Управление переменными (тэгами)

Механизм управления переменными представляет собой основу любой системы SCADA. Во время работы система содержит текущие значения переменных, однако для ее нормального функционирования необходимо обеспечить достаточно большой объем информации по каждой переменной. В системах SCADA вместо термина переменная обычно используется термин тэг.

В первую очередь для каждой переменной (тэг) должны быть определены имя и тип. Имя записывается по обычным правилам для имен переменных (латинскими буквами, цифрами и некоторыми знаками). Допустимые типы переменных определяются конкретным пакетом, однако во всех пакетах имеются следующие основные типы:

• дискретные переменные (имеют два значения);

• целые переменные (могут быть знаковые, беззнаковые, короткие и длинные);

• действительные переменные (с плавающей запятой);

• строковые переменные (сообщения, тексты).

Кроме имени и типа переменной пакеты SCADA обычно имеют еще текстовый комментарий к переменной. Для переменной обязательно задаются начальное значение и возможность ее изменения в процессе работы (часть переменных может быть объявлена с доступом только для чтения). Некоторые системы SCADA задают также минимальное и максимальное значения переменной, обеспечивая нахождение переменной в этих пределах в течение всего времени работы.

Кроме работы с обычными переменными (расположенными на самой рабочей станции) системы SCADA позволяют оперировать удаленными переменными, расположенными либо в контроллерах (на нижнем уровне), либо на других рабочих станциях. Доступ к таким переменным осуществляется через систему ввода-вывода, при этом обычно предоставляется возможность масштабирования передаваемых данных.

Для реализации механизма оповещения оператора об аварийных состояниях в ходе управления технологическим процессом (Тревог) для каждой переменной необходимо задать соответствующие пороги. При задании каждого порога необходимо указать следующую информацию:

• значение порога и величину мертвой зоны (зоны нечувствительности);

• уровень приоритета возникающей при этом Тревоги.

Кроме переменных, задаваемых пользователем, каждая система SCADA имеет определенный набор так называемых системных переменных. Их состав меняется от системы к системе, но в них обязательно включаются Дата (День-Месяц-Год) и Время (Часы-Минуты-Секунды), а также сведения о зарегистрированном операторе (см. Управление доступом).

Реализация алгоритмов

Практически все известные системы SCADA обеспечивают возможность реализации алгоритмов автоматического управления технологическим процессом. Для этого вводится специальный механизм сценариев (scripts).

Сценарии представляют собой программные модули, написанные на алгоритмическом языке высокого уровня. В процессе работы эти сценарии запускаются (инициализируются) по мере наступления определенных событий в ходе технологического процесса.

В качестве алгоритмического языка для создания сценариев наиболее часто используется Microsoft Visual Basic. Некоторые системы SCADA непосредственно используют встроенную среду редактирования Microsoft Visual Basic for Applications, другие имеют специальные редакторы для создания сценариев на этом языке. Во всех случаях используемый в сценариях язык хотя и является стандартным по синтаксису, но дополняется некоторыми функциями, специфическими для задач управления.

Существуют системы SCADA, базирующиеся не на стандартных алгоритмических языках, а на специальных языках сценариев. Такие языки имеют набор простейших операторов (оператор присваивания, оператор if-then-else, оператор for-next и др.) и несколько десятков процедур и функций. Редакторы для таких языков позволяют непосредственно компоновать выражения с использованием имен переменных, операторов, процедур и функций. Обязательный элемент таких редакторов — возможность немедленного синтаксического контроля созданного текста сценария.

Основным способом запуска сценарных процедур в ходе управления технологическим процессом является запуск по событиям. Условия запуска каждого сценария указываются при его создании и представляют необходимую принадлежность сценария. Существуют сценарии подготовительные и заключительные (начало задачи, конец задачи, сценарий открытия окна и закрытия окна) и сценарии, выполняющиеся постоянно, с циклом по времени (во время решения задачи, пока видимо окно). Кроме того, сценарии могут запускаться при изменении данных (сменился оператор, изменилось состояние управляемого механизма и пр.). Существует возможность запускать сценарии при выполнении определенных условий (истекло время ожидания, температура превысила критическую, давление вошло в норму и т.д.).

Совершенно очевидно, что если система SCADA базируется на стандартном языке Basic, то сохраняется возможность и традиционного запуска сценарных (языковых) процедур.