Ответы на экзаменационны вопросы по сса


НазваниеОтветы на экзаменационны вопросы по сса
страница10/10
Дата публикации16.03.2013
Размер0.96 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Информатика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
^

5.4.1. Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода


Для организации взаимодействия с контроллерами могут быть использованы следующие аппаратные средства:

^ COM - порты. В этом случае контроллер или объединенные сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485.

Сетевые платы. Использование такой аппаратной поддержки возможно, если соответствующие контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet.

Вставные платы. В этом случае протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным. В настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI.
^

5.4.2. Программная реализация связи с устройствами ввода/вывода


Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), 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.

Для подсоединения драйверов ввода/вывода к SCADA - системе в настоящее время используются следующие механизмы:

  • ставший стандартом de facto динамический обмен данными (DDE);

DDE (Dynamic Data Exchange - динамический обмен данными) представляет собой коммуникационный протокол, разработанный компанией Microsoft для обмена данными между различными Windows - приложениями. Этот протокол реализует взаимосвязи типа клиент - сервер между двумя одновременно исполняющимися программами.

DDE – это передача данных между приложениями, совершаемая без вмешательства или контроля со стороны пользователя. В среде Windows DDE осуществляется с помощью набора типов сообщений, рекомендованных процедур (протоколов) обработки этих типов сообщений и некоторых вновь определенных типов данных. Следуя протоколам, приложения, которые были написаны независимо друг от друга, могут обмениваться данными без вмешательства со стороны пользователя. Например, InTouch и Excel.

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко - машинных интерфейсах в качестве механизма разделения данных между прикладными системами и устройствами типа ПЛК (программируемые логические контроллеры).

Но из-за своих ограничений по производительности и надежности он не совсем пригоден для обмена информацией в реальном масштабе времени.

  • собственные протоколы фирм-производителей SCADA - систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;

Для преодоления недостатков DDE разработчики предложили свои собственные решения (протоколы), такие как AdvancedDDE или FastDDE - протоколы, связанные с пакетированием информации при обмене с ПЛК и сетевыми контроллерами. Недостаток: разработчик оборудования пишет свой драйвер для каждой SCADA-системы.

  • новый OPC - протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA - систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE.

OLE (Object Linking and Embedding)

Oбъектная технология для скрытия информации и предоставления сервисов по взаимодействию между процессами и компьютерами.

OPC (OLE for Process Control)

Cтандартный механизм доступа программных приложений к данным технологического процесса. Основан на технологии взаимодействия между приложениями COM/DCOM. Архитектура — клиент/сервер.

ОРС-технология создана консорциумом OPC Foundation, куда входят более 170 ведущих производителей аппаратно-программных средств промышленной автома­тизации. Среди этих фирм — Siemens, Fisher-Rosemount, Honeywell, Rockwell, Iconics и др. Деятельность OPC Foundation осуществляется в рабочих группах по направле­ниям (OPC Date Access Working Group, OPC Alarm and Events Working Group, OPC Historical Working Group, OPC Security Working Group, OPC Windows CE Working Group и др.).

Основная цель OPC стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений. OPC позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК. При широком распространении OPC - стандарта появятся следующие преимущества:

Новый стандарт, во-первых, позволяет объединять на уровне объектов различные системы управления и контроля, функционирующие в распределенной гетерогенной среде; во-вторых, устраняет необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов.

O
PC-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.

Рис. 2. Варианты обмена SCADA-систем с приложениями и физическими устройствами через OPC-интерфейс

ОРС-серверы разрабатываются и поставляются производителями контроллеров и др. аппаратуры или поставщиками SCADA-систем. Стандарт OPC включает 3 основных спецификации [13]:

1. Доступ к данным реального времени (Data Access) или стандарт DA.

ОРС-серверы физических устройств (контроллеров) являются, как правило, сер­верами данных (Data Access Servers).

2. Обработка тревог и событий (Alarm&Events) или стандарт А&Е.

Сервер тревог по состоянию тега, полученного от сервера данных, оповещает клиентов, посылая сигнал тревоги, и получает от клиентов подтверждение полу­ченного сигнала.

3. Доступ к историческим данным (Historical Data Access) или стандарт HDA.

Серверы исторических данных также используют данные, получаемые в реаль­ном времени от сервера данных, и архивируют их, предоставляя затем эти данные др. приложениям для построения, например,трендов, гистограмм или таблиц.
Обмен данными между клиентом и ОРС-сервером может быть в трех режимах:

  • синхронный режим чтения/записи данных

При синхронном режиме ОРС-клиент запрашивает у ОРС-сервера интересую­щие его переменные и находится в режиме ожидания. После выполнения запроса ОРС-клиент считывает значения переменных.

  • При асинхронном режиме обмена ОРС-клиент запрашивает у ОРС-сервера зна­чения переменных с заданной частотой обновления данных, определенной при со­здании ОРС Group, и продолжает работать.

После выполнения запроса ОРС-сервер сам оповещает об этом ОРС-клиента. Этот режим является наиболее распростра­ненным в силу экономии вычислительных ресурсов и времени.

  • Режим подписки аналогичен асинхронному режиму с той лишь разницей, что ОРС-сервер посылает ОРС-клиенту уведомление лишь в случае изменения значе­ний переменных.



  1. Интеллектуальные устройства. Функции, выполняемые интеллектуальными устройствами.

Основой для создания систем такого типа служат «интеллектуальные устройства» – датчики и исполнительные механизмы.

Само понятие "интеллектуальное устройство" подразумевает присутствие в данном устройстве микропроцессора. В нынешних системах автоматизации даже разнообразные механические клапаны и задвижки, некогда абсолютно пассивные, теперь "способны общаться" - воспринимать команды и информировать о своих рабочих состояниях.

Структура интеллектуального датчика.



Термин "интеллектуальные" для первичных устройств был введен для тех из них, внутри которых содержится микропроцессор. Обычно это добавляет новые функциональные возможности, которых не было в аналогичных устройствах без микропроцессора. Например, интеллектуальный датчик может давать более точные показания благодаря применению числовых вычислений для компенсации нелинейности чувствительного элемента или температурной зависимости. Интеллектуальный датчик имеет возможность работать с большой разновидностью разных типов чувствительных элементов, а также составлять два или более измерений в одно новое измерение (например, объемный расход и температуру - в массовый расход). И, наконец, интеллектуальный датчик позволяет производить настройку на другой диапазон измерений или полуавтоматическую калибровку, а также осуществлять функции внутренней самодиагностики, что упрощает техническое обслуживание.

Наряду с усовершенствованием работы устройств, дополнительные функциональные возможности могут сократить объем обработки сигналов системой управления и приводят к тому, что несколько разных приборов заменяют прибором одной модели, что дает преимущество как в самом производстве, так и в стоимости обслуживания.

Конфигураторы

Для того, чтобы заработали все эти дополнительные функции, интеллектуальному устройству обычно требуется ручной коммуникатор для настройки и управления прибором. (Другой способ - встраивать все это в прибор, что обычно гораздо дороже и, кроме того, неуместно для устанавливаемых на объекте устройствах. Однако, это может подойти для более сложных приборов, монтируемых в стойке, таких как расходомеры, в этом случае местная настройка применяется в дополнении к удаленному конфигурированию.)

^ Считывание измеряемого параметра по цифровой связи

Использование цифровой связи для считывания измеряемого пара­метра позволяет одному прибору обрабатывать более одного измере­ния. Например, расходомер позволяет вам в одном сообщении считы­вать массовый расход, температуру и плотность жидкости процесса, а также суммарный массовый расход. Кроме того, вы можете следить за состоянием первичного прибора каждый раз, когда производится измерение, повышая достоверность и безопасность автоматического управления.

Считывание измеряемого параметра в цифровой форме повышает точ­ность за счет ограничения операций цифро-аналогового и аналогово-цифрового преобразования сигнала 4-20 mA. Однако время, затрачи­ваемое на передачу сообщения, добавляет лишнюю задержку (время задержки) к измерению, которая может отрицательно повлиять на управление в быстродействующем контуре. Преимуществом HART про­токола является то, что в таких ситуациях для целей управления мож­но по-прежнему использовать аналоговое значение переменной

^ Дополнительная информация

Цифровой обмен позволяет Вам хранить в первичных приборах дополнительную информацию и считывать ее по запросу. Датчик может хранить информацию о процессе, такую как тэг (идентификатор) и описатель позиции измерения, диапазон калибровки прибора и единицы из­мерения. Кроме того, он может выдавать информацию о себе самом, выступая в роли электронной "бирки". Более того, его можно исполь­зовать для хранения записей о процедурах его обслуживания, напри­мер о дате последней калибровки.

^ Моноканальная коммуникация

Если измеряемая переменная считывается в цифровой форме, аналого­вый сигнал 4—20 мА больше не нужен. Поэтому Вы можете подсоеди­нить несколько первичных устройств к одной паре проводов, а считы­вать данные с датчиков индивидуально. Чтобы это было возможно, ка­ждое устройство должно иметь адрес, на который оно будет откликать­ся, а каждый запрос от системы управления должен содержать этот адрес как часть сообщения.

Это может значительно сократить стоимость кабельной продукции для подключения первичных приборов и интерфейсных электронных мо­дулей ввода сигналов в систему управления, и это может быть удобным в системах мониторинга (сбора данных). Однако, использование цик­лического сканирования означает, что каждое измерение опрашивает­ся с определенным интервалом времени. Время цикла полного опроса может оказаться слишком большим для быстродействующих контуров управления.

В режиме моноканала аналоговый выход датчика устанавливается рав­ным 4 мА для обеспечения прибора питанием. Полевые приборы под­ключаются параллельно.

Р
ИСУНОК 1-2. Цифровой обмен в моноканале.

  1. Основные функции и технические характеристики систем автоматизации и управления

  1. Реализуемые функции и уровни управления системой, т.е. наличие сетевых средств;

  2. Стандартность компонентов системы;

Стандартизация предполагает использование компонентов систем автоматизации, основанных на существующих стандартах на программные и технические решения.

Современные тенденции в области стандартизации таковы, что системы автоматизации, построенные на основе различных решений, должны интегрироваться в единые системы и комплексы без серьезных дополнительных разработок. На место частнофирменных решений должны приходить открытые международные стандарты. Применение стандартов при создании системы автоматизации является показателем ее качества, гарантирует пользователю современный технический уровень и преемственность системы в процессе ее дальнейшего развития и модернизации.

  1. Модульность подразумевает построение системы из отдельных блоков или модулей, обеспечивающих масштабируемость системы, т.е. наращивание числа входов, выходов, вычислительной мощности и т.п. в процессе эксплуатации;

  2. Открытость

Применительно к промышленным системам частные решения – это интеллектуальная собственность отдельных компаний, и использование таких технологий ограничивается необходимостью получения лицензионного права пользования. Другое дело - открытые системы, открытые технологии, открытые сети.

Открытость означает:

  • отсутствие патентов или авторских прав на стандарты и их расширение, используемых в системе;

  • наличием полных опубликованных спецификаций с возможностью их приобретения за разумные деньги или полным отсутствие лицензионной платы за использование стандартов;

  • широкий доступ к спецификациям стандартов.

  • наличием критического минимума доступных компонентов (интерфейсные кристаллы и готовые изделия) от ряда независимых поставщиков;

  • организацией хорошо определенного процесса ратификации возможных дополнений к стандартам и спецификациям.

Конечной целью создания открытой промышленной сети является достижение именно взаимозаменяемости отдельных ее компонентов.

Для пользователя открытость означает надежные гарантии его инвестиций в автоматизацию в случае краха поставщика, т.к. рынок совместимых открытых систем постоянно растет;

  1. Надежность системы и ее компонентов.

60.000 – 150.000 часов – диапазон, в которую укладываются лучшие САУ;

  1. Электромагнитная совместимость, которая обеспечивается следующими средствами:

а) цифровой или аналоговой фильтрации при приеме сигналов, для подавления помех промышленной частоты (50 Гц);

б) обработкой, позволяющей отфильтровывать импульсные помехи;

в) создание условий, когда помехи в одной части системы не влияют на смежные системы, т.е. не распространяется по сети питания и другим каналам;

  1. Быстродействие определяется временем реакции системы на изменение дискретных сигналов или скачки аналоговых сигналов (например, при аварийных ситуациях);

  2. Метрология систем определяется нормированными метрологическими характеристиками каналов измерения, а так же возможностями автономной проверки и коррекции автономных характеристик в процессе эксплуатации;

  3. Условия эксплуатации по температуре, давлению и т.д.;

  4. Масштабируемость систем

Следование принципу использования стандартов для компонентов и решений позволит создавать масштабируемые, наращиваемые системы автоматизации, наиболее соответствующие целям и задачам, стоящим перед ними. Масштабируемость позволяет создавать и модернизировать системы автоматизации с минимальными средствами, обеспечивающими необходимые функции.

  1. Взрыво-безопасность.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconЗемельное право вопросы и ответы Издание третье, переработанное и добавленное Москва
Земельное право: Вопросы и ответы. 3-е изд., перераб и доп. М.: Юриспруденция, 2001.— 128 с. (Серия «Подготовка к экзамену»)
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconОбломова» иподготовить ответы на вопросы: а Почему эпизод «Сон Обломова»...
Прочитать первую часть романа «Обломов» кроме эпизода «Сон Обломова» и подготовить ответы на вопросы
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconВеденин Н. Н. Экологическое право: Вопросы и ответы
В26 Веденин Н. Н. Экологическое право: Вопросы и ответы. — М.: Новый Юрист, 1998. — 112 с. (Серия «Подготовка к экзамену»)
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconВы часто говорите о воспитании молодежи. В связи с этим вопросы: какой факультет выбрал Ваш сын
Эти и многие другие интересные для меня вопросы задавали участники Интернет-конференции, которую мы провели вчера 5 января 2013 года...
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconОтпечатано с готовых файлов в Раменской типографии. Вопросы и ответы
Часто ли ты попадаешь во всякие нежелательные ситуации? Делаете ли прививки? Много ли автостопщиков гибнет? Случается ли нарушать...
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconДопрос по "Болотному дел": основные вопросы следователей и ответы на них 6 Июн, 2012 at 1: 07 pm
Оригинал взят у united blog в допрос по «болотному делу»: основные вопросы следователей и ответы на них
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconПриз ваше интервью в следующем номере журнала о кошках. Вопросы:...
Есть пять вопросов, на которые надо дать ответы, все ответы присылайте в личное сообщение Веронике
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconКлючи к реализации
Часто мы действуем «обычными», «привычными» способами и ищем ответы на вопросы «Чего я хочу?» снаружи. Мы забываем, что все ответы...
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconТесты-1 для контроля знаний
Необходимо ответить на следующие вопросы или указать правильные ответы. Правильными могут быть все ответы или часть их. Напишите...
Ответы на экзаменационны вопросы по сса iconТесты-2 для контроля знаний
Необходимо ответить на следующие вопросы или указать правильные ответы. Правильными могут быть все ответы или часть их. Напишите...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница