4. Состав па Средства программного управления интегрирующие.

   1. Общая характеристика программного обеспечения

Современные системы промышленной автоматизации позволяют решать широкий круг задач, которые можно разделить на несколько групп, имеющих свои особенности:

• автоматизация управления технологическими процессами (АСУ ТП);

• взаимодействие системы с диспетчером (оператором);

• автоматизированный контроль и измерения (мониторинг);

• обеспечение безопасности;

• дистанционное управление, измерение, сигнализация (задачи телемеханики).

История развития программных средств автоматизации показала, что все особенности отдельных применений можно учесть путем настройки нескольких универсальных программ на выполнение конкретной задачи. К таким универсальным программам относятся:

• ОРС сервер (п. 9.1.6);

• средства МЭК-программирования контроллеров (п. 3.3);

• SCADA-пакеты (п. 3.4).

Для систем автоматизации, не связанных с АСУ ТП, используются программы LabVIEW, MATLAB, HP-VEE и др., ориентированные на автоматизацию эксперимента, измерений или математическую обработку их результатов. Для простых задач или широко тиражируемых приложений бывает экономически эффективно использовать заказное программирование на С++ или Visual Basic с применением покупных ActiveX элементов, снижающих трудоемкость разработки.

2. Развитие программных средств интегрирующей автоматизации

Для решения перечисленных задач первоначально использовались универсальные языки программирования высокого уровня и команда профессиональных программистов. Однако практика показала крайне низкую эффективность такой разработки. Оказалось, что разработка системы должна выполняться не программистами, а специалистами той предметной области, которая нуждается в автоматизации, т.е. технологами, а также системными интеграторами, которые осуществляют комплексное внедрение системы.

Необходимость в разработке средств программирования, предназначенных специально для систем автоматизации и ориентированных на технологов, была вызвана следующими причинами:

• требованием надежности ПО. Система, написанная целиком на алгоритмическом языке для конкретного заказа, содержала слишком большой программный код, на тщательную разработку и тестирование которого не хватало времени;

• сжатыми сроками внедрения системы и ограниченной стоимостью работ. Для создания системы в короткий срок при ограниченном бюджете требовалось большое количество готовых универсальных программных компонентов, уже написанных и тщательно оттестированных;

• необходимостью модификации системы в процессе ее эксплуатации. Внести изменения в специализированную программу мог только написавший ее программист, который к этому времени обычно работал уже на другом предприятии. Поэтому вместо того, чтобы модифицировать программное обеспечение, его приходилось переписывать заново;

• требованиями совместимости с другими системами автоматизации, работающими на том же предприятии. Были необходимы стандартные интерфейсы между программами, созданными разными производителями на разных аппаратно-программных платформах;

• высокими требованиями к качеству пользовательского интерфейса. Ограниченный бюджет времени и финансовых ресурсов не позволял разработать достаточно хороший программный интерфейс на универсальных алгоритмических языках;

Разделение труда по созданию программных средств автоматизации. Перечисленные причины привели к следующему разделению труда по созданию программных средств для систем автоматизации: фирмы, специализирующиеся на ПО, создают универсальные системы программирования задач автоматизации (SCADA-пакеты и средства МЭК-программирования), а инжиниринговые фирмы (системные интеграторы) адаптируют эти средства к нуждам конкретного заказчика. В результате достигается решение всех перечисленных выше проблем. Более того, благодаря существенному упрощению процесса адаптации по сравнению с классическим программированием изменения в алгоритмы управления могут быть внесены, например, технологом эксплуатирующей организации без привлечения системных интеграторов или программистов.

В настоящее время заказные программы естественным путем вытеснены с рынка промышленной автоматизации SCADA-пакетами и аналогичными универсальными средствами автоматизации, а также средствами программирования контроллеров на языках стандарта МЭК 61131-3.

Заказные и специализированные программные средства автоматизации. В силу своей универсальности SCADA-пакеты оказались слишком дорогими для применения в простых задачах, когда, например, необходимо записать в компьютер несколько значений температуры или сделать один контур управления температурой в термошкафе. Эту проблему частично удается решить введением зависимости цены SCADA-пакетов от количества тегов, однако остается нерешенной проблема трудоемкости изучения и сложности адаптации SCADA к простым задачам, а также высокая стоимость консультаций по применению. SCADA-пакеты не смогли занять сегмент рынка простых систем, которые не требуют предварительного изучения или настройки и построены по принципу «Plug&Play» - «вставил и заиграло». Подобные программы уже не могут быть такими универсальными и функционально насыщенными, как SCADA. Они являются специализированными, ориентированными на узкий круг задач отображения графиков или простейшего управления с небольшим количеством тегов. Примером такой простой программы может служить RLDataView (НИЛ АП).

Экономически целесообразно осталось также разрабатывать заказные программы для серийно тиражируемых, однотипных систем автоматизации, например систем контроля температуры в силосах элеваторов. Для упрощения и повышения качества заказного программирования широко используются ActiveX элементы, специально разработанные для задач автоматизации: для построения графиков, органов управления и индикации, для отображения технологических схем. Такие системы создаются на языках визуального программирования Visual С++, Visual Basic, VBA, Delphi.