Засоби розробки автоматизованих робочих місць

Розробка АРМ з використанням універсальних інструментів програмування

Програмне забезпечення для комп’ютерів АРМ можна створити на базі універсальних середовищ та мов програмування. Такий підхід дає змогу створити систему з будь-яким функціоналом за бажанням замовника, однак має ряд недоліків.

По-перше, розроблення проектів займає багато часу і потребує залучення спеціалістів з комп’ютерного програмування.

По-друге, відлагодження такого проекту триває досить довго, а помилки в роботі програм нерідко проявляють себе протягом усього життєвого циклу системи.

По-третє, такі програми важко супроводжувати і вносити туди зміни, оскільки це потребує постійного контакту з людиною-розробником.

Використання спеціалізованих інструментів

Альтернативою наведеному вище підходу є використання спеціального програмного забезпечення, яке значно спрощує розроблення прикладного програмного забезпечення для реалізації АРМів різного призначення. Таке інструментальне програмне забезпечення належить до класу SCADA/HMI. Основний принцип розроблення з використанням цих інструментів – "Конфігурування замість програмування", що різко зменшує витрачений час та вірогідність помилок, адже функціональність АРМів у своїй базовій частині мало залежить від особливостей виробництва. Програмні пакети для розроблення АРМів на базі комп'ютерів прийнято називати "SCADA-програмами", або просто "SCADA", а для панелей оператора – "HMI-програмами", або просто "HMI". Надалі ми будемо використовувати загальний термін, який об’єднує ці поняття – програми SCADA/HMI.

У світі налічуються сотні компаній, що активно займаються розробленням і розповсюдженням програм SCADA/HMI. Декі популярні SCADA в Україні:

Серед розробників SCADA/HMI-програм в Україні, можна назвати також відому фірму "Мікрол", яка постачає свою програму Visual Intellect.

Середовища розробки та виконання

Необхідно розрізняти програмне забезпечення SCADA/HMI, яке функціонує на автоматизованому робочому місці оператора і набір інструментальних програмних засобів, призначених для розроблення такого прикладного програмного забезпечення (рис.6).

Середовище розробки (Design-Time) використовується на стадії створення системи і містить набір різних редакторів. Як правило, ця програма виконується тільки на комп’ютері розробника. Результат розроблення – набір пов’язаних файлів, які називають проектом.

Середовище виконання (Run-Time) містить усі виконавчі підсистеми для реалізації функцій, розроблених виробником SCADA/HMI. Воно слугує для запуску і виконання створеного проекту на комп’ютері автоматизованого робочого місця в режимі м’якого реального часу.

На самому підприємстві обов’язковим є наявність середовища виконання проекту. У більшості SCADA/HMI проект може бути в 2-х варіантах (див. рис.6):

• вихідний проект, де зберігаються проектні дані з можливістю їх редагування;
• скомпільований проект, який потрібен тільки для середовища виконання і недоступний для редагування.

Рис. 6. Порядок створення, компіляції та виконання проекту.

Для функціонування системи в режимі операційної роботи необхідне тільки середовище виконання та скомпільований проект. Однак, якщо в майбутньому планується вводити зміни в проект, підприємство повинно домовитися з розробниками про передачу також вихідного проекту.

Слід зазначити, що середовище виконання для комп’ютерів, як правило, є платним і ліцензується залежно від функціональних можливостей та кількості змінних процесу, які задіяні в контролі та управлінні. Середовище виконання для панелей оператора вже вбудоване в неї і входить у вартість обладнання. Середовище розробки може бути як платним так і безкоштовним, залежно від особливості фінансової політики виробника SCADA/HMI.

Перелік функцій SCADA/HMІ

Більшість програм SCADA/HMI має типовий набір функціональних можливостей для реалізації завдань АРМів:

• збирання інформації про контрольовані технологічні параметри (даних реального часу) з контролерів та засобів віддаленого вводу/виводу;
• графічне представлення стану технологічного процесу і обладнання в зручній для сприйняття формі у вигляді мнемосхем;
• вторинна обробка інформації (масштабування, обмеження вводу, перевірка коректності тощо);
• приймання команд оператора і передача їх на контролер або засіб віддаленого виводу;
• збереження даних реального часу в архівах даних і графічне представлення історичної інформації в зручній для сприйняття формі у вигляді графіків, гістограм тощо;
• сповіщення експлуатаційного і обслуговуючого персоналу про виявлені аварійні події в технологічному процесі і програмно-апаратних засобах;
• фіксація в електронних журналах виникнення аварійних подій у контрольованому технологічному процесі та дій експлуатаційного персоналу;
• формування звітів на основі архівної інформації, тривог та даних реального часу;
• обмін інформацією з автоматизованими системами управління виробництвом та підприємством у складі інтегрованих систем управління;
• підтримка мов програмування високого рівня, наприклад, VBA;
• захист від несанкціонованого доступу до компонент і файлів.

У наступній частині розглянемо детальніше ці функції.