14. Составные части и архитектура scada-системы Genesis32. Орс-технология для доступа к устройствам ввода-вывода.

Genesis 32 (фирма ICONICS, США, штат Калифорния).

Genesis 32 включает в себя следующие приложения, являющиеся клиентами ОРС:

Graph WorX32 – Визуализация ТП;

Trend WorX 32 – Представление параметров в виде графиков;

Alarm WorX 32 – Оповещение персонала об аварии.

Эти три части запускаются независимо друг от друга.

Genesis 32 содержит среду разработки сценарных процедур VBA Scripting. в состав пакета вх. сервер системного админ-ия Security Config и сервер фоновой архивации данных Persistent Trending.

Идеология построения Genesis 32

Система Genesis основана на стандарте ОРС (ОРС -OLE for Process Control – мех-м связывания и внедрения объектов для систем автоматизации). Технол. ОРС предназначена для обеспечения универсального мех-ма обмена данными между датчиками, исполнительными мех-мами, контроллерами, устройствами связи с объектом. Стандарт ОРС основан на СОМ –технологии (COM -Component Object Model - модель многокомпонентных объектов). Основным назначением СОМ-технологий является обмен данными между двумя независимыми приложениями.

СОМ- приложение, к-ое предоставляет свои услуги называется сервером, а СОМ-приложение, которое пользуется этими услугами называется клиентом. Приложение-сервер- это библиотека классов, зарегистрированных в реестере Windows.

Взаимодействие серевера и клиента СОМ схематично указано ниже.

Клиент - COM

Реестр Windows

Сервер - COM

При обращении приложения–клиента к услугам сервера Windows в реестере ищет соответствующий класс, если такой класс имеется, то реестр выдает имя файла сервера. Windows автоматически загружает сервер в ОЗУ и затем передает адрес класса на приложение-клиент. Далее приложение-клиент может использовать методы и свойства класса описанных в сервере. Методы класса позволяют организовать обмен данными между двумя приложениями. Дальнейшим развитием COM является DCOM – (Distributed COM), который связывает два приложения, находящиеся в разных компьютерах, связанных по локальной сети. ОРС-технология является дальнейшим совершенствованием СОM-технологий. Спецификация ОРС жестко регламентирует методы и свойства класса, которые должен иметь СОМ-объект, поддерживающий ОРС.

Компоненты Genesis32 являются приложениями-клиентами. Большинство ведущих производителей аппаратных средств для промышленной автоматизации поставляет ОРС –серверы для своих контроллеров и устройств сбора данных и управления. Методы этих серверов обеспечивают обмен данными между контроллером и приложением–клиентом.

Обзор технологии орс

Базовым понятием этой модели является элемент данных (Item). Каждый элемент данных имеет значение, время последнего обновления (timestamp) и признак качества, определяющий степень достоверности значения.

Значение может быть практически любого скалярного типа – булево, целое, с плавающей точкой и т.п. – или строкой (так называемый OLE Variant).

Время представляется с 100-наносекундной точностью (FileTime Win API32). Реальная точность измерения вр. обычно бывает хуже и зависит от реализации сервера и аппаратуры.

Качество – это код, содержащий в себе грубую оценку – UnCertain, Good и Bad ( не определено, хорошее и плохое), а на случай плохой – еще и расшифровку, например, Qual_Sensor_Failure – ошибка датчика).

группы элементов (OPC Group). Группа создается ОРС-сервером по требованию клиента. Клиент затем может добавлять в гр. элементы (Items).

Для гр. клиентом задается частота обновл. данных, и все данные в гр. сервер старается обновлять и передавать клиенту с заданной частотой. Отдельно стоящих вне гр. элементов быть не может.

Клиент может создать для себя на сервере несколько гр., различающихся требуемой частотой обновления. Для каждого клиента всегда создается своя гр. (кроме публичных групп), даже если состав элементов и частоты обновления совпадают. Отсоединение клиента приводит к уничтожению гр.

Элементы в гр. - это своего рода клиентские ссылки на некие реальные перем. (теги), находящиеся на сервере или в физическом устройстве. Понятие тега спецификацией не определяется, но подразумевается неявно.

Элементы в гр. клиент добавляет по имени, и эти имена являются именами соответствующих тегов. Клиент может либо знать нужные имена заранее, либо запросить имен тегов у сервера. Для запроса имен тегов служит интерфейс IOPCBrowseServerAddressSpace, с помощью которого сервер описывает клиенту свое “пространство имен”, организованное в общем случае иерархически. Пример полного имени тега: Устройство1.Модуль5.Аналоговый вход3.

При добавлении элемента в гр. клиент всегда указывает это полное имя. Заметим, что гр., создаваемые клиентом, не обязаны совпадать с подразделами пространства имен сервера, элементы в гр. добавляются “в разнобой”. Единственно, что их объединяет – это частота обновления и синхронности отправки клиенту.

н а верхней ступеньке иерархии находится сам ОРС-сервер. Из всех перечисленных (ОРС-группа, ОРС-элемент) он единственный является СОМ-объектом, все остальные объекты доступны через его интерфейсы, к-ые он представляет клиенту.

Режимы обмена данными между клиентами и сервером

Обмен данными между устройствами, обслуживаемыми сервером ОРС, и клиентами ОРС состоит в чтении и записи клиентами информации. При этом существует два режима обмена данными: Синхронный и Асинхронный.

В синхронном режмие в процессе чтения клиент запрашивает у сервера информацию о тегах, с которыми было установлено соединение, и получает данных для каждого ОРС-элемента.