновении определённого события;
cервер трендов собирает и регистрирует трендовую информацию, позволяя фиксировать развитие процесса в реальном времени или ретроспективно (исторически) в окне трендов или в файле;
cервер синхронизации (тайм-сервер), который синхронизирует работу всех персональных компьютеров сети.

Задача сервера ввода-вывода выполняется на одном компьютере (узле). Если в больших прикладных системах этот узел становится перегруженным, другие серверы (алармов, отчётов и трендов) могут устанавливаться на других узлах. А если и задача сервера ввода-вывода перегружает узел, то можно расширить число серверов ввода-вывода. Все узлы визуализации могут осуществлять доступ ко всем серверам через сеть. SCADA — система Citect поддерживает NetBIOS, TCP/IP и другие сетевые протоколы. Одновременно может выполняться несколько протоколов.

Сервер алармов

В SCADA — система Citect различаются четыре типа алармов:

цифровые алармы, возникают в ответ на изменение состояния;
аналоговые алармы, базируются на анализе выхода за указанные верхние и нижние пределы, изменяемом смещении, скорости изменения, описании уровня алармов.
алармы с метками времени базируются на таймере, который работает в контроллере и регистрирует алармы с точностью до миллисекунд. Метка времени обычно используется для изучения тревожных ситуаций, когда одновременно возникает целый ряд алармов. С помощью метки времени можно выявить последовательность возникновения алармов;
составные алармы, возникающие в результате событий или комбинации событий.

Аппаратные алармы всегда регистрируются отдельно и визуализируются на отдельном дисплее алармов.

Сервер отчетов

Язык программирования Cicode поддерживает простой набор операторов, с помощью которых можно генерировать отчёт и задавать его шаблон. Значения времени хранятся в аккумуляторах языка CiCode — регистрах, которые кумулятивно запоминают такие переменные в виде количества часов работы или счётчиков. Таймеры и счётчики могут запускаться по некоторому событию, временно приостанавливаться и т.п. В окне редактирования отчётов задаётся имя отчёта и отчётный период (день, неделя и т.д.). Можно также задавать событие, которое запускает генерацию отчёта и уровень привилегированности пользователя, определяющий права пользователя на запуск генерации отчёта. Отчёты сохраняются на диске в файле. Файл последнего отчёта имеет расширение. 001. Отчёты, естественно, могут генерироваться в EXCEL с помощью DDE-связей. В Citect есть и электронная почта, по которой отчёты могут посылаться, например, коллегам.

Резервирование

Ещё одним отличительным свойством SCADA — системы Citect является то, что среди стандартных функций здесь предусмотрено дублирование. Сервер ввода-вывода может дублироваться с помощью резервного сервера ввода-вывода /В), на котором выполняется та же самая прикладная задача. При отказе основного сервера резервный сервер продолжает работу без какой-либо потери информации.

Могут также дублироваться серверы трендов, отчётов и алармов. Дублирование возможно и на уровне сети (рис.2). Это делается установкой в компьютере двух сетевых карт и организацией дублированной связи с контроллерами.

Утилита «Computer setup» ( «Установка компьютера») позволяет конфигурировать компьютер как узел визуализации (клиент), как основной или резервный сервер ввода-вывода, сервер алармов, трендов или отчётов. Она также позволяет конфигурировать временную синхронизацию и запрещение срабатывания определённых клавиш, например, в случае использования Alt-Tab, Ctrl-Esc или других клавиатурных кодов.

500 функций

В SCADA — системе Citect встроен гибкий язык программирования Cicode, сравнимый по возможностям с языками Pascal/C. Именно на нем написана сама SCADA-система. Cicode позволяет создавать программы любой степени сложности. Язык Cicode поддерживает, например, 40 операторов для управления алармами, операторы для управления коммуникационными портами, 19 операторов для работы с файлами, 18 SQL функций, 50 операторов для организации работы с трендами и множество других. Исходный файл на Cicode создается редактором и компилируется вместе с проектом. Это гарантирует быстрое исполнение прикладной программы.

Проект всегда компилируется с системой исполнения. Во время компиляции проверяются все dbf-файлы, транслируется Cicode. В SCADA — системе Citect есть специальные функции для проверки производительности системы.

Во время исполнения системы может активизироваться специальное ядро, которое поддерживает команды мониторинга контроллеров и сетевых взаимодействий, проверки загрузки центрального процессора, проверки ошибок и т.д.

Возможности HMI в SCADA — системе Citect

Графические объекты на дисплеях оператора можно построить с помощью Графического редактора (Graphics Builder). SCADA — система Citect поддерживает неограниченное количество окон — «страниц». Для их создания предлагается использовать библиотеку шаблонов. Для упрощения создания графических объектов на странице поставляются три библиотеки — объектов, «джиннов» и «суперджиннов». Объекты — это статические картинки, классифицированные по группам, таким как механизмы, резервуары, насосы и т.д. «Джинны» и «суперджинны» — это динамические объекты, к ним могут прикрепляться меняющиеся переменные. Для «джиннов» место на экране зафиксировано (например, ползунок на линейке со шкалой), а для «суперджиннов» — нет. «Суперджинны» могут открывать новое окно. Во время исполнения «суперджинн» может запускаться несколько раз. Каждое видимое окно является «потомком» со своими собственными переменными. Когда во время исполнения вызывается «суперджинн», автоматически создаётся окно-»потомок» с реальными значениями переменных. Такая процедура значительно ускоряет разработку сходных объектов. Эти объекты могут использоваться для любого другого клиента.

После всех этих процедур компилируется прикладная задача. Во время компиляции графика запоминается, а программа на CiCode проверяется на наличие синтаксических ошибок. Установленный ранее проект де-инсталлируется и заменяется вновь созданным.

Новые технологии

В настоящее время для разработки систем автоматизации активно начинают применяться COM/DCOM-технологии, причем как квалифицированными разработчиками прикладного ПО, так и в предлагаемых на рынке инструментальных системах. Новые технологии в SCADA — системе Citect находят свою реализацию в виде:

OPC-компонентов для подключения широкого спектра контроллерного оборудования и промышленных сетей стандартным, формально описанным способом (OPC-спецификация);

ActiveX-объектов для расширения функциональных возможностей разрабатываемого приложения за счет уже разработанных и готовых к использованию программных компонентов.

Заключение

Итак, важными характеристиками SCADA — системы Citect являются следующие.

Не требуется вложений в систему разработки. При этом допускается разработка прикладной системы многими пользователями одновременно.

Гибкость использования инструментальных программных средств. Эта система предназначена для создания как автономных приложений на одном узле, так и больших прикладных систем, которые естественным, «бесшовным», образом могут быть расширены до сотен тысяч точек ввода-вывода и десятков персональных компьютеров.

Встроенное резервирование позволяет качественно и легко решить проблему надежности функционирования системы.

Язык Cicode позволяет создавать программы любой степени сложности.

SCADA — система Citect — это мощный конкурентоспособный SCADA — продукт. У него сильные рыночные позиции, благодаря поддержке истинной структуры клиент/сервер, открытой архитектуре, а также богатым возможностям языка программирования CiCode и встроенной дублируемости. SCADA — система Citect обеспечивает дружественную систему помощи (help), основанную на богатом опыте компании Ci Technologies как системного интегратора. Все эти функции в сочетании с низкой стартовой ценой обеспечивают хорошее рыночное преимущество этого пакета.

15.04.2014