Скачать презентацию ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ К т Скачать презентацию ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ К т

DL_ISPU159_01_12_2011_97word.pptx

  • Количество слайдов: 159

 «ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ» К. т. н. , доцент Мансурова Ольга Карибековна «ИНТЕГРИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ» К. т. н. , доцент Мансурова Ольга Карибековна т. 916 -60 -49

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ДИСЦИПЛИНЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК (ЛИТЕРАТУРА) Основной. 1. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ДИСЦИПЛИНЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК (ЛИТЕРАТУРА) Основной. 1. Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. / А. Н. Ковцов, Ю. Ф. Назаров, И. М. Ибрагимов, А. Д. Никифоров. – М. : Издательский центр «Академия» , 2007. – 304 с. 2. SCADA-системы: взгляд изнутри. / Е. Б. Андреев, Н. А. Кунцевич, О. В. Синенко. – М. : Издательство «РСТ Софт» , 2004. – 176 с. 3. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебник – М. : Изд-во «Форум» ; ИНФРА-М, 2007. – 320 с. СALS (Continuons Acquisition ant Lifecycle Support) – непрерывное сопровождение и поддержка этапов производства изделий. ИПИ – информационная поддержка производств изделий. Аналог понятия CALS.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК (ЛИТЕРАТУРА) - ПРОДОЛЖЕНИЕ Дополнительный. 4. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебник – БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК (ЛИТЕРАТУРА) - ПРОДОЛЖЕНИЕ Дополнительный. 4. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебник – М. : Изд-во «ФОРУМ» ; ИНФРА-М, 2007. - 320 с. 5. Федоров Ю. Н. Справочник инженера по АСУ ТП. Проектирование и разработка. Учеб. -практ. пособие. – М. : Инженерие, 2008. 6. В. М. Бельфор, В. Н. Суриков. Информационные технологии в вычислительных и телекоммуникационных сетях: учебное пособие / ГОУ ВПО СПб. ГТУРП. Спб. , 2006. – 106 с. 7. Аппаратные средства и программное обеспечение систем промышлен ной автоматизации: Учеб. пособ. / ИЛ. Данилушкин; Самар. гос. техн. ун-т. Са мара, 2005. 8. Ю. И. Иванов, В. Я. Югай. Интерфейсы средств автоматизации: Учебное пособие. – Таганрог: Изд-во ТРТУ. 2005.

СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (РЕСУРСЫ INTERNET) 9. www. pa. ru 10. www. oven. ru СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (РЕСУРСЫ INTERNET) 9. www. pa. ru 10. www. oven. ru 11. Ресурс сети Интернет «Средства и системы компьютерной автоматизации» www. asutp. ru 12. Ресурс сети Интернет «Журнал. Современные технологии автоматизации» www. cta. ru 13. Ресурс сети Интернет «Журнал. Мир компьютерной автоматизации» www. mka. ru

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ГОС Интегрированные системы проектирования и управления производствами отрасли: основные понятия интегрированной СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ГОС Интегрированные системы проектирования и управления производствами отрасли: основные понятия интегрированной системы, функции и структуры интегрированных систем, взаимосвязь процессов проектирования, подготовки производства и управления производством, математическое, методическое и организационное обеспечение, программнотехнические средства для построения интегрированных систем проектирования и управления; SCADA системы, их функции и использование для проектирования автоматизированных систем управления, документирования, контроля и управления сложными производствами отрасли; примеры применяемых в отрасли SCADA систем.

ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ • • Лекции – 40 часов Лабораторные работы- 32 часа Промежуточное ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ • • Лекции – 40 часов Лабораторные работы- 32 часа Промежуточное тестирование и аттестация Итоговый контроль-зачет и экзамен.

ТЕМА 1. КОНЦЕПЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ Интегрированные автоматизированные системы (ИАС) управления машиностроительным ТЕМА 1. КОНЦЕПЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ Интегрированные автоматизированные системы (ИАС) управления машиностроительным производством – это новая концепция 21 века, ведущая к созданию и организации производства, сочетающая в себе современные технологии внедрения эффективных систем промышленной автоматизации, надежное управление и минимальные затраты на их содержание.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИАС Интегрированная автоматизированная система (ИАС) – взаимосвязанная совокупность автоматизированных промышленных подсистем, функционирующих в ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИАС Интегрированная автоматизированная система (ИАС) – взаимосвязанная совокупность автоматизированных промышленных подсистем, функционирующих в едином информационном пространстве (ЕИП) путем стандартизации представления информации на этапах проектирования, управления, эксплуатации технических средств.

СУЩНОСТЬ НОВОЙ КОНЦЕПЦИИ Сущность новой концепции состоит в том, что она позволяет интегрировать, т. СУЩНОСТЬ НОВОЙ КОНЦЕПЦИИ Сущность новой концепции состоит в том, что она позволяет интегрировать, т. е. объединять в единую производственную систему составные автономные автоматизированные комплексы для технологических процессов, охватывающих все основные стадии и этапы производства изделия – от задания и проекта до выпуска готового изделия ( «под ключ» ).

ОТЛИЧИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ОТ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ Интеграция производства отличается от комплексной автоматизации тем, что ОТЛИЧИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ОТ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ Интеграция производства отличается от комплексной автоматизации тем, что при последней автоматизируются отдельные производственные процессы проектирования, материально-технического снабжения и учета, маркетинговые функции, оперативного управления производством, эксплуатация и сервиса оборудования и технических средств, другие вспомогательные и обслуживающие функции, но при этом стыковки и увязки автономных подсистем в единую систему управления производством затруднены: 1)из-за закрытости технических структур; 2)из-за отсутствия на момент их разработки стандартов в области совместного использования данных, генерируемых в автономных подсистемах производства; 3)в связи с неэффективным информационным взаимодействием и коммуникационными барьерами ввиду отсутствия ЕИП.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕИП Единое информационное пространство (ЕИП) – совокупность информационных средств и ресурсов, объединяемых в ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕИП Единое информационное пространство (ЕИП) – совокупность информационных средств и ресурсов, объединяемых в единую систему [1]. Информационные ресурсы – это автономные информационные вычислительные службы, включающие в себя программные компоненты, базы данных, файлы данных и компоненты существующих информационных систем. К информационным средствам относится системно организованная совокупность аппаратных, программных и вычислительных ресурсов, включая организационную, методическую и правовую формы обеспечения.

СТАНДАРТЫ ЕИП 1) 2) 3) 4) 5) 6) функциональные стандарты; информационные стандарты; стандарты технического СТАНДАРТЫ ЕИП 1) 2) 3) 4) 5) 6) функциональные стандарты; информационные стандарты; стандарты технического обмена; стандарты по защите информации; стандарты по электронной цифровой подписи; стандарты общего назначения.

1)ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ 1)Функциональные стандарты регламентируют процессы и методы формализации данных об изделии и технические 1)ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ 1)Функциональные стандарты регламентируют процессы и методы формализации данных об изделии и технические руководства по применению автоматизированных технологий, определенных следующими ГОСТами: 1. 2. 3. ГОСТ Р ИСО 10303 -1 – 99 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие представления и основополагающие принципы» . ГОСТ Р ИСО 10303 -21 – 99 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена» . ГОСТ Р ИСО 10303 -41 – 99 «Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41. Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий» .

4. 5. 6. 7. Р 50. 1. 027 – 2001. «Информационные технологии поддержки ЖЦ 4. 5. 6. 7. Р 50. 1. 027 – 2001. «Информационные технологии поддержки ЖЦ про дукции. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования» . Р 50. 1. 028 – 2001 «Информационные технологии поддержки ЖЦ продукции. Методология функционального моделирования» . Р 50. 1. 029 – 2001 «Информационные технологии поддержки ЖЦ про дукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению» . Р 50. 1. 030 – 2001 «Информационные технологии поддержки ЖЦ продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к логической структуре базы данных» .

2)ИНФОРМАЦИОННЫЕ СТАНДАРТЫ Информационные стандарты описывают данные об изделии и процессах: представляют общие определения информационных 2)ИНФОРМАЦИОННЫЕ СТАНДАРТЫ Информационные стандарты описывают данные об изделии и процессах: представляют общие определения информационных элементов, отношений, защиты данных и доступности данных. Эти стандарты направлены на обеспечение единого представления текста, графики, информационных структур. STEP – стандарт общего описания элементов данных об изделиях и доступа к ним; РLВ – формирование библиотек данных о комплектующих изделиях; MANDATE – представление производственных данных; SGML – общее описание текстовой информации; CGM – стандарт представления графики и др. ISO 10303 STEP, ISO 10303 -11 Express, ISO 8879 SGML, ISO 18876 – стандарты информационного описания объектов управления. Стандартизация представление информации в процессах проектирования обеспечения производства, изготовление продуктов производства является основой создание единого информационного пространства.

3)СТАНДАРТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБМЕНА Стандарты технического обмена контролируют хранение информации и процессы обмена между источником 3)СТАНДАРТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБМЕНА Стандарты технического обмена контролируют хранение информации и процессы обмена между источником приемников данных, определяют общий набор правил для обмена информацией в цифровой форме. Стандарты технического обмена – это общие правила цифрового обмена информацией.

4)СТАНДАРТЫ ПО ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ Стандарты по защите информации содержат общие требования к программным и 4)СТАНДАРТЫ ПО ЗАЩИТЕ ИНФОРМАЦИИ Стандарты по защите информации содержат общие требования к программным и аппаратным средствам защиты информации (в том числе путем применения электронной цифровой подписи, включая алгоритмы шифрования и управления ключами) в государственном масштабе, в корпоративном применении или в рамках предприятия. Закон РФ «Об информации, информатизации и защите информации» требует обязательной сертификации информационных систем государственных органов и организаций, которые обрабатывают … с ограниченным доступом.

5)СТАНДАРТЫ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ПОДПИСИ Стандарты по электронной цифровой подписи обеспечивают информационную безопасность на 5)СТАНДАРТЫ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ПОДПИСИ Стандарты по электронной цифровой подписи обеспечивают информационную безопасность на основе методов и средств защиты информации, в том числе путем обязательного подтверждения целостности электронного документа и аутентификации подписи с использованием различных алгоритмов для юридического решения вопросов совместного использования информации.

6)СТАНДАРТЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Стандарты общего назначения, определяют стандарты спецификации и стандартизации элементов данных. ISO 6)СТАНДАРТЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Стандарты общего назначения, определяют стандарты спецификации и стандартизации элементов данных. ISO 11179 - определяет правила и руководящие указания по формулировке определений данных, принципы присвоения имен и идентификацию элементов данных, регистрацию элементов данных.

АРХИТЕКТУРА ИАС, ФУНКЦИОНИРУЮЩАЯ В ЕДИНОМ ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ - «единый проект» для всех компьютеров и АРХИТЕКТУРА ИАС, ФУНКЦИОНИРУЮЩАЯ В ЕДИНОМ ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ - «единый проект» для всех компьютеров и контроллеров - «прозрачная» распределенность , программная настройка связей узлов; - «открытость» – обмен данными с любыми внешними программами.

СВОЙСТВА ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА 1) содержать информацию в электронном виде; 2) использовать стандарты электронного СВОЙСТВА ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА 1) содержать информацию в электронном виде; 2) использовать стандарты электронного обмена данными; 3) Содержать интегрированную модель бизнес процессов и распределенную базу данных.

ПРИМЕР 1 1) производственное задание; 2) технологические карты; 3) управляющие программы для станков УЧПУ; ПРИМЕР 1 1) производственное задание; 2) технологические карты; 3) управляющие программы для станков УЧПУ; 4) изображение эталонов деталей. Чертежи поступают в цех не в бумажном виде, а в электронном и отображаются на мониторе оператора.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИМЕРА 1 1) наряды; 2) информация о текущем состоянии диагностики оборудования; 3) наименование ПРОДОЛЖЕНИЕ ПРИМЕРА 1 1) наряды; 2) информация о текущем состоянии диагностики оборудования; 3) наименование обработанных деталей и их количество; 4) заявки на получение оснастки и инструментов; 5) результаты контроля геометрии деталей; 6) информация об использовании оборудования (время для работы промышленных роботов); 7) информация о соблюдении заложенных в технологическом процессе параметров и режимов обработки; 8) опрос состояния оборудования. Вся эта информация вносится в СЧПУ прямо на рабочем месте без создания промежуточных бумажных документов, т. е. реализуется принцип фиксации информации в электронном виде на рабочем месте в момент ее возникновения, а также электронный документооборот (смотри слайд 24)

ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ ПО ЦЕХОВОЙ СЕТИ Сервер Цеховой сервер СЧПУ СЧПУ ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ ПО ЦЕХОВОЙ СЕТИ Сервер Цеховой сервер СЧПУ СЧПУ

СХЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Информационная сеть производства Отдел 1 Цех 1 3 3 Отдел 2 СХЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Информационная сеть производства Отдел 1 Цех 1 3 3 Отдел 2 1 2 Отдел 3

СХЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОННОМ ВИДЕ Информационная сеть производства Цех 1 1 2 Отдел СХЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ЭЛЕКТРОННОМ ВИДЕ Информационная сеть производства Цех 1 1 2 Отдел 3

К достоинствам использования ЕИП следует отнести: 1. Возможность независимо работать специалистам различных профилей; 2. К достоинствам использования ЕИП следует отнести: 1. Возможность независимо работать специалистам различных профилей; 2. Обеспечение целостности данных; 3. Возможность организации доступа с любого рабочего места к данным географически удаленных участков ЖЦ изделия; 4. Отсутствие потерь данных при переходе между этапами ЖЦ изделия; 5. Изменения данных доступны одновременно всем участникам ЖЦ изделия; 6. Преодоление информационных барьеров и недоступности к данным, что в свою очередь ведет к повышению эффективности взаимодействие между участниками производственного процесса, и, следовательно, к снижению материальных и временных затрат.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА С ИАС • • • прямое уменьшение затрат на проектирование от ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА С ИАС • • • прямое уменьшение затрат на проектирование от 10 до 30%; уменьшение затрат на обслуживание и эксплуатацию; сокращение времени разработки изделий 1, 5 -2 раза; сокращение времени вывода новых изделий на рынок от 25 до 75%; уменьшение доли брака и затрат связанных с конструкторскими изменениями от 25 до 75%; сокращение затрат на подготовку технической документации до 40%; сокращение затрат на разработку эксплуатационной документации до 30%. точное соблюдение технологических нормативов и регламента; значительное уменьшение процента брака, автоматическое повышение качества; анализ использования, загрузки и обслуживания оборудования. предупреждение аварий на производстве; комплексный статистический анализ причин, влияющих на качество выпускаемой продукции; автоматическая и своевременная генерация отчетов для руководящего персонала.

 • • • Полнофункциональные системы мониторинга, управления и сбора данных интегрированных производств позволяют • • • Полнофункциональные системы мониторинга, управления и сбора данных интегрированных производств позволяют обеспечить: визуализацию технологических процессов в графическом режиме; управление системой при возникновении аварийных ситуаций; отслеживание графиков контролируемых параметров в реальном времени и доступ к архивным графикам; подготовку детализированных отчетов;

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 1: 1. 2. Дайте определение единого информационного пространства интегрированной ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 1: 1. 2. Дайте определение единого информационного пространства интегрированной системы. В чем отличие интегрированных автоматизированных систем от комплексных систем автоматизации ?

Тема 2. Функциональное моделирование компонентов автоматизируемого производства На этапе проектирования интегрированной автоматизированной системы управления Тема 2. Функциональное моделирование компонентов автоматизируемого производства На этапе проектирования интегрированной автоматизированной системы управления производством моделируются функции и задачи, к которым относятся: конструкторские, технологические, заготовительные, инструментальные, транспортноскладские, организационно-экономические, программно-технические. Перечисленный список функций обобщенный. В результате функционального моделирования производится конкретизация списка функций присущего конкретному производственному процессу в зависимости от базовых техникоэкономических показателей.

После построения функциональной модели производства по списку выполняемых функций определяется организационная структура автоматизированного производства. После построения функциональной модели производства по списку выполняемых функций определяется организационная структура автоматизированного производства. Для каждого подразделения, описанного в организационной структуре производстве, в свою очередь, определяется список функций и задач, подлежащих автоматизации. Этот список оформляется в виде дерева и является основой для составления функциональных компонентов интегрированной автоматизированной системы. Функциональные компоненты могут содержать от нескольких единиц до десятков и более автоматизированных подсистем. Для определения перечня автоматизированных подсистем, их количества и производится этап функционального моделирования. Наиболее широко применяемые автоматизированные подсистемы интегрированного производства рассмотрены на 33 слайде

ТЕМА 3. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА. ПОДСИСТЕМЫ ИАС, ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ, СОСТАВ ИАС. Жизненный цикл изделия Маркетинг ТЕМА 3. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА. ПОДСИСТЕМЫ ИАС, ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ, СОСТАВ ИАС. Жизненный цикл изделия Маркетинг Проектирование Производство Продажи, поставки Интегрированная информационная среда Эксплуатация

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИАС Интегрированная автоматизированная система (ИАС) – взаимосвязанная совокупность автоматизированных промышленных подсистем, функционирующих в ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИАС Интегрированная автоматизированная система (ИАС) – взаимосвязанная совокупность автоматизированных промышленных подсистем, функционирующих в едином информационном пространстве (ЕИП) путем стандартизации представления информации на этапах проектирования, управления, эксплуатации технических средств.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР); САЕ – Computer Aided Engineering – компьютерные технологии конструирования АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР); САЕ – Computer Aided Engineering – компьютерные технологии конструирования (автоматизированные системы инженерных расчётов) CAD – Computer Aided Design – компьютерные технологии проектирования (автоматизированное проектирование) SCM – Supply Chain Management – Управление цепочками поставок (система управления поставками комплектующих). PDM – Product Data Management – Управление проектными данными (системы для хранения, анализа передачи данных об изделии и процессах);

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ • • АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства ЕСКД АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ • • АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства ЕСКД – единая система конструкторской документации САМ – Computer Aided Manufacturing – компьютерные технологии в производстве (система автоматизированного производства). PDM – Product Data Management – Управление проектными данными (системы для хранения, анализа передачи данных об изделии и процессах);

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ : SCADA, CNC, ERP, MRP-II, МЕS (АСУТП). SCADA – Supervisory АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИНТЕГРИРУЕМЫЕ ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ : SCADA, CNC, ERP, MRP-II, МЕS (АСУТП). SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition – визуализация, управления и обработки данных (диспетчерское управление производственными процессами) CNC – Computer Numerical Control – Компьютерное числовое управление (системы числового программного управления СЧПУ). ERP – Enterprise Resource Planning – Планирование и автоматизированное управление предприятием MRPII – Manufacturing Requirement Planning – Планирование производства MES – Manufacturing Execution System – Производственная исполнительная система.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ CRM, СРС; CRM – Customer relationship Management – Управление АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ CRM, СРС; CRM – Customer relationship Management – Управление взаимоотношениями с заказчиком; СРС – Collaborative Product Commerce – Совместный электронный бизнес

3. СОСТАВ ИАС, ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОДСИСТЕМ САПР, АСНИ Подготовка производства Проектирование CAE Производство и реализация 3. СОСТАВ ИАС, ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОДСИСТЕМ САПР, АСНИ Подготовка производства Проектирование CAE Производство и реализация SCM CAD CAM АСУП ERP PDM MRP-II АСОДУ Эксплуатация ГПС SCADA CNC АСУТП CRM S&SM MES CPC Утилизация

3. 1 ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ УПРАВЛЕНИЯ ИАС 3. 1 ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ УПРАВЛЕНИЯ ИАС

3. 2 Свойства иерархических уровней. Основные принципы в многоуровневых системах. Принцип системного подхода № 3. 2 Свойства иерархических уровней. Основные принципы в многоуровневых системах. Принцип системного подхода № п/п 1. Наименование Принцип целеобусловленности 2. Принцип относительности (иерархичности) Формулировка Цель первична. Для ее реализации (достижения) должна формироваться надлежащим образом совокупность технических (аппаратных) средств, программных средств и обслуживающих их людей, образующих систему Одна и та же совокупность модулей может рассматриваться как самостоятельная система, так и как часть (подсистема) другой, большой системы, в которую она входит. В свою очередь, эта же совокупность модулей может рассматриваться как большая система по отношению к частям (подсистемам), которые входят в нее. Следствие № Формулировка п/п 1. Система может быть создана, если ей задана цель. 2. Система может существовать, если она содержит механизм достижения цели, количественно характеризующий в каждый момент времени степень соответствия поведения системы заданной цели. 3. Отклонения от достижения цели системой должны быть количественно измеримы. 1. Система должна представляться в иерархической форме. * Иерархия целей. * 2. 3. 4. Иерархия времени. * Иерархия показателей качества. *

3. Принцип управляемости Система должна быть управляемой, т. е. способной изменять собственные (естественные ) 3. Принцип управляемости Система должна быть управляемой, т. е. способной изменять собственные (естественные ) движения с помощью управляющих воздействий. 1. Структура управляемой системы должна описываться в виде иерархии управляемых контуров. 2. В управляемой системе должен присутствовать механизм управления в виде управляющей и управляемой частей с прямыми и обратными отрицательными связями.

4. 5. Принцип наблюдаемости (измеримости) Любая система, а именно параметры ее движения (развития) должны 4. 5. Принцип наблюдаемости (измеримости) Любая система, а именно параметры ее движения (развития) должны быть количественно оценены с помощью измерителей информации, которые должны давать полную информацию о текущем состоянии системы, характеризующим всю предысторию влияния задающих и возмущающих воздействий на систему. Принцип Система, выделенная для связанности самостоятельного исследования, должна быть управляемой по отношению к системе верхнего уровня и управляющей по отношению к системе нижнего уровня, и наблюдаемой по отношению к системе верхнего уровня. Иерархия управляемости и наблюдаемости. 1. Информационная полнота для количественной оценки отклонения от достижения цели функционирования. 2. Точность выбранных измерителей определяет точность работы системы в целом для достижения требуемого качества должностных свойств систем верхнего и нижнего уровней 3. Иерархия точностных свойств. * . В системе, выделенной для самостоятельного исследования. должен присутствовать механизм связанности в виде совокупности трех частей: системы верхнего уровня, исследуемой системы, и системы нижнего 1. уровня, соединенных прямыми и обратными связями. Управляемая система должна иметь внешние критерии на входе и на выходе, характеризующие степень соответствия ее поведения задаче управления. Критерии на входе задает система 2. верхнего уровня, критерии на выходе формирует данная (исследуемая) система. Иерархия критериев качества функционирования системы.

6. 7. Принци п моделируемости Управляемая система должна содержать в своей структуре модель прогнозирования 6. 7. Принци п моделируемости Управляемая система должна содержать в своей структуре модель прогнозирования во времени состояний для выбора наилучшего поведения, обеспечивающего достижения заданной цели управления при минимальных затратах ресурсов. 1. В управляемой системе должен присутствовать механизм моделирования в виде математической модели, обеспечивающей выработку рекомендаций для оптимизации достижения заданной цели управления. 2. В исследуемой системе должен существовать минимальный набор переменных (состояний), которые включают всю предысторию функционирования системы и позволяют при условии знания внешних воздействий предсказать (спрогнозировать) будущее поведение системы. Управляемые системы должны стоиться с 1. В управляемой системе должен присутствовать механизм корреляции в виде дополнительных контуров, обеспечивающих в основных контурах информационных параметров влияние управляющих воздействий элементов естественного и искусственного интеллекта. Принци применением таких концепций, которые п позволяют естественно включать человека симбиоз как звено системы управления ности 2. Главенствующая роль человека в управляемой системе обеспечивается механизмом общения элементов естественного и искусственного интеллекта в виде специализированного операционного диалогового языка(интерфейса).

9 Принцип оперативности Изменения поведения (движения) управляемой системы под влиянием различных воздействий должны происходить 9 Принцип оперативности Изменения поведения (движения) управляемой системы под влиянием различных воздействий должны происходить своевременно, т. е. в реальном масштабе времени 1. В управляемой систем должен присутствовать механизм регулирования работы в реальном масштабе времени в виде контроля организующей системы. 2. 8. Информация между ПК, ПЛК, ПО и человеком * В управляемой системе отдельные модули должны быть совместимыми Исполнительные информационные, технологические, транспортные и складские модули должны проектироваться на основе использования совместимости информационных параметров. Управляемая система должна быть развивающейся, что предусмотрено включением новых модулей, технологий в функционирование системы. Свойство открытости должно быть присуще всем уровням системы – от самого верхнего уровня до самого нижнего. Принцип модульности Управляемая система должна строится основываясь на модульном принципе * 1. Принцип открытости Управляемая система должна быть развивающейся на основе принципа открытости, которая позволяет аккумулировать новые модули с целью повышения качества функционирования системы и ее адаптации к новым условиям и целям. 10.

3. 3. СТРУКТУРА УРОВНЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ПАНЕЛЬ ОБЩАЯ SCADA СЕРВЕР ETHERNET, ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ (ШИНА) COM-СЕРВЕР 3. 3. СТРУКТУРА УРОВНЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ПАНЕЛЬ ОБЩАЯ SCADA СЕРВЕР ETHERNET, ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ (ШИНА) COM-СЕРВЕР OBDABD ПАНЕЛЬ ОПЕРАТОРА FASTETHERNET, ARCNET АРМ ИНЖЕНИРИНГА CANBUS, GENIUS, CONTROLNET, MODBUS, DHY, FIFIO, PROFIBUS СЕТЬ (ШИНА) УПРАВЛЕНИЯ RTU (Remote Terminal Unit ) – удалённое терминальное устройство вводавывода. ПЛК 1 DSC (Disturbed Control System) – распределённые САУ с RTU ПЛК 2 ПЛКn ASI, SDS, HART, FF, DEVISENET ПОЛЕВАЯ ШИНА (СЕТЬ) АНАЛОГОВЫЙ ВВОД 0÷ 5 м. А, 0÷ 5 В, 4÷ 20 м. А, 0÷ 10 В, ± 5 В, ± 10 В АНАЛОГОВЫЙ ВЫВОД 0 -20 м. А, 4 -20 м. А, 0 -10 В, ÷ 5 В, ÷ 10 В ДИСКРЕТНЫЙ ВВОД 24 V DC, 48 V DC, 120 V AC, 220 V AC ДИСКРЕТНЫЙ ВЫВОД 24 V DC, 48 V DC, 120 V AC, 220 V DC

3. 4. Конфигурирование ввода/вывода для проектирования SCADA-систем Структура промышленного контроллера Процессорный блок Блок питания 3. 4. Конфигурирование ввода/вывода для проектирования SCADA-систем Структура промышленного контроллера Процессорный блок Блок питания шина Периферийн ый блок Модули аналогов ого ввода Модули аналогов ого вывода Модули дискретног о ввода/выв ода

‾ ‾ Количество каналов в/в , поддерживаемые контроллером Количество и уровни коммутируемых сигналов (ток/напряжение) ‾ ‾ Количество каналов в/в , поддерживаемые контроллером Количество и уровни коммутируемых сигналов (ток/напряжение) Способы подключения внешних устройств к модулям в/в Характеристики каналов в/в

ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА/ВЫВОДА Локальный в/в с расширением Удаленный в/в Распределенный в/в ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА/ВЫВОДА Локальный в/в с расширением Удаленный в/в Распределенный в/в

ОРГАНИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОГО ВВОДА/ВЫВОДА С РАСШИРЕНИЕМ ОРГАНИЗАЦИЯ ЛОКАЛЬНОГО ВВОДА/ВЫВОДА С РАСШИРЕНИЕМ

Организация удаленного ввода/вывода с расширением Организация удаленного ввода/вывода с расширением

РАСШИРЕННЫЙ + УДАЛЕННЫЙ ВВОД/ВЫВОД РАСШИРЕННЫЙ + УДАЛЕННЫЙ ВВОД/ВЫВОД

РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ВВОД/ВЫВОД РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ ВВОД/ВЫВОД

МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПК МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ПК

ПРИМЕР УДАЛЕННОГО ВВОДА/ВЫВОДА ПРИМЕР УДАЛЕННОГО ВВОДА/ВЫВОДА

СХЕМА УСТРОЙСТВА МОДУЛЯ ВВОДА/ВЫВОДА DI , AI Ввод информации входные канал МВВ Узел согласования СХЕМА УСТРОЙСТВА МОДУЛЯ ВВОДА/ВЫВОДА DI , AI Ввод информации входные канал МВВ Узел согласования Коммутатор выходной информации Блок питания Узел оптронной развязки Память входной информации Узел управления Память выходной информации Узел передачи Узел обмена с каналом ввода/вывода в контроллер Процессорный блок Узел оптронной развязки Коммутатор выходной информации Узел согласования AO, DО Вывод информации – выходные каналы МВВ

ПРИМЕР № 1 ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ ПРИМЕР № 1 ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ

ПРИМЕР№ 2 СОСТАВА ИАС, ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ АСОДУ TM ПА АРМ АСУ-ТП АРМ АИИС WEB ПРИМЕР№ 2 СОСТАВА ИАС, ИЕРАРХИЧЕСКИЕ УРОВНИ АСОДУ TM ПА АРМ АСУ-ТП АРМ АИИС WEB АСУП Ethernet SQL АРМ АСУ-ТП АРМ ВК Центр Измерение АИИС Ethernet Контр. Гр. 1 САУ 10 САУ 8 ГПС САУ 9 Изменение Modbus Уч. 5 5 САУ 4 Modbus САУ 1 САУ 2 САУ 3 САУ 7 Контр. Гр. 2 Modbus Контр. Гр. 4 Уч. 3 Уч. 1 АРМ Агрегатный уровень 1 -10 Уч. 2 Уч. 4 АРМ

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 3 Какие устройства осуществляют управление вводом/выводом? Сколько уровней выделяют ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 3 Какие устройства осуществляют управление вводом/выводом? Сколько уровней выделяют в системах промышленной автоматизации? Приведите схему организации удаленного и распределенного ввода параметров производственного процесса. При помощи каких устройств организуется расширенный ввод/вывод сигналов с объектного уровня интегрированной системы.

Д/З № 2 1. 2. 3. В примерах № 1, 2 выделить структуры уровней Д/З № 2 1. 2. 3. В примерах № 1, 2 выделить структуры уровней управления. Определить для каждого уровня используемые сети. Какие способы сбора и обработки цифровой и аналоговой информации с объектного уровня могут быть использованы в рассматриваемых примерах?

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ Тема 4. Средства коммуникаций узлов и компонентов в интегрированной системе. 4. 1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ Тема 4. Средства коммуникаций узлов и компонентов в интегрированной системе. 4. 1. Интерфейсы промышленных сетей • • • RS-485; RS-232, RS-422; CAN; HART; AS-интерфейс

ИНТЕРФЕЙС RS-485 D-Driver; DE- Driver Enable; ИНТЕРФЕЙС RS-485 D-Driver; DE- Driver Enable;

ИНТЕРФЕЙС RS-485(4) ИНТЕРФЕЙС RS-485(4)

Параметры интерфейса RS-485 Параметр Условие Мин. Макс. Единица измерения 1, 5 6 В передатчика Параметры интерфейса RS-485 Параметр Условие Мин. Макс. Единица измерения 1, 5 6 В передатчика без нагрузки -1, 5 -6 В Выходное 1, 5 5 В -1, 5 -5 В - 30 % от ширины импульса - ± 200 м. В 2 - к. Ом Выходное напряжение передатчика с нагрузкой Длительность переднего фронта импульсов передатчика Чувствительность от -7 до +12 В приемника Входное При синфазном напряжении сопротивление приемника Кабель длиной: Максимальная передачи скорость 12 м 10 1200 м 100 - Мбит/с Кбит/с

СОГЛАСОВАНИЕ ЛИНИИ СОГЛАСОВАНИЕ ЛИНИИ

КОММУНИКАЦИЯ УЗЛОВ С RS-485 КОММУНИКАЦИЯ УЗЛОВ С RS-485

Интерфейс RS-232 РС Передаваемые данные 2 3 20 6 4 5 7 Принимаемые данные Интерфейс RS-232 РС Передаваемые данные 2 3 20 6 4 5 7 Принимаемые данные Оконечное уст-во готово? Модем готов Запрос на передачу Разрешение передачи «Земля» 2 3 20 6 4 модем 5 7

Характеристики интерфейсов RS-232, RS-422 и RS-485 Параметр RS-232 передачи сигнала RS‑ 485 Однофазный Дифференциальный Характеристики интерфейсов RS-232, RS-422 и RS-485 Параметр RS-232 передачи сигнала RS‑ 485 Однофазный Дифференциальный 1 Способ RS‑ 422 10 32 15 м 1200 м 460 кбит/с 10 Мбит/с 30 Мбит/с* ± 5. . . ± 15 В ± 2 В ± 1, 5 В ± 10 В -7. . . +12 В ± 3 В ± 200 м. В 3. . . 7 к. Ом 4 к. Ом 12 к. Ом Максимальное количество приемников Максимальная длина кабеля Максимальная скорость передачи Напряжение в линии под нагрузкой Допустимый диапазон сигналов на входе ± 15 В приемника Чувствительность приемника Входное сопротивление

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS-232 В RS-422/485 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS-232 В RS-422/485

ПОВТОРИТЕЛИ ИНТЕРФЕЙСОВ RS-422/485 ПОВТОРИТЕЛИ ИНТЕРФЕЙСОВ RS-422/485

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS-232/422/485 В ОПТОВОЛОКНО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS-232/422/485 В ОПТОВОЛОКНО

NRACK NRACK

1 -ПОРТОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS 232/422/485 В USB 1 -ПОРТОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS 232/422/485 В USB

МНОГОПОРТОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS 232/422/485 В USB. МНОГОПОРТОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ RS 232/422/485 В USB.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 4. 1 Чем ограничивается длина параллельного интерфейса? Как увеличить ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 4. 1 Чем ограничивается длина параллельного интерфейса? Как увеличить количество узлов интегрированной системы? Основные функции конвертеров интерфейсов? Какие преобразователи интерфейсов применяются в интегрированной системе? Перечень сетевого оборудования в д. з. по п. с. (распределить).

4. 2. ФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДЫ(СЕТЕВЫЕ КАБЕЛИ)ФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ кабель «витая пара» 4. 2. ФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДЫ(СЕТЕВЫЕ КАБЕЛИ)ФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ кабель «витая пара» (симметричный кабель); коаксиальный кабель (тонкий или толстый); оптоволоконный кабель; окружающее пространство.

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕД ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ. Среда Пропускная передачи способность «витая пара» Низкая Плохая Просто СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕД ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ. Среда Пропускная передачи способность «витая пара» Низкая Плохая Просто Высокая Коаксиал Высокая Хорошая Сложная Слабая Превосходная Упрощается Растущая Плохая Никакой Растущая Оптоволокно Беспроводная Неограниченная Растущая Помехозащищенность Сложность установки Популярность

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 4. 2 • • Сравните взаимовлияние каналов в кабеле ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 4. 2 • • Сравните взаимовлияние каналов в кабеле с несколькими витыми парами и в кабеле с несколькими оптическими волокнами. Какова физическая природа экранирующего эффекта внешнего проводника коаксиальной пары? Чем объясняется перспективность применения оптоволоконного кабеля в линиях передачи данных интегрированных систем? Как зависит затухание сигнала в кабеле «витая пара» от частоты ?

ТЕМА 4. 3. СЕТЕВАЯ ПОДДЕРЖКА ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ. Основные протоколы и сети Гайкович Г. Ф. ТЕМА 4. 3. СЕТЕВАЯ ПОДДЕРЖКА ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ. Основные протоколы и сети Гайкович Г. Ф. Беспроводная связь в сетях промышленной автоматики. Электронные компоненты, 2007, № 10, с. 64.

ПРОТОКОЛ MODBUS И СЕТЬ MODBUS, СТРУКТУРА, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ(ТОПОЛОГИЯ: МЕТОД ДОСТУПА, ФИЗИЧЕСКАЯ СРЕДА), ПРОТОКОЛ MODBUS И СЕТЬ MODBUS, СТРУКТУРА, ПРИНЦИП РАБОТЫ, ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ(ТОПОЛОГИЯ: МЕТОД ДОСТУПА, ФИЗИЧЕСКАЯ СРЕДА), ДЛИНА , СКОРОСТЬ, УЗЛЫ И ПРИМЕНЕНИЕ. ШИНА, М/S, ВИТАЯ ПАРА, 1200, 115 КБОТ, 247 , ДЛЯ СВЯЗИ КОНТРОЛЛЕРОВ И СИСТЕМ СБОРА ДАННЫХ

Модель OSI для Modbus Номер уровня Название уровня Реализация MODBUS 7 Прикладной 6 Уровень Модель OSI для Modbus Номер уровня Название уровня Реализация MODBUS 7 Прикладной 6 Уровень представления Нет 5 Сеансовый Нет 4 Транспортный Нет 3 Сетевой Application Нет Protocol Протокол 2 Канальный "ведущий/ведомый" Режимы RTU и ASCII 1 Физический RS-485 или RS-232

ФОРМАТ КАДРА ПРОТОКОЛА MODBUS RTU PDU - ФОРМАТ КАДРА ПРОТОКОЛА MODBUS RTU PDU - "Protocol Data Unit" - "элемент данных протокола"; ADU - "Application Data Unit" "элемент данных приложения"

ПРИНЦИП РАБОТЫ МНОГОМАСТЕРНОЙ СЕТИ ПРИНЦИП РАБОТЫ МНОГОМАСТЕРНОЙ СЕТИ

ТЕМА 5. ИНТЕГРАЦИЯ ПРОГРАММНОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 5. 1. Выбор контроллеров при ТЕМА 5. ИНТЕГРАЦИЯ ПРОГРАММНОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ 5. 1. Выбор контроллеров при проектировании интегрированной системы. 1. производительность, определяемая характеристиками процессора; 2. диапазон обрабатывающих сигналов определяемых характеристиками каналов модулей ввода/вывода, поддерживаемых контроллерами; 3. коммуникация возможности для подключения к сети, к персональному компьютеру и к другим устройствам. 4. набор средств программирования (пакеты программирования, ОРС-серверы, программы собственных протоколов). 5. использование промышленных протоколов для интеграции контроллеров в систему автоматизации. 6. эксплуатационные характеристики.

СТАНДАРТ IEC 61131 -3. LD– язык релейных схем Ladder Diagram (LD, LAD, РКС) – СТАНДАРТ IEC 61131 -3. LD– язык релейных схем Ladder Diagram (LD, LAD, РКС) – язык релейной логики. FBD – язык функциональных блоков. FBD (англ. Function Block Diagram) SFC – не сертифицирован IEC 61131 -3, дальнейшее развитие FBD IL – Ассемблер. IL (Instruction List) ST – паскале-подобный язык. Structured Text (ST)

ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА ISAGRAF ФРАНЦУЗСКОЙ КОМПАНИИ CJ INTERNATIONAL. Поддержка всех пяти языков стандарта МЭК ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПАКЕТА ISAGRAF ФРАНЦУЗСКОЙ КОМПАНИИ CJ INTERNATIONAL. Поддержка всех пяти языков стандарта МЭК 1131 -3. Наличие многофункционального отладчика. Поддержка различных протоколов промышленных сетей. Набор драйверов для работы с контроллерами различных фирмпроизводителей: PEP Modular Computers, Motorola Computer Group и др. Наличие дополнительных интерактивных редакторов для описания переменных, констант и конфигураций ввода/вывода. Встроенные средства контроля за внесением изменений в программный код ISa. GRAF-приложения и печати отчетов по разработанному проекту с большой степенью детализации, включая печать таблиц перекрестных ссылок для программ и отдельных переменных. Полное документирование этапов разработки.

- телемеханические контроллеры, передающие сигналы на большие расстояния (десятки и сотни километров); - противоаварийные - телемеханические контроллеры, передающие сигналы на большие расстояния (десятки и сотни километров); - противоаварийные контроллеры (резервированные, высоконадежные)-Tricon ; - встраиваемые контроллеры; - общепромышленные контроллеры.

ПРОТИВОАВАРИЙНЫЙ КОНТРОЛЛЕР -TRICON • Способность работать с тремя, двумя или одним главным процессором до ПРОТИВОАВАРИЙНЫЙ КОНТРОЛЛЕР -TRICON • Способность работать с тремя, двумя или одним главным процессором до отключения системы. • Полное тройное резервирование. • «Горячее» резервирование модулей ввода/вывода. • Всеобъемлющая система диагностики. • Полный набор модулей ввода/вывода. • Дистанционный ввод/вывод на расстоянии до 12 км. • Простая замена модулей в рабочем режиме.

 Сенсорный экран, маленький размер, встроенный контроллер – все эти преимущества собраны воедино в Сенсорный экран, маленький размер, встроенный контроллер – все эти преимущества собраны воедино в новой серии LT 3000/LT

Зарубежные производители - ABB, Advantech, Allen-Bradley, GE Fanuc, Koyo, PEP Modular Computer (Kontron), Schneider Зарубежные производители - ABB, Advantech, Allen-Bradley, GE Fanuc, Koyo, PEP Modular Computer (Kontron), Schneider Electric, Siemens и другие. Отечественные производители Газприборавтоматика (Москва, Калининград), Промавтоматика (Зеленоград), НПО Интротест (Екатеринбург), НПО Мир (Омск), НИИИС (Нижний Новгород), Эмикон (Москва), Элеси (Томск), Текон (Москва).

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 5. 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. Какими ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 5. 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. Какими аппаратными средствами расширяется диапазон обрабатываемых сигналов? Какие промышленные протоколы используются в контроллерах? Укажите тактовые частоты контроллеров обеспечивающих выполнение алгоритмов управления в масштабе реального времени. Какие графические языки используются для программирования контроллеров? Какие характеристики процессора определяют производительность контроллера? Какое количество сигналов могут обрабатывать малые и средние контроллеры?

ТЕМА 5. 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ОВЕН СМИ 1 ТЕМА 5. 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ОВЕН СМИ 1

ОВЕН ИП 320 ОВЕН ИП 320

ОПЕРАТОРСКАЯ ПАНЕЛЬ С СЕНСОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ОПЕРАТОРСКАЯ ПАНЕЛЬ С СЕНСОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

ГРАФИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ DELTA HMI ГРАФИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ DELTA HMI

ТЕМА 5. 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ТЕМА 5. 3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ

Схема общего резервирования Схема общего резервирования

СХЕМА РАЗДЕЛЬНОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ СХЕМА РАЗДЕЛЬНОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗОВ = 1 – P 0= 1 – Pn = 1 – (1 ВЕРОЯТНОСТИ ОТКАЗОВ = 1 – P 0= 1 – Pn = 1 – (1 - q) n. = . ( ) k= = (1 - qk) n.

, . 1. 2. 3. , . 1. 2. 3.

СХЕМА ДИНАМИЧЕСКОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ СХЕМА ДИНАМИЧЕСКОГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

КЛИЕНТ-СЕРВЕРНАЯ АРХИТЕКТУРА В ИС КЛИЕНТ-СЕРВЕРНАЯ АРХИТЕКТУРА В ИС

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ СЕРВЕРОВ ВВОДА/ВЫВОДА РЕЗЕРВИРОВАНИЕ СЕРВЕРОВ ВВОДА/ВЫВОДА

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ЗАДАЧ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ЗАДАЧ

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ СЕТИ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ СЕТИ

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПИТАНИЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПИТАНИЯ

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПИТАНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ПИТАНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ

РЕЗЕРВИРОВАНИЕ SCADA-СИСТЕМАМИ А) База данных процесса и источники данных Б) База данных процесса и РЕЗЕРВИРОВАНИЕ SCADA-СИСТЕМАМИ А) База данных процесса и источники данных Б) База данных процесса и источники данных

УЗЛЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ. Локальные базы данных процесса и источники данных системы Удалённые базы данных УЗЛЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ. Локальные базы данных процесса и источники данных системы Удалённые базы данных процесса и источники данных системы База данных процесса и источники данных (RTU, DCS)

КОММУНИКАЦИОННАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ УЗЛАМИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ. i. Client 1 i. Client 2 SCADA 1 КОММУНИКАЦИОННАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ УЗЛАМИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ. i. Client 1 i. Client 2 SCADA 1 i. Client 3 SCADA 2

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 5. 2, 5. 3. 1. 2. 3. 4. 5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ПО ТЕМЕ 5. 2, 5. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Перечислите основные функции панели оператора. Как формируются в панели оператора архивные отчёты. Что такое квитирование событий? Назначение панельного промышленного контроллера(Panel PC)? Дайте отличие между сенсорной и графической панелью? Какая цель резервирования ИСУ? Перечислите основные виды резервирования. Сравните вероятности отказов в системе с общим и раздельным резервированиями. Что такое горячее резервирование контроллеров? В каких случаях применяется скользящее резервирование? Приведите примеры резервирования серверов, резервирования задач, резервирования питания и резервирования средствами SCADAпакетов.

6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИАС 6. 1. КОМПОНЕНТЫ И ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ SCADA-СИСТЕМ Наименование SCADA-пакета Изготовитель 6. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИАС 6. 1. КОМПОНЕНТЫ И ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ SCADA-СИСТЕМ Наименование SCADA-пакета Изготовитель Операционная система Технические средства Сетевой сервис Factory Link DATA Co. MS Windows IBM PC ETHERNET In. Touch Wonderware MS Windows IBM PC ETHERNET Genesis Iconics MS Windows IBM PC ETHERNET Win. CC Siemens MS Windows IBM PC ETHERNET Real. Flex BJ Software Systems SCO UNIX IBM PC ARCNET Sitex FIX Jade Software Intellution SCO UNIX VMS IBM PC VAX ARCNET ETHERNET Trace Mode Ad. Astra MS Windows IBM PC ETHERNET Simplicity GE Fanuc Automation MS Windows IBM PC ETHERNET RSView Rockwell Software Inc. MS Windows IBM PC ETHERNET Master-SCADA Ин. САТ MS Windows IBM PC ETHERNET

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ SCADA-СИСТЕМ Имеющиеся средства сетевой поддержки. Встроенные командные языки. Поддерживаемые базы данных. Графические ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ SCADA-СИСТЕМ Имеющиеся средства сетевой поддержки. Встроенные командные языки. Поддерживаемые базы данных. Графические возможности. Драйверы ввода-вывода.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ IFIX VBA Дополнительные компоненты: Workspace Run/Configure Пользователи, контроль доступа SCU конфигуратор Списки КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ IFIX VBA Дополнительные компоненты: Workspace Run/Configure Пользователи, контроль доступа SCU конфигуратор Списки теговых групп Информ. канал (сеть) Объект Управления DDE Server DDE Клиент БД i. Fix Контроллер Информационный канал (сеть) OPC Сервер OPC Клиент Драйвер ЭВМ Удалённый OPC сервер Связь с другими базами данных i. FIX списки теги ячейки данных блоки тревоги SAC события

 - SCU (System Configuration Utility) – системная программа конфигурации; - Workspace – интегрированная - SCU (System Configuration Utility) – системная программа конфигурации; - Workspace – интегрированная среда проектирования; - SAC – (Scan, Alarm and Control) – Сканирование, тревоги и управление. -VBA – (Visual Basic for Applications) – прикладная программа графического интерфейса. - OPC – (Ole Process for Control) – стандарт взаимодействия между программными компонентами.

МЕСТО OPC СЕРВЕРА В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ. Чтение OPC сервер Чтение Контроллер Запись SCADA система МЕСТО OPC СЕРВЕРА В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ. Чтение OPC сервер Чтение Контроллер Запись SCADA система OPC клиент

ТИПЫ СПЕЦИФИКАЦИЙ OPC. Стандарт OPC был создан на базе спецификаций OPC. В настоящее время ТИПЫ СПЕЦИФИКАЦИЙ OPC. Стандарт OPC был создан на базе спецификаций OPC. В настоящее время получили наибольшее распространение следующие спецификации: OPC Data Access – обеспечивает доступ к данным в режиме "реального времени". OPC Alarm & Events – обеспечивает OPC-клиента информацией о специальных происшествиях и тревогах. OPC Historical Data Access – обеспечивает доступ к протоколам и хроникам, хранящимся в базах данных

ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ OPC-СЕРВЕРА. Идентификатор тега – «Item. ID» ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ OPC-СЕРВЕРА. Идентификатор тега – «Item. ID»

ОБМЕН МЕЖДУ КОНТРОЛЛЕРОМ И SCADAСИСТЕМ Формат команды: CRANE_TRANS; CONTROL; OUT: 172. 16. 64. 221: ОБМЕН МЕЖДУ КОНТРОЛЛЕРОМ И SCADAСИСТЕМ Формат команды: CRANE_TRANS; CONTROL; OUT: 172. 16. 64. 221: 5000: 7: 1; NO ACCESS PATH CRANE_TRANS – имя сервера; CONTROL ; – имя группы; 172. 16. 64. 221 – IP адрес контроллера; 5000 – коммуникационный порт контролера для связи контроллера с узлом IFIX 1 в сети; 7 – регистр (буфер); 1– нулевое слово (цифровой код положения детали на конвейере).

Тип узла интегрированной системы с i. FIX Локальный и удалённый Автономный SCADA-сервер «Слепой» SCADA-сервер Тип узла интегрированной системы с i. FIX Локальный и удалённый Автономный SCADA-сервер «Слепой» SCADA-сервер Run-time i. Client Read Only

СХЕМА ИНТЕГРАЦИИ УЗЛОВ С OPC СЕРВЕРОМ Агрегатный уровень Контролле ры цех 1 Ethernet TCPIP СХЕМА ИНТЕГРАЦИИ УЗЛОВ С OPC СЕРВЕРОМ Агрегатный уровень Контролле ры цех 1 Ethernet TCPIP Программ а OPC сервер Контролле ры FIX 1 OPC клиент FIX 2 RS 485 Агрегатный уровень Протокол ModbusRTU Коммуникационный сервер АРМ цех 2 Линия 1 Max расстояние 1200 м Контролле ры FIX n RS 485 Протокол ModbusRTU Линия 2 Max расстояние 1200 м АРМ

ПОЛУЧЕНИЕ И ЗАПИСЬ ИНФОРМАЦИИ В БД И В УДАЛЕННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ. Data Base Manager ОУ ПОЛУЧЕНИЕ И ЗАПИСЬ ИНФОРМАЦИИ В БД И В УДАЛЕННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ. Data Base Manager ОУ ПЛК Ethernet + TCP/IP ОРС server Имя файла. cfg OPC интерфейс ОРС client fix. opc БД i. FIX ПК (yзел. View)

СХЕМА УЗЛА-КЛИЕНТА СИСТЕМЫ. СХЕМА УЗЛА-КЛИЕНТА СИСТЕМЫ.

СХЕМА УЗЛА-КЛИЕНТА СИСТЕМЫ БЕЗ ГРАФИЧЕСКОГО ПО. СХЕМА УЗЛА-КЛИЕНТА СИСТЕМЫ БЕЗ ГРАФИЧЕСКОГО ПО.

СХЕМА ОБМЕНА МЕЖДУ УЗЛОМ VIEW И КОНТРОЛЛЕРОМ В РЕЖИМЕ СБОРА ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЯ. VBA СХЕМА ОБМЕНА МЕЖДУ УЗЛОМ VIEW И КОНТРОЛЛЕРОМ В РЕЖИМЕ СБОРА ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЯ. VBA запись Excel DDE server DDE протокол БД i. FIX DDE i. FIX client чтение ПК (View) ротокол

МЕНЮ СПИСКА КОНФИГУРАЦИИ МЕНЮ СПИСКА КОНФИГУРАЦИИ

 Программа SAC (Scan, Alarm, and Control Cканирование, тревоги и управление) является системным приложением, Программа SAC (Scan, Alarm, and Control Cканирование, тревоги и управление) является системным приложением, которое работает на SCADA узле. Состояние тревоги называется алармом (Alarm).

типы событий: «аларм был подтвержден» ; «возникла аварийная ситуация» ; «возникло аварийное событие» ; типы событий: «аларм был подтвержден» ; «возникла аварийная ситуация» ; «возникло аварийное событие» ; «переменная перешла из аварийной границы в обычное состояние» ; «оператор ввел новые значения переменной» . Дискретные алармы срабатывают при изменении состояния дискретной переменной. Для срабатывания дискретного аларма можно использовать любое из двух состояний: TRUE/ON (1) или FALSE/OFF (0). Аналоговые алармы срабатывают, если выходные значения переменной достигли верхней и нижней границы.

периоды обработки по времени: Субсекундные (от 0. 05 сек до 0. 95 сек) Секундные периоды обработки по времени: Субсекундные (от 0. 05 сек до 0. 95 сек) Секундные Минутные Часовые

Enable Alarming Alarm Area Включение обработки алармов. Если это поле отключено (галки нет), значения Enable Alarming Alarm Area Включение обработки алармов. Если это поле отключено (галки нет), значения остальных полей игнорируется. Зона тревоги. Например, зона С 1 – тревоги в цехе 1, зона С 2 – тревоги по всему заводу. Для данного проекта определены две зоны тревоги С 1 и С 2. С 1 – это просто текст, который может быть любым, напр. , вместо С 1 – CTRL 1 и т. д. Эта зона используются для фильтрации тревог при выводе тревог и сообщений. Priority Приоритет тревоги. Low – низкий Medium – средний High – высокий Приоритет используется для выбора цвета при выводе тревог в окно тревог, при выборе звукового файла, чтобы сигнализировать их появление. Нижняя аварийная граница. При совпадении с минимумом аварийная тревога не генерируется. Low Low High Rate Change Нижняя предупредительная граница. При совпадении с Low предупредительная тревога не генерируется Верхняя предупредительная граница. При совпадении с High предупредительная тревога не генерируется Верхняя аварийная граница. . При совпадении с максимумом аварийная тревога не генерируется. of Скорость изменения значения тега. Если задано скорость изменения, то при каждом цикле вычисляется разница текущего и предыдущего значения, т. е. полученного при предыдущем сканировании. Если величина больше, чем число указанное в этом поле, генерируется тревога. Dead Band Мертвая зона или зона нечувствительности при генерировании новой тревоги. В нашем примере поле равно нулю. Предположим, что тревога включена, и значение аналога каждую секунду колеблется: 173, 4 – 173, 5 – 173, 4 – 173, 5 …. . И каждую секунду при значении 173, 4 – будет выдано сообщение о том, что сигнал в Норме (ОК), при 173, 5 – генерироваться предупредительное сообщение. И каждую секунду сообщение о предупреждении будет записываться в журнал тревог и сообщений.

ГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ «ТРЕНД» одиночный тренд (Single. Trend) - шаблон для создания страницы с одним ГРАФИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТ «ТРЕНД» одиночный тренд (Single. Trend) - шаблон для создания страницы с одним окном трендов, в котором имеется до 8 перьев; двойной тренд (Double. Trend-) - шаблон для создания страницы с двумя окнами трендов, в каждом из которых имеется до 8 перьев; сравнительный тренд (Compare. Trend) - шаблон для создания страницы c двумя трендами, наложенными один на другой в целях их сравнения (до четырех пар графиков); масштабный тренд (Zoom. Trend) - шаблон страницы с функцией масштабирования; выпадающий тренд (Pop. Trend) - шаблон для вывода тренда в любом месте экрана (в отдельном окне). тренды по событию (Event. Trend) - шаблон страницы с одним окном для тренда по событию во времени на восемь перьев;

ПТК «ТЕКРОН» ПТК «ТЕКРОН»

УРОВНИ УПРАВЛЕНИЯ ПТК «ТЕКРОН» УРОВНИ УПРАВЛЕНИЯ ПТК «ТЕКРОН»

АРХИТЕКТУРА МЕЖСЕРВЕРНОГО ОБМЕНА АРХИТЕКТУРА МЕЖСЕРВЕРНОГО ОБМЕНА

НАСТРОЙКА ПОДКЛЮЧЕНИЯ КЛИЕНТОВ К СЕРВЕРАМ НАСТРОЙКА ПОДКЛЮЧЕНИЯ КЛИЕНТОВ К СЕРВЕРАМ

БИБЛИОТЕКАРЬ ПРОГРАММ КРУГОЛ БИБЛИОТЕКАРЬ ПРОГРАММ КРУГОЛ

ПРИВЯЗКА OPC-ТЕГОВ К ПЕРЕМЕННЫМ БАЗЫ ДАННЫХ ПРИВЯЗКА OPC-ТЕГОВ К ПЕРЕМЕННЫМ БАЗЫ ДАННЫХ