SCADA-системы. Взгляд со стороны, "PCWeek", N 33, 1999

Куцевич Н. А., канд.техн.наук, ЗАО «РТСофт», Москва

Приступая к разработке специализированного прикладного программного обеспечения (ППО) для создания системы управления, системный интегратор или конечный пользователь обычно выбирает один из следующих путей:

Программирование с использованием «традиционных» средств (традиционные языки про-граммирования, стандартные средства отладки и пр.)

Использование существующих, готовых COTS (Commercial Of The Shelf) инструментальных проблемно-ориентированных средств.

Конечно, качественное, хорошо отлаженное ППО, написанное высококвалифицированным программистом специально для некоторого проекта является наиболее оптимальным. Но, следующую задачу программист вынужден решать опять практически с нуля. Для сложных распределенных систем, процесс их создания становится недопустимо длительным, а затраты на их разработку неоправданно высокими. Сегодня, в условиях всё более возрастающей доли ППО в затратах на создание конечной системы и, соответственно, всё более ужесточающихся требований к интенсификации труда программистов, вариант с непосредственным программированием относительно привлекателен лишь для простых систем или небольших фрагментов большой системы, для которых нет стандартных решений (не написан, например, подходящий драйвер) или они не устраивают по тем или иным причинам в принципе. В любом случае процесс разработки собственного ППО важно упростить, сократить временные и прямые финансовые затраты на разработку ППО, минимизировать затраты труда высококлассных программистов, по возможности привлекая к разработке специалистов-технологов в области автоматизируемых процессов.

Современный бизнес в области разработки ПО всё более и более сегментируется и специали-зируется. Причина проста — ПО становится всё более сложным и дорогостоящим. Разработчики операционных систем, разработчики инструментальных средств, разработчики прикладного ПО и т.д., по существу, говорят на «разных языках». Таким образом, сама логика развития современного бизнеса в части разработки ППО для конечных систем управления требует использования всё более развитых инструментальных средств типа SCADA-систем (от Supervisory Control And Data Acquisition). Разработка современной SCADA-системы требует больших вложений и выполняется в длительные сроки. И именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности ППО для АСУ ТП, представляется целесообразным идти по второму пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже апробированный, универсальный инструментарий.

Если это решение для Вас очевидно или Вы его принимаете, то возникает вопрос выбора SCADA-системы. Ниже перечислены только некоторые из популярных на западном и российском рынках SCADA-систем, имеющих поддержку в России:

Общий анализ подобных пакетов позволяет сформулировать некоторые основные возможно-сти и характерные особенности SCADA-систем.

Публикаций по SCADA-системам в нашей прессе достаточно много. Просматривая их, хоте-лось бы достаточно схематично остановиться на уже ставшем традиционном наборе свойств и ха-рактеристик SCADA-систем (хотя, из-за большого количества последних, суммарный объем их изложения получается большим), и заострить внимание на вновь появившихся связях SCADA-систем с окружающим миром — OPC-серверах, расширениях реального времени для Windows NT, и на моментах, которые ранее не часто находили отражение в публикациях — о нише SCADA-систем в комплексе программных компонент «сквозной» автоматизации производства. SCADA-системы «закрывают» цеховой уровень автоматизации, связанный, прежде всего, с получением и визуали-зацией информации от программируемых контроллеров, распределенных систем управления. По-ставляемая на данный уровень информация недоступна на уровне управления производством. По-этому важно отметить, что некоторые фирмы разрабатывают тесно интегрированные со SCADA-пакетами системы управления производством и обеспечивают обмен между этими уровнями, тем самым резко усиливая сервисные возможности своих продуктов для реализации комплексного подхода к автоматизации промышленного предприятия в целом. Разработка подобных комплекс-ных, хорошо интегрированных инструментальных средств — главная современная тенденция в раз-работке базового ПО для управления промышленным предприятием.

Характеристики SCADA-систем

В силу тех требований, которые предъявляются к системам SCADA, спектр их функцио-нальных возможностей определен и реализован практически во всех пакетах. Перечислим основ-ные возможности и средства, присущие всем системам и различающиеся только техническими особенностями реализации:

автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;
средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;
средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;
средства хранения информации с возможностью ее постобработки (как правило, реализу-ется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);
средства обработки первичной информации;
средства визуализации информации в виде графиков, гистограмм и т.п.;
возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как «единое целое» ( «recipe» или «установки»).

Функциональные возможности

Основу большинства SCADA-пакетов составляют несколько программных компонентов (ба-за данных реального времени, ввода-вывода, предыстории, аварийных ситуаций) и администрато-ров (доступа, управления, сообщений).

Следует отметить, что в целом технология проектирования систем автоматизации на основе SCADA-систем очень похожа:

Разработка архитектуры системы автоматизации в целом. На этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации.

Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с «горячим резервированием» и т.п.

Создание прикладной системы управления для каждого узла. На этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации.

Приведение в соответствие параметров прикладной системы с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня (например, программируемые логические контроллеры — PLCs) с внешним миром (датчики температуры, давления и др.)

Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и в реальном режиме.

Перечисленные выше возможности систем SCADA в значительной мере определяют стои-мость и сроки создания ПО, а также сроки ее окупаемости.

Технические характеристики

Ниже перечисляются характеристики, важные для оценки функциональности SCADA-систем, и приводится краткий анализ каждой характеристики.

Программно-аппаратные платформы, на которых реализована SCADA-система. Анализ перечня таких платформ необходим, поскольку от него зависит ответ на вопросы распространения SCADA-системы на имеющиеся вычислительные средства, а также оценка стоимости эксплуата-ции системы (будучи разработанной в одной операционной среде, прикладная программа может быть выполнена в любой другой, которую поддерживает выбранный SCADA-пакет). В различных SCADA-системах этот вопрос решен по разному. Так, FactoryLink имеет весьма широкий список поддерживаемых программно-аппаратных платформ:

В то же время в таких SCADA-системах, как RealFlex и Sitex основу программной платфор-мы принципиально составляет единственная операционная система реального времени QNX.

Подавляющее большинство SCADA-систем реализовано на MS Windows платформах. Имен-но такие системы предлагают наиболее полные и легко наращиваемые MMI (Man Machine Interface) средства. Учитывая продолжающееся усиление позиций Microsoft на рынке операцион-ных систем (ОС) следует отметить, что даже разработчики многоплатформных SCADA-систем, такие как United States DATA Co, приоритетным считают дальнейшее развитие своих SCADA-систем на платформе Windows NT. Некоторые фирмы, до сих пор поддерживавшие SCADA-системы на базе ОС реального времени (РВ), начали менять ориентацию, выбирая системы на Windows NT платформе. Все более очевидным становится применение ОС реального времени, в основном, во встраиваемых системах, где они действительно хороши. Таким образом, основным полем, где сегодня разворачиваются главные события глобального рынка SCADA--систем, стала MS Windows NT на фоне всё ускоряющегося сворачивания активности в области MS DOS, MS Windows 3.xx/95, различных UNIX-реализаций и ОС реального времени. Быстрое развитие OPC-технологий, низкие цены аппаратного обеспечения, распространённость Windows NT на офисных рынках вкупе с её солидными техническими характеристиками — главные причины того, что абсо-лютное большинство производителей SCADA-пакетов мигрировали в сторону этой операционной системы.

Имеющиеся средства сетевой поддержки

Одной из основных черт современного мира систем автоматизации является их высокая степень интеграции. В любой из них могут быть задействованы объекты управления, исполнительные механизмы, аппаратура, регистрирующая и обрабатывающая информацию, рабочие места операторов, серверы баз данных и т.д. Очевидно, что для эффективного функционирования в этой разнородной среде SCADA-система должна обеспечивать высокий уровень сетевого сервиса. Желательно, чтобы она поддерживала работу в стандартных сетевых средах (ARCNET, ETHERNET и т.д.) с использованием стандартных протоколов (NETBIOS, TCP/IP и др.), а также обеспечивала поддержку наиболее популярных сетевых стандартов из класса промышленных интерфейсов (PROFIBUS, CANBUS, LON, MODBUS и т.д.) Обобщенная схема подобной системы приведена на рис.1.

Этим требованиям в той или иной степени удовлетворяют практически все рассматриваемые SCADA-системы, с тем только различием, что набор поддерживаемых сетевых интерфейсов, ко-нечно же, разный.

Встроенные командные языки

Большинство SCADA-систем имеют встроенные языки высокого уровня, VBasic-подобные языки, позволяющие сгенерировать адекватную реакцию на события, связанные с изменением значения переменной, с выполнением некоторого логического условия, с нажатием комбинации клавиш, а также с выполнением некоторого фрагмента с заданной частотой относительно всего приложения или отдельного окна.

Поддерживаемые базы данных

Практически все SCADA-системы, в частности, Genesis, InTouch используют ANSI SQL синтаксис, который является независимым от типа базы данных. Таким образом, приложения виртуально изолированы, что позволяет менять базу данных без серьезного изменения самой прикладной задачи, создавать независимые программы для анализа информации, использовать уже наработанное программное обеспечение, ориентированное на обработку данных.

Графические возможности

Для специалиста-разработчика системы автоматизации, также как и для специалиста-»технолога», чье рабочее место создается, очень важен графический пользовательский интерфейс. Функционально графические интерфейсы SCADA-систем весьма похожи. В каждой из них существует графический объектно-ориентированный редактор с определенным набором анимационных функций. Используемая векторная графика дает возможность осуществлять широкий набор операций над выбранным объектом, а также быстро обновлять изображение на экране, используя средства анимации.

Крайне важен также вопрос о поддержке в рассматриваемых системах стандартных функций GUI (Graphic Users Interface). Поскольку большинство рассматриваемых SCADA-систем работают под управлением Windows, это и определяет тип используемого GUI.

Эксплуатационные характеристики

Эксплуатационные характеристики SCADA-системы имеют большое значение, поскольку от них зависит скорость освоения продукта и разработки прикладных систем. Они в конечном итоге отражаются на стоимости реализации проектов.

Удобство использования

Следует отметить, что сервис, предоставляемый SCADA-системами на этапе разработки прикладного ПО, обычно очень высок — это вытекает из основных требований к таким системам. Почти все они имеют Windows-подобный пользовательский интерфейс, что во многом повышает удобство их использования, как в процессе разработки, так и в период эксплуатации прикладной задачи.

Наличие и качество поддержки

Необходимо обращать внимание не только на наличие технической поддержки SCADA-систем, как таковой, но и на ее качество. Для зарубежных систем в России возможны следующие уровни поддержки: услуги фирмы-разработчика; обслуживание региональными представителями фирмы-разработчика; взаимодействие с системными интеграторами. Судя по большому количеству установок зарубежных систем, исчисляющихся в тысячах (InTouch — 80000, Genesis — 30000), можно быть уверенным в том, что поддержка этих систем очень эффективна. Российские партнёры ведущих мировых производителей, как правило, так же обеспечивают серьёзный уровень сервиса для своих заказчиков в виде русификации документации, регулярных курсов, «горячей линии» и решения проблем связанных с индивидуальными требованиями заказчика. Выяснение ситуации о реальном качестве подобной поддержки российским дистрибутором соответствующего продукта — один из главных вопросов, требующих тщательной проработки покупателем при выборе той или иной SCADA-системы.

Отечественные системы, несмотря на малые количества установок по сравнению с система-ми ведущих зарубежных фирм (имеется в виду глобальный рынок), создавались и поддерживают-ся фирмами-разработчиками, содержащими штат профессиональных программистов, которые имеют все предпосылки для качественного технического обслуживания своих продуктов.

Русификация

Любая система управления, имеющая интерфейс с оператором, должна допускать возможность общения с человеком на его родном языке. Поэтому крайне важна возможность использования в системе различных шрифтов кириллицы, ввод/вывод системных сообщений на русском языке, перевод документации, различных информационных материалов. Для российских систем эта проблема вообще отсутствует, так как они разрабатывались отечественными фирмами. Для многих зарубежных продуктов проблема русификации в значительной мере снимается, во всяком случае, для подсистем исполнения или RunTime-подсистем, если они используют наборы шрифтов Windows. Часть зарубежных систем имеют переводы документации на русский язык (InTouch). Нужна ли русифицированная среда разработки? Положительный ответ далеко не очевиден. Но если «да», то среда, обязательно протестированная и рекомендованная фирмой-разработчиком. Кроме легитимности этой процедуры важно, чтобы в русифицированной версии отслеживались последние обновления (update), реализованные фирмами разработчиками в виде PatchFix и ServicePack.

Оценка стоимости инструментальных систем

Стоимость системы

Стоимость SСADA систем, на первый взгляд, кажется достаточно высокой. При этом механизм определения цены у разных фирм-разработчиков различен: стоимость InTouch, например, зависит от количества переменных, используемых в разрабатываемой прикладной программе, стоимость Simplicity определяется количеством каналов ввода/вывода, которые должна поддерживать система, а пакет FactoryLink имеет высокую базовую стоимость, но не имеет ограничений по количеству каналов. При оценке стоимости SCADA-системы учитываются минимальные и рекомендуемые ресурсы компьютера, необходимые для ее установки. При этом в некоторых системах, например, WinCC число допустимых переменных напрямую зависит от количества доступного ОЗУ.

Стоимость освоения системы

Как уже упоминалось, процедура освоения SCADA-систем достаточно проста с точки зрения программиста и не требует длительного времени, поэтому эти затраты относительно невелики. Основной составляющей стоимости является оплата труда программистов, осуществляющих эту работу.

Стоимость сопровождения или «стоимость владения»

Эта составляющая обычно наиболее «скрыта от глаз покупателя» и зависит от многих факторов. Например, таких:

Стоимость «риска» покупки, который определяется такими параметрами как рыночная надёжность фирмы-дистрибутора инструментального пакета (трудно говорить о надёжности фирмы, если её, скажем, штат 1-5 человек), рыночная стабильность фирмы-изготовителя продукта;
Стоимость коммуникаций с фирмой-поставщиком;
«Время реакции» поставщика на проблемы покупателя;
Наличие реального прикладного опыта и хорошего знания поставляемого продукта специалистами фирмы-поставщика. Наличие в принципе у поставщика специалистов по продукту;

Степень открытости, адаптируемости и модернизируемости продукта.

Эти и многие другие факторы, влияющие на «стоимость владения» необходимо учитывать при выборе системы. Можно подчеркнуть, что концентрация разработчиков SCADA-систем на поле Windows NT способствует снижению «стоимости владения» пользователем этими продуктами.

Стоимость разработки прикладных систем

Стоимость, связанная с трудозатратами на разработку прикладных программ при использовании SCADA-систем, существенно уменьшается по сравнению с использованием традиционного программирования. В качестве примера можно привести работы по созданию системы информационного обслуживания в CERN'е, которая содержала несколько десятков узлов. Эти работы вместе с отладкой заняли около трех месяцев и выполнялись с помощью системы FactoryLink. Но следует учесть, что вышесказанное относилось к стоимости системы разработки; необходимо отметить, что стоимость систем исполнения составляет обычно 30-50%% от стоимости системы разработки;

Стоимость окупаемости SCADA-систем

Чтобы оценить время окупаемости SCADA-системы необходимо учесть множество факторов, включая количество проектов, реализуемых на основе этой системы, стоимость этих проектов и т.д. Ориентировочно, если речь идет о бизнесе системного интегратора, реализация 2-3 проектов при приобретении системы разработки SCADA окупает ее.

Описанные в данной части статьи характерные черты и особенности SCADA-систем являются достаточно статичными или устоявшимися. Но немаловажное значение имеют вновь появляющиеся особенности систем, связанные с их «открытостью», с интеграцией их в структуру комплексной автоматизации предприятия в целом. Конечно, одним из важных свойств SCADA всегда была открытость, но сейчас оно дополняется новыми средствами передачи данных между процессами (OLE — Object Linking and Embedding — включение и встраивание объектов), стандартом общения с технологическими устройствами — OPC (OLE for Process Control), встраиваемыми программными объектами (ActiveX). Вновь появившиеся особенности SCADA-систем будут рассмат-риваться в второй части статьи.

Открытость систем

Система является открытой, если для нее определены и описаны используемые форматы данных и процедурный интерфейс, что позволяет подключить к ней «внешние», независимо разработанные компоненты, адаптировать пакет под конкретные нужды с минимальными затратами. В принципе любой SCADA-пакет является «открытым». Весь вопрос в том — для кого? Понятно, что разработчик инструментального пакета, разработчик ППО на его основе и конечный пользователь могут по-разному трактовать это понятие.

Разработка собственных программных модулей

Перед фирмами-разработчиками систем автоматизации часто встает вопрос о создании собственных (не предусмотренных в рамках систем SCADA) программных модулей и включение их в создаваемую систему автоматизации. Поэтому вопрос об открытости системы является важной характеристикой SCADA-систем. Фактически открытость системы означает доступность спецификаций системных смысле SCADA) вызовов, реализующих тот или иной системный сервис. Это может быть и доступ к графическим функциям, функциям работы с базами данных и т.д.

Драйверы ввода-вывода

Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня, так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода-вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня. Сами драйверы разрабатываются с использованием стандартных языков программирования. Вопрос, однако, в том, достаточно ли только спецификаций доступа к ядру системы, поставляемых фирмой-разработчиком в штатном комплекте (система Trace Mode), или для создания драйверов необходимы специальные пакеты (системы FactoryLink, InTouch), или же, вообще, разработку драйвера нужно заказывать у фирмы-разработчика.

Для подсоединения драйверов ввода-вывода к SCADA используются два механизма — стандартный DDE (Dynamic Data Exchange) и обмен по внутреннему (известному только фирме разработчику) протоколу. До сих пор DDE остается основным механизмом, используемым для связи с внешним миром в SCADA-системах. Но он является не совсем пригодным для обмена информацией в реальном масштабе времени из-за своих ограничений по производительности и надежности. Взамен DDE компания Microsoft предложила более эффективное и надежное средство передачи данных между процессами — OLE (Object Linking and Embedding — включение и встраивание объектов). Механизм OLE поддерживается в RSView, Fix, InTouch, Factory Link и др. На базе OLE появляется новый стандарт OPC (OLE for Process Control), ориентированный на рынок промышленной автоматизации. Новый стандарт, во-первых, позволяет объединять на уровне объектов различные системы управления и контроля, функционирующие в распределенной гетерогенной среде; во-вторых, OPC устраняет необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов. С точки зрения SCADA-систем появление OPC-серверов означает разработку программных стандартов обмена с технологическими устройствами. Поскольку производители полностью разбираются в своих устройствах, то эти спецификации являются для них руководством к разработке соответствующих серверов. Так как эти программные драйверы уже появляются на рынке, разработчики SCADA-систем предлагают свои механизмы связи с OPC-драйверами. OPC интерфейс допускает различные варианты обмена: получение «сырых» данных с физических устройств, из распределенной системы управления или из любого приложения (рис.2). На рынке появились инструментальные пакеты для написания OPC-компонентов, например, OPC-Toolkits фирмы FactorySoft Inc., включающий OPC Server Toolkit, OPC Client Toolkit, примеры OPC-программ.

Встраиваемые ActiveX объекты

Объекты ActiveX — это объекты, в основе которых лежит Microsoft COM (Component Object Model — модель составных объектов). Технология COM определяет общую схему взаимодействия компонентов программного обеспечения в среде Windows и предоставляет стандартную инфраструктуру, позволяющую объектам обмениваться данными и функциями между прикладными программами. Большинство SCADA-систем являются контейнерами, которые уведомляются ActiveX о происшедших событиях. Любые ActiveX объекты могут быть загружены в систему разработки большинства SCADA и использованы при создании прикладных программ. Управление ActiveX объектами осуществляется с помощью данных, методов и событийных функций, свойственных выбранному объекту.

Разработки третьих фирм

Многие компании занимаются разработкой драйверов, ActiveX-объектов и другого программного обеспечения для SCADA-систем. Этот факт очень важно оценивать при выборе SCADA-пакета, поскольку это расширяет область применения системы непрофессиональными программистами (нет необходимости разрабатывать программы с использованием языков С или Basic). Для реализации вышеуказанных технологий разработаны специальные библиотеки и инструментальные системы для Windows ОС. Использование же только спецификаций стандартов для этого не только достаточно трудоемко, но и требует высокого профессионализма программистов и, следовательно, затруднительно для не-Windows платформ.

О жестком реальном времени для Windows NT

Одним из существенных недостатков SCADA-систем на платформах Windows 3.хх/95 по сравнению с таковыми же системами на платформах ОСРВ является отсутствие поддержки реального времени. Ситуация резко изменилась с появлением Windows NT. Выход в свет этой ОС стимулировал разработку новых подходов в поддержке жесткого реального времени. Прежде всего, сама по себе Windows NT весьма успешно теснит ОСРВ. Тем не менее, Windows NT имеет ряд ограничений. Такие ее особенности, как: предпочтение аппаратного прерывания над программным (даже если это простое движение мыши), выполнение в подпрограмме обработки аппаратных прерываний лишь необходимых действий с выполнением последующей обработки через очередь отложенных процедур, отсутствие приоритетной обработки процессов в очереди отложенных процедур, не позволяют отнести Windows NT к категории классических ОС реального времени.

Ряд фирм (LP Elektronik, Imagination Systems, RadSys, Spectron Microsystems, VenturCom) предприняли более радикальные попытки превратить Windows NT в ОС жесткого реального времени. Рассмотрим некоторые ключевые особенности реализации такой идеи на подсистеме реального времени RTX (Real Time Extension), предложенной фирмой Ventur Com. Именно эта реализация получает в настоящее время наиболее широкое распространение. Фирмы-разработчики SCADA-систем незамедлительно начали предлагать применение новых решений. Так, набор прикладных интерфейсов программирования RTX 4.1 (Ventur Com) в FIX позволяет:

Осуществлять полный контроль над задачами реального времени;
Использовать фиксированную систему из 128 приоритетов для контроля RTX задач;
Применять стандартные средства обмена данными между задачами;
Обращаться к стандартным функциям из Win32 API.

Появление подобных решений наряду с собственными характеристиками Windows NT наносит сильный «удар» по SCADA-системам на базе ОСРВ, поскольку отнимает у них очень важный «козырь» — преимущества жесткого реального времени, и, для некоторых приложений, теснит применение ОСРВ во встраиваемых системах. Сегодня для весьма широкого спектра промышленных приложений уже есть реальная возможность использовать WindowsNT как единую операционную систему, со всеми вытекающими отсюда последствиями, работающую даже в бездисковых конфигурациях в сетевых контроллерах ввода/вывода, скажем на платформе CompactPCI или VME, наряду с использованием на рабочем месте оператора-технолога.

Интеграция многоуровневых систем автоматизации

SCADA-системы ответственны за получение информации с уровня Управления, «снизу», т.е. от различных датчиков через устройства сопряжения, от программируемых контроллеров, поставляющих информацию для непосредственного управления производственным процессом. Далее информация с уровня Управления поступает на вход SCADA-систем. Схематично уровни управления предприятием показаны на рис.3. На SCADA-уровне возможно оперативное управление процессом, принятие тактических решений на основе информации, полученной на уровне Управления. Сам процесс поступления информации на производстве происходит и «сверху», и «снизу». «Сверху» формируется информация, отвечающая за работу предприятия в целом, осуществляется планирование производства. На рис.4 представлена общая информационная модель предприятия.

Точная, своевременная, достоверная информация на каждом уровне производства позволяет оценить уровень издержек, качество и конкурентоспособность продукции. Для организации связи между информацией «сверху» и «снизу» необходимым класс инструментальных средств управления производством, ответственный за доставку с возможной обработкой данных в реальном времени с уровня Управления «наверх» и наоборот. Поэтому достаточно важным критерием сравнения инструментальных средств, поддерживающих разработку АСУ ТП, является наличие средств доставки информации со SCADA-уровня наверх, на уровень планирования производства. Ряд фирм (Intellution, Wonderware) предлагает продукты (Fix BOS, InTrack, InBatch), представляющие собой системы управления производством. Основное их назначение заключается в создании прикладных программ, моделирующих и прослеживающих каждую стадию производственных процессов от загрузки сырья до выпуска готовой продукции.

Огромное стратегическое значение имеет то, насколько инструментальные системы АСУ ТП связаны с Microsoft BackOffice Suite, поскольку последний стал наиболее распространенным офисным программным продуктом. Поэтому, например, все продукты FactorySuite легко интегрируются с продуктами, как Microsoft SQL Server, Windows NT Server, System Management Server, SNA Server и Mail-Server. Фирма Wonderware предлагает Industrial SQL Server, позволяющий регистрировать данные в реальном времени. Источником данных могут быть InTouch серверы ввода-вывода. Построен же IndustrialSQL Server на базе Microsoft SQL Server. Это существенно расширяет возможности всего производственного персонала в смысле возможности доступа к полной информации о любом этапе производства.

Все более актуальным становится требование передачи на WEB-узлы как статической определенные моменты времени), так и динамической (постоянно) информации. Появившиеся ActiveX-объекты 4-й версии Microsoft Explorer, например) позволяют передавать данные из SCADA-системы на WEB-страницы. Но имеются и более многофункциональные компоненты типа Scout фирмы Wonderware, обеспечивающие возможность доступа к системам автоматизации на базе InTouch через Internet/Intranet, позволяющие удаленному пользователю взаимодействовать с прикладной задачей автоматизации, как с простой WEB-страницей.

Заключение

По функциональным возможностям все рассмотренные SCADA-системы в целом сравнимы. Технология программирования близка к интуитивному восприятию автоматизируемого процесса. Плюс мощное объектно-ориентированное программирование, используемое в большинстве этих пакетов, делает эти продукты легкими в освоении и доступным для широкого круга пользователей.

Все системы можно считать в той или иной степени открытыми, обеспечивающими возможность дополнения функциями собственной разработки, имеющими открытый протокол для разработки собственных драйверов, развитую сетевую поддержку, возможность включения ActiveX объектов и доступность к стандартным базам данных.

Важной особенностью всех SCADA-систем является количество поддерживаемых разнообразных PLCs. Системы InTouch, Factory Link, GENESIS, RealFlex поддерживают десятки и сотни драйверов, что делает их безусловными лидерами по этому показателю.

Построение прикладной системы на основе любой из рассмотренных SCADA-систем резко сокращает набор необходимых знаний в области классического программирования, позволяя концентрировать усилия по освоению знаний в прикладной области.

У разработчиков SCADA-систем на платформе Windows NT появилась возможность использовать расширение реального времени (RTX), чтобы преодолеть недостатки Windows NT в задачах реального времени.

Следует отметить тенденции включения SCADA-систем в системы комплексной автоматизации предприятия. Это обеспечивает точную, своевременную информацию на каждом уровне производства.

Применение в SCADA-системах новых технологий, разработка инструментальных средств комплексной автоматизации предприятия свидетельствуют о стремлении и возможности фирм-разработчиков постоянно совершенствовать свои продукты, что является немаловажным фактором при выборе инструментального средства, даже если не все его технологические решения в ближайшее время будут использованы Вами.

Коль скоро общее поле деятельности ведущих компаний-производителей описываемых инструментальных систем сегодня концентрируется в области MS Windows NT, коль скоро общие технические возможности систем достаточно близки, то главный упор делается на качество технической поддержки, на качество обучения пользователей, на концентрацию и качество дополнительных комплексных услуг по освоению и внедрению конечной системы управления. Другими словами на сокращение издержек системных интеграторов и конечных пользователей на инжиниринг и менеджмент своих проектов, на уменьшение стоимости сопровождения конечной системы. Именно эти показатели сегодня, в основном, влияют на рейтинг и рыночный успех той или иной SCADA-системы. Пожалуй, эти показатели даже более важны, чем абсолютные стоимостные характеристики SCADA-систем.

20.04.2014