Н.А. КУЦЕВИЧ (АО “РТСофт”)

SCADA-системы. Взгляд со стороны

На примере популярных на отечественном рынке SCADA-систем рассматриваются их характерные черты, как устоявшиеся, так и вновь появляющиеся, связанные с их открытостью, интеграцией в структуру комплексной автоматизации предприятий в целом.

The most popular in our market SCADA-systems were taken for consideration of main features of SCADA-systems both generally accepted and new appeared ones, related to openess, integration into industrial complex automation structure in general.

        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 программирования, стандартные средства отладки и пр.);

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

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

        Современный бизнес в сфере разработки программного обеспечения (ПО) все более сегментируется и специализируется. Причина проста: ПО становится сложным и дорогостоящим. Разработчики операционных систем (ОС), инструментальных средств, ППО 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 все более развитых инструментальных средств типа SCADA-систем (от Supervisory Control And Data Acquisition). Разработка современной SCADA-системы связана с большими денежными затратами и выполняется в длительные сроки. Именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности ППО для АСУТП, представляется целесообразным идти по другому пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже апробированный универсальный инструментарий.

        Если это решение очевидно или принимается, то возникает вопрос выбора SCADA-системы. В таблице перечислены только некоторые из популярных на западном и российском рынках SCADA-систем, имеющих поддержку в России.

        Анализ подобных пакетов позволяет сформулировать некоторые основные возможности и характерные черты SCADA-систем.

        Публикаций по SCADA-системам в нашей прессе достаточно много. Просматривая их, хотелось бы достаточно схематично остановиться на уже ставшем традиционным наборе свойств и характеристик SCADA-систем (хотя из-за многообразия последних суммарный объем их изложения получается большим) и сосредоточить внимание на вновь появившихся связях SCADA-систем с окружающим миром – OPC-серверах, расширениях реального времени (РВ) для Windows NT и на вопросах, которые ранее не находили должного отражения 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 визуализацией информации от программируемых контроллеров (ПК), распределенных систем управления. Поставляемая на данный уровень информация недоступна системе управления производством. Поэтому важно отметить, что некоторые фирмы разрабатывают тесно интегрированные со SCADA-пакетами системы управления производством и обеспечивают обмен между этими уровнями, тем самым заметно расширяя сервисные возможности своих продуктов для реализации комплексного подхода к автоматизации промышленного предприятия в целом. Разработка подобных комплексных, хорошо интегрированных инструментальных средств – главная современная тенденция в создании базового ПО для управления промышленным предприятием.

                Характеристики SCADA-систем

        Исходя из требований, которые предъявляются к SCADA-системам, спектр их функциональных возможностей определен и реализован практически во всех пакетах. Рассмотрим основные возможности и средства, присущие всем системам и различающиеся только техническими особенностями реализации:

1.         автоматизированная разработка, позволяющая создавать ПО системы автоматизации без реального программирования;
2.         средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;
3.         средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;
4.         средства хранения информации с возможностью ее постобработки [как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных (БД)];
5.         средства обработки первичной информации;
6.         средства визуализации информации в виде графиков, гистограмм и т.п.;
7.         возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как единое целое (“recipe”, или “установки”).

                Функциональные возможности

        Основу большинства SCADA-пакетов составляют несколько программных компонент (БД РВ, ввода-вывода, предыстории, аварийных ситуаций) и администраторов (доступа, управления, сообщений).

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

1.         в разработке архитектуры всей системы автоматизации (на этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации);
2.         решении вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с горячим резервированием и т.п.;
3.         создании прикладной системы управления для каждого узла, где специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации;
4.         приведении параметров прикладной системы в соответствие с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня (например, программируемые логические контроллеры – PLCs) с внешним миром (датчиками температуры, давления и др.);
5.         отладке созданной прикладной программы в режиме эмуляции и реальном режиме.

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

                Технические характеристики

        Далее рассматриваются характеристики, важные для оценивания функциональности SCADA-систем.

        Программно-аппаратные платформы, на которых реализована SCADA-система. Анализ перечня таких платформ необходим, поскольку от него зависит распространение SCADA-системы на имеющиеся вычислительные средства, а также оценивание стоимости ее эксплуатации (будучи разработанной в одной ОС, 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.

Операционная система

    DOS/MS Windows                                             IBM PC

    OS/2                                                                     IBM PC

    SCO UNIX                                                           IBM PC

    VMS                                                                     VAX

    AIX                                                                       RS6000

    HP-UX                                                                 HP 9000

    MS Windows NT                              Системы с реализованным

                                                                        Windows NT, в основном на РС-платформе

        В то же время в таких SCADA-системах, как RealFlex и Sitex, основу программной платформы принципиально составляет единственная ОС РВ – QNX.

        Подавляющее большинство SCADA-систем реализовано на MS Windows-платформах. Именно такие системы предлагают наиболее полные и легко наращиваемые MMI (Man Machine Interface) средства. Учитывая продолжающееся усиление позиций компании Microsoft на рынке ОС, следует отметить, что даже разработчики многоплатформных SCADA-систем, такие как United States DATA Co, приоритетным считают развитие своих SCADA-систем на платформе Windows NT. Некоторые фирмы, до сих пор поддерживавшие SCADA-системы на базе ОС РВ, начали менять ориентацию, выбирая системы на Windows NT-платформе. Все очевиднее становится применение ОС РВ в основном во встраиваемых системах, где они действительно эффективны. Таким образом, главным полем, где сегодня разворачиваются важнейшие события глобального рынка SCADA-систем, стала MS Windows NT на фоне все ускоряющегося сворачивания активности в области MS-DOS, MS Windows 3.xx/95, различных UNIX-реализаций и ОС РВ. Быстрое развитие OPC-технологий (OLE for Process Control), низкие цены аппаратного обеспечения, распространенность Windows NT на офисных рынках вкупе с ее солидными техническими характеристиками – главные причины того, что абсолютное большинство производителей SCADA-пакетов мигрировали в сторону этой ОС.

 

        Имеющиеся средства сетевой поддержки. Одной из основных черт современного мира систем автоматизации является высокая степень интеграции. В любой из них могут быть задействованы объекты управления, исполнительные механизмы, аппаратура, регистрирующая и обрабатывающая информацию, рабочие места операторов, серверы БД 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, где в/в – ввод/вывод.Этим требованиям в той или иной степени удовлетворяют практически все рассматриваемые SCADA-системы с тем только различием, что набор поддерживаемых сетевых интерфейсов разный.

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

        Поддерживаемые БД. Практически во всех SCADA-системах, в частности Genesis, InTouch, применен ANSI SQL-синтаксис, не зависящий от типа БД. Таким образом, приложения виртуально изолированы, что позволяет менять БД без серьезного изменения самой прикладной задачи, создавать независимые программы для анализа информации, использовать уже имеющееся ПО, ориентированное на обработку данных.

        Графические возможности. Для специалиста – разработчика системы автоматизации, так же как и для 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 средствами анимации.

        Крайне важен вопрос о поддержке в рассматриваемых системах стандартных функций GUI (Graphic Users Interface). Поскольку большинство рассматриваемых SCADA-систем работает 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 ППО, обычно очень развит. 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 штук (InTouch – 80 000, Genesis – 30 000), можно быть уверенным в том, что поддержка этих систем очень эффективна. Российские партнеры ведущих мировых производителей, как правило, также обеспечивают серьезный 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 дистрибьютором соответствующего продукта – один из главных вопросов, требующих тщательной проработки покупателем при выборе той или иной SCADA-системы.

        Отечественные системы, несмотря на малое число установок по сравнению с системами ведущих зарубежных фирм (имеется в виду глобальный рынок), создавались и поддерживаются фирмами-разработчиками, содержащими штат профессиональных программистов, которые имеют все предпосылки для надлежащего технического обслуживания своих продуктов.

        Русификация. Любая система управления, в которой есть интерфейс с оператором, должна допускать возможность общения с человеком на его родном языке. Поэтому крайне важна возможность использования в системе различных шрифтов кириллицы, ввода/вывода системных сообщений на русском языке, перевода документации, наличия 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 это должна быть 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.

                Оценивание стоимости инструментальных систем

        При оценивании стоимости SCADA-систем нужно учитывать следующие факторы.Стоимость SСADA-систем, на первый взгляд, кажется достаточно высокой. При этом механизм определения цены у разных фирм-разработчиков различен: стоимость InTouch, например, зависит от числа переменных, используемых в разрабатываемой прикладной программе; стоимость Simplicity определяется числом каналов ввода/вывода, которые должна поддерживать система, а пакет FactoryLink при высокой базовой стоимости не имеет ограничений по числу каналов. При оценивании 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 объема ОЗУ.

        Стоимость освоения системы. Как 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” обычно наиболее скрыта от глаз покупателя и зависит от многих факторов. Перечислим некоторые из них:

1.         стоимость “риска” покупки, который определяется такими параметрами, как рыночная надежность фирмы – дистрибьютора инструментального пакета (трудно говорить о надежности фирмы, если ее, скажем, штат 1…5 чел.) и рыночная стабильность фирмы – изготовителя продукта;
2.         стоимость коммуникаций с фирмой-поставщиком;
3.         “время реакции” поставщика на проблемы покупателя;
4.         наличие реального прикладного опыта и хорошего знания поставляемого продукта специалистами фирмы-поставщика; наличие, в принципе, у поставщика специалистов по продукту;
5.         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 3 мес. и выполнялись с помощью системы FactoryLink. Следует учесть, что сказанное относилось к стоимости системы разработки; стоимость систем исполнения составляет обычно 30…50 % от стоимости системы разработки;

        Стоимость окупаемости SCADA-систем. Чтобы оценить время окупаемости SCADA-системы надо учесть множество факторов, включая число проектов, реализуемых на основе этой системы, их стоимость и т.д. Ориентировочно, если речь идет о бизнесе системного интегратора, реализация двух-трех проектов в ходе приобретения системы разработки SCADA окупает ее.

        Описанные характерные черты и особенности SCADA-систем достаточно статичны или уже устоялись. Но большое значение имеют вновь появляющиеся особенности систем, связанные с их открытостью, интеграцией в структуру комплексной автоматизации предприятия в целом. Конечно, одним из важных свойств SCADA-систем всегда была открытость, но сейчас она дополняется новыми средствами передачи данных между процессами (OLE – Object Linking and Embedding – включение и встраивание объектов), стандартом общения с технологическими устройствами – OPC, встраиваемыми программными объектами (ActiveX).

        Как известно, существуют уже сформировавшиеся технические требования к SCADA-системам и большинство инструментальных систем удовлетворяет им. Но для системного интегратора или конечного пользователя важно предвидеть динамику развития SCADA-систем, их восприимчивость к новым технологиям, их нишу в комплексе широко используемых программных продуктов. Поэтому рассмотрим “продвинутые” особенности инструментальных систем: открытость, применение средств РВ в SCADA-системах, развитие компонент сквозной автоматизации.

                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 отличается открытостью. 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 SCADA-систем) программных модулей и включении их в разрабатываемую систему автоматизации. Поэтому открытость – важная характеристика SCADA-систем. Фактически она означает доступность спецификаций системных (в смысле SCADA) вызовов, реализующих тот или иной системный сервис. Это может быть доступ к графическим функциям, функциям работы с БД и т.д. 

        Драйверы ввода/вывода. Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня, так как предоставляют большой спектр 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-системе используются два механизма: стандартный DDE (Dynamic Data Exchange) и обмен по внутреннему (известному только фирме-разработчику) протоколу. До сих пор DDE остается основным механизмом, служащим для связи с внешним миром в SCADA-системах. Но он не совсем пригоден для обмена информацией в РВ из-за своих ограничений по производительности и надежности. Взамен DDE компания Microsoft предложила более эффективное и надежное средство передачи данных между процессами – OLE. Механизм OLE поддерживается в RSView, FIX, InTouch, FactoryLink и др. На базе OLE появляется новый стандарт – OPC, 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. Для SCADA-систем появление OPC-серверов означает разработку программных стандартов обмена данными 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 от физических устройств, распределенной системы управления или любого приложения (рис. 2). Рынок пополнился инструментальными пакетами для написания OPC-компонент, например OPC-Toolkits фирмы FactorySoft Inc., включающий в себя OPC Server Toolkit, OPC Client Toolkit, примеры OPC-программ.

        Встраиваемые ActiveX-объекты – это объекты, в основе которых лежит Microsoft COM (Component Object Model – модель составных объектов). Технология COM определяет общую схему взаимодействия компонент ПО в среде Windows и предоставляет стандартную инфраструктуру, позволяющую объектам обмениваться данными и функциями между прикладными программами. Большинство SCADA-систем является контейнерами, уведомляемыми ActiveX о происшедших событиях. Любые ActiveX-объекты могут быть загружены в систему разработки большинства SCADA-систем 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 ПО для SCADA-систем, что очень важно принимать во внимание при выборе SCADA-пакета, поскольку от этого зависит расширение области применения системы непрофессиональными программистами (нет необходимости разрабатывать программы с использованием языков Си или Basic).

Для реализации названных технологий разработаны специальные библиотеки и инструментальные системы для Windows-ОС. Использование для этого только спецификаций стандартов трудоемко, требует высокого профессионализма программистов и, следовательно, затруднительно для не Windows-платформ.

        О жестком РВ для Windows NT

        Одним из существенных недостатков SCADA-систем на платформах Windows 3.хх/95 по сравнению с такими же системами на платформах ОС РВ является отсутствие поддержки РВ. Ситуация резко изменилась с появлением Windows NT. Выход в свет этой ОС стимулировал разработку новых подходов к поддержке жесткого РВ. Прежде всего сама по себе Windows NT весьма успешно теснит ОС РВ. 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 последующей обработкой через очередь отложенных процедур, отсутствие приоритетной обработки процессов в очереди отложенных процедур, не позволяют отнести Windows NT к категории классических ОС РВ.

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

1.         осуществлять полный контроль над задачами РВ;
2.         использовать фиксированную систему из 128 приоритетов для контроля RTX задач;
3.         применять стандартные средства обмена данными между задачами;
4.         обращаться к стандартным функциям из Win32 API.

        Появление подобных решений наряду с собственными характеристиками Windows NT наносит сильный удар по SCADA-системам на базе ОС РВ, поскольку отнимает у них очень важный козырь – достоинства жесткого РВ, и для некоторых приложений теснит применение ОС РВ во встраиваемых системах. Сегодня для весьма широкого спектра промышленных приложений есть реальная возможность использовать Windows NT как единую ОС со всеми вытекающими отсюда последствиями, работающую даже в бездисковых конфигурациях в сетевых ПК 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 ПК, 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 возможны 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; планируется производство. На рис. 4 представлена общая информационная модель предприятия.

       Точная и своевременная информация на каждом уровне производства позволяет оценить уровень издержек, качество и конкурентоспособность продукции. Для организации связи между информацией сверху и снизу необходим класс инструментальных средств управления производством, ответственный за доставку с возможной обработкой данных в РВ с уровня управления “наверх”, и наоборот. Поэтому достаточно важным критерием сравнения инструментальных средств, поддерживающих разработку АСУТП, 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 производственного процесса – от загрузки сырья до выпуска готовой продукции.

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

        Все более актуальным становится требование передачи на WEB-узлы как статической (в определенные моменты времени), так и динамической (постоянно) информации. Появившиеся ActiveX-объекты (в четвертой 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, помогающие 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, а мощное объектно-ориентированное программирование, используемое в большинстве этих пакетов, делает эти продукты легкими в освоении и доступными для широкого круга пользователей.

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

        Важная особенность всех SCADA-систем – число поддерживаемых разнообразных PLCs. Системы InTouch, FactoryLink, 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 намного сокращает набор необходимых знаний в области классического программирования, позволяя концентрировать усилия на освоении знаний в прикладной области.

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

        Следует отметить тенденции включения пакетов SCADA в системы комплексной автоматизации предприятия. Это обеспечивает точную и 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 немаловажно при выборе инструментального средства, даже если не все его технологические решения в ближайшее время будут использованы.

        Коль скоро общее поле деятельности ведущих компаний – производителей рассмотренных 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 и 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, уменьшение стоимости сопровождения конечной системы. Именно эти характеристики 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.

 

Контактные телефоны АО “RTSoft”: (095) 742-68-28, 465-67-02. E-mail: nak@rtsoft.msk.ru.