- •1. Архитектура автоматизированной системы
- •1.1. Разновидности архитектур
- •1.1.1. Требования к архитектуре
- •1.1.2. Простейшая система
- •1.1.3. Распределенные системы автоматизации
- •1.1.4. Многоуровневая архитектура
- •1.2. Применение Интернет-технологий
- •1.2.1. Проблемы и их решение
- •1.2.2. Основные понятия технологии Интернета
- •1.2.3. Принципы управления через Интернет
- •80, Запрос направляется обработчику скрипта asp.Net, который также располагается на веб-сервере.
- •1.2.4. Микро-веб-серверы
- •1.2.5. Примеры применения
- •1.3. Понятие открытой системы
- •1.3.1. Свойства открытых систем
- •1.3.2. Средства достижения открытости
- •1.3.3. Достоинства и недостатки
- •1.4. Заключение
- •1.5. Обзор публикаций
80, Запрос направляется обработчику скрипта asp.Net, который также располагается на веб-сервере.
Веб-сервис (Web service) [35] создает запрашиваемые данные или передает управление программе (например, на языке VB.NET), которая общается с контроллером через ОРС-сервер. Полученные таким образом данные выкладываются на веб-страницу, которую видит пользователь с помощью веб-браузера. При входе на веб-сервер операционная система (Windows или Linux) производит идентификацию пользователя и предоставляет доступ к информации в соответствии с его правами.
В случае удаленного управления на основе WAP пользователь получает доступ к управляемой системе через мобильный телефон (GSM-модем). WAP поддерживается стандартами GSM, TDMA, CDMA, GPRS.
1.2.4. Микро-веб-серверы
Веб-серверы для Интернета обычно располагаются на мощных компьютерах и содержат жесткие диски большой емкости. Однако для удаленного управления в АСУ ТП часто достаточно иметь на сервере всего одну несложную веб-страницу. Для этой цели используют микро-веб-серверы [37, 38] (встраиваемые веб-серверы, Embedded Web Server), выполненные в виде микросхемы, которая располагается на печатной плате ПЛК или интеллектуального датчика [38], в холодильнике, кондиционере, в офисном оборудовании и др. Каждый микро-веб сервер доступен по своему Интернет-адресу.
В предыдущие годы проблемой технической реализации микро веб-серверов была необходимость большой вычислительной мощности для реализации протокола TCP/IP. В настоящее время появились дешевые однокристальные микроконтроллеры фирм Crystal Semiconductor, Winbond, Realtek, Seiko Instruments, младшие модели микроконтроллеров фирм Microchip (PIC12C509), Atmel (микроконтроллеры линейки Tiny AVR), Fairchild (ACE1101) со встроенной реализацией протокола TCP/IP. Это позволило применять веб-серверы даже внутри датчика. Технологию применения микро-веб-серверов называют «встроенным Интернетом» (Embedded Internet).
1.2.5. Примеры применения
В литературе описано множество примеров применения Интернета для удаленного управления и мониторинга [39-49]. В [39] описана виртуальная лаборатория в вузе, доступ к которой студенты могут осуществить, не выходя из общежития. Дистанционно можно задать исходные параметры для проведения эксперимента, включить экспериментальную установку и получить результат. Экспериментальная установка подключается к Интернету с помощью веб-сервера, который взаимодействует с управляющим контроллером (ПЛК). Студенты могут дистанционно загружать в контроллер исполняемый код программы для автоматического выполнения эксперимента.
При дистанционной работе с микроскопом [50] удаленный пользователь через Интернет может наблюдать изображение, передвигать камеру микроскопа, изменять увеличения, подстраивать фокус.
В [28] описана система управления катером через Интернет. Управляемыми параметрами являются: положение руля, скорость, состояние включено/выключено прожектора и гудка. Положение катера находится с помощью GPS (Global Positioning System). Контроллер с беспроводным Ethernet- интерфейсом, установленный на катере, и беспроводная Ethernet-видеокамера обмениваются информацией по беспроводному Ethernet-радиоканалу с вебсервером, установленным неподалеку на персональном компьютере. Управление катером может осуществляться из любой точки земного шара с помощью обычного Internet Explorer.
Калифорнийский университет в Беркли (США) разработал систему автоматизированного проектирования и изготовления металлических деталей [51], которая позволяет из заготовки вырезать тела произвольной формы с помощью стандартных операций обработки металла. Все операции выполняются удаленно (например, с другого континента), через Интернет. Система включает в себя подсистему моделирования технологических процессов для оптимизации технологических режимов обработки, которая также доступна через Интернет. Дистанционно доступны методы оптимизации режимов для фрезеровки, сверления, нарезания резьбы, проектирования арматуры и оценки качества смазки.
Входными данными являются геометрия резки, средство резки и материал, режимы работы машины и типы смазки, выходными величинами являются силы, моменты, мощность, упругая деформация инструмента, динамика процесса и шероховатость поверхности. С помощью видеокамеры можно наблюдать процесс изготовления детали и управлять им. Доступ к производственным возможностям через Интернет исключает необходимость иметь собственное дорогостоящее экспериментальное оборудование.
В настоящее время большинство коммерческих SCADA-пакетов имеют средства построения web-интерфейса.
