 Исполнительные (runtime) модули TRACE MODE® 6 обеспечивают функционирование в реальном времени проектов АСУТП, созданных в Интегрированной среде разработки. Соответственно, исполнительные модули системы охватывают следующие уровни АСУ:
Исполнительные модули для АСУТП (класс SOFTLOGIC и SCADA/HMI) входят в комплекс TRACE MODE®, а исполнительные модули для АСУП (класс EAM, MES) - в комплекс T-FACTORY.exe™. Все исполнительные модули TRACE MODE прекрасно интегрированы между собой и образуют единую платформу для управления производством.
Исполнительные модули TRACE MODE 6 и T-FACTORY 6 условно делятся на серверы (узлы) и клиенты (консоли). Это деление несколько условно, так как консоль TRACE MODE 6 в ряде системных конфигураций может выполнять функции обычно присущие серверам (пересчет базы каналов, исполнение программ и т.д.), а серверы могут осуществлять функции операторского интерфейса, что часто считается прерогативой клиентских программ. И клиентское и серверное программное обеспечение разрабатывается в единой интегрированной системе разработки и имеет единую базу распределенных переменных, к атрибутам которых могут свободно обращаться любые исполнительные модули TRACE MODE. Подобная архитектура дает удивительную гибкость в разработке распределенных систем управления, так как позволяет создавать АСУ в различных архитектурах (по выбору):
- локальная (одноузловой автономный АРМ);
- телемеханическая;
- распределенная клиент-сервер;
- распределенная DCS (distributed control system);
- web-архитектура;
- облачная;
SCADA TRACE MODE имеет встроенную систему горячего резервирования, поэтому каждый ее компонент может быть легко снабжен горячим резервом.
Исполнительные модули TRACE MODE 6 SOFTLOGIC-SCADA/HMI в распределенной АСУТП
В интегрированной SOFTLOGIC и SCADA/HMI-системе TRACE MODE 6 можно создавать многоуровневые, иерархически организованные, резервированные АСУТП и системы телемеханики. Обобщенная структура АСУТП (SOFTLOGIC, SCADA/HMI), которую можно разработать на базе TRACE MODE® 6 показана на рисунке.
 Сетевые коммуникации в TRACE MODE 6 и T-FACTORY 6 осуществляются по протоколу TCP/IP.
МРВ - основной сервер реального времени SCADA-уровня
Основными серверами реального времени уровня SCADA/HMI в TRACE MODE 6 является Монитор реального времени (МРВ) и МРВ+. МРВ TRACE MODE 6 осуществляет прием данных с контроллеров, плат ввода/вывода и систем телемеханики (RTU) через встроенные протоколы, драйверы, OPC- или DDE-клиенты. В МРВ 6  встроены бесплатные драйверы для 2812 PLC, PC-based контроллеров, модулей удаленного ввода-вывода и плат УСО. Кроме того, каждый сервер SCADA/HMI имеет встроенную поддержку протоколов M-LINK (RS 485/232) и I-NET для связи с исполнительными модулями Micro TRACE MODE класса SOFTLOGIC, работающими в PC-based контроллерах. МРВ+ обладает всеми свойствами обычного МРВ, но в его состав входит промышленная база данных SIAD SQL, что позволяет вести запись истории технологического процесса неограниченой глубины, и обеспечивает неограниченую глубину трендов.
Монитор реального времени 6 производит первичную обработку информации, поступающей из контроллеров или систем телемеханики (фильтрация, масштабирование, контроль границ и т.д.), управление и регулирование технологических процессов, перераспределение данных по локальной сети (I-NET TCP/IP), визуализацию информации на анимированных мнемосхемах и трендах (HMI), расчет в реальном времени статистических параметров процесса (SPC - statistical process control), ведение исторических архивов, управление собственной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6, генерирование отчетных документов, обеспечение связи с СУБД и приложениями через SQL/ODBC и встроенный OPC-сервер (поставляется опционально).
Существуют Мониторы реального времени с различным сочетанием вышеперечисленных свойств. Кроме того, в состав SCADA TRACE MODE входят версии Монитора реального времени с автоматическим горячим резервированием, адаптивным регулированием, со встроенным OPC-сервером, GSM-серврером и т.д.
 В состав Монитора реального времени входит графическая HMI-консоль, обеспечивающая визуализацию информации о технологическом процессе на динамических мнемосхемах. Монитор реального времени обладает мощными графическими возможностями:
- фотореалистичная объемная графика;
- поддержка "прозрачности" фигур и наложения текстур;
- поддержка графических слоев;
- масштабирование экранов;
- технология 3D FAST+ ускоряющая загрузку графических экранов в реальном времени;
- возможность динамизации любого графического объекта;
- мультипликация;
- тренды реального времени;
- исторические тренды неограниченной глубины (МРВ+. В МРВ глубина трендов ограничена);
- окна событий;
SCADA-сервер МРВ TRACE MODE 6 располагает собственной, многопоточной, основанной на приоритетах системой реального времени. При работе в обычном режиме минимальное время реакции Монитора реального времени 6 составляет 0.01 с (10 мс). Однако, время реакции может быть сокращено в несколько раз при использовании специальных каналов типа FAST, обработка которых осуществляется с циклом 2-4 мс.
Система реального времени  МРВ 6 гибко настраивается путем перераспределения временных ресурсов вычислительного ядра, либо приоритетов отдельных задач. В соответствующем диалоге интегрированной среды разработки можно настраивать приоритеты таких параметров как;
- основной поток;
- прием и посылка по IP;
- операторский интерфейс;
- обмен с УСО через драйвер;
- обмен с УСО через MODBUS;
- OPC и DDE обмен и т.д.
SCADA TRACE MODE располагает системой автоматической синхронизации сетевого времени, что позволяет однозначно привязывать технологические события в распределенной системе к временной шкале.
Возможно осуществлять ON LINE редактирование проекта (добавлять или изменять формы отображения информации, не прерывая работы в реальном времени). Также в реальном времени возможно добавлять или убирать "перья" трендов, осуществлять перепривязку, менять цвет и стиль линии.
Система управления тревогами МРВ обеспечивает автоматическое генерирование аналоговых (отклонение величины от заданной), цифровых (изменение состояния), составных (сочетание нескольких событий) и генерируемых пользователем алармов. Все алармы разбиваются по приоритетам и записываются в отчет тревог.
МРВ с адаптивной самонастройкой регуляторов
SCADA Мониторы реального времени TRACE MODE с поддержкой системы автоматической (адаптивной) самонастройки ПИД-регуляторов называются Adaptive Control МРВ. Adaptive Control МРВ основан на оригинальной, технологии, эксклюзивные права на которую принадлежат компании АдАстрА.
 Программа обеспечивает периодическую или непрерывную подстройку регуляторов в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Adaptive Control МРВ способен настраивать контуры регулирования в условиях помех, а также исключать появление неустойчивых режимов. Использование адаптивных регуляторов SCADA/HMI TRACE MODE 6 обеспечивает лучшее качество управления в любой момент времени для широкого класса стационарных и нестационарных автоматизируемых объектов. Кроме того адаптивные регуляторы SCADA/HMI TRACE MODE 6 позволяют работать со значительно меньшей амплитудой пробного сигнала на входе объекта (до 2-4 %) при сохранении системой адаптивных свойств. Столь малые пробные колебания практически не увеличивают степень износа исполнительных механизмов.
Выделенный сервер документирования
Глобальный сервер документирования TRACE MODE® предназначен для подготовки документов в распределенных информационных системах (АСУ ТП или АСУП), включающих как узлы TRACE MODE и T-Factory, так и иные приложения (SCADA, контроллеры, СУБД, MES-, EAM- и ERP-системы и т.д.).
В отличие от Монитора реального времени с генератором отчетов (ДокМРВ+), Глобальный сервер документирования устанавливается на выделенном ПК. Он может получать информацию с неограниченного числа ПК, контроллеров и генерировать документы произвольной формы по неограниченному числу шаблонов и сценариев, задаваемых в Интегрированной системе разработки TRACE MODE.
Подготовленные документы можно сохранять на диске в формате HTML с возможностью вывода на печать.
Для повышения надежности работы АСУ ТП или АСУП, использующих Глобальный сервер документирования, можно осуществлять резервирование серверов. Функция автоматического горячего резервирования встроена в сервер документирования Double Force.
Выделенный сервер промышленной СУБД РВ SIAD/SQL 6
Мониторы реального времени+ (МРВ+) SCADA TRACE MODE 6 располагают встроенной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL 6. Однако, ведение исторического архива на ПК, где работает МРВ+ не всегда целесообразно. В случае, если:
- МРВ+ обрабатывает большое число каналов;
- HMI-консоль перегружена графическими функциями;
- в системе предъявляются повышенные требования к безопасности данных о процессе (необходима физическая изоляция сервера СУБД РВ);
- требуется снять нагрузку с МРВ+ для ускорения временных показателей АСУТП;
то рекомендуется создавать выделенный сервер СУБД РВ SIAD/SQL 6 на отдельном ПК. Этот архив является общим для всего проекта. В него через сеть могут сохранять данные все узлы проекта. Управление операциями с глобальным архивом осуществляет выделенный сервер исторического архива - Глобальный регистратор.
Сервер СУБД РВ SIAD/SQL™ 6 ведет динамическую оптимизацию записываемой информации, позволяющую на порядок уменьшить объем архива.
 Запись архивных данных ведется одновременно в 3 файла СУБД РВ SIAD/SQL™ 6. Еще один архив зарезервирован для системных нужд. Благодаря гибкой системе настройки параметров архивации TRACE MODE®, в один файл СУБД РВ можно, например, сохранять историю "быстрых" параметров технологического процесса с максимальной степенью детализации за сутки/неделю, а в другой - "медленные" сводные данные о работе цеха за несколько лет.
Такой метод разделения на "быстрый" и "медленный" архивы существенно экономит ресурсы по сравнению вариантом "один параметр - одна таблица - один файл", который часто встречается в других SCADA-системах. В сочетании с высокой скоростью сохранения, которая на 2-3 порядка превосходит аналогичные показатели более "тяжелых" реляционных СУБД, SIAD/SQL™ 6 обеспечивает максимальную эффективность хранения и надежность исторического архива.
Горячее резервирование серверов реального времени и SIAD/SQL
TRACE MODE® 6 располагает развитыми средствами повышения надежности SCADA-комплекса, путем резервирования их компонентов. В TRACE MODE можно резервировать контроллеры, серверы, клиенты и архивы данных и их отдельные компоненты.
 Данные из контроллеров могут поступать в серверы TRACE MODE® по резервированной линии передачи данных. Для этого в SCADA системе TRACE MODE® предусмотрена поддержка нескольких сетевых адаптеров. Она подразумевает автоматическое переключение сервера на резервный сетевой адаптер в реальном времени в случае отказа или обрыва линии основного адаптера.
Для повышения надежности и отказоустойчивости распределенных систем в TRACE MODE предусмотрено горячее резервирование серверов АСУТП - мониторов реального времени и серверов архива. В SCADA системе TRACE MODE® 6 реализован ряд функций автоматического дублирования и троирования серверов:
- процедура автопостроения для автоматического создания базы каналов резервных узлов в инструментальной системе TRACE MODE® 6;
- автоматическая синхронизация данных реального времени между основным и резервным серверами;
- автоматическое переключение потоков данных на резервный сервер TRACE MODE® 6 в случае отказа основного;
- автоматическое определение статуса сервера "основной" или "резервный" при старте системы и автоматическое разрешение конфликтов статуса при восстановлении основного сервера после сбоя;
- протоколирование всех сбоев и переключений на резервные серверы.
Микро TRACE MODE - исполнительные модули для контроллеров
Непосредственное цифровое управление технологическим процессом в промышленных контроллерах или устройствах телемеханики осуществляется при помощи Микро TRACE MODE 6. В состав Micro TRACE MODE входят исполнительные модули реального времени - Микро МРВ, которые устанавливаются в контроллере и исполняют проект, созданный в созданный в Интегрированной среде разработки.
Микро МРВ обладает следующей функциональностью:
- сбор информации с плат УСО, через RS при помощи встроенных драйверов;
- первичная обработка информации с объекта (фильтрация, масштабирование, контроль границ и т.д.);
- привязка событий ко времени;
- непосредственное цифровое регулирование и управление процессом;
- обмен с ПК по сети TCP/IP;
- обмен с ПК по RS (M-LINK);
 ведение локального архива с возможностью его "подъема" на операторский ПК;
- ведение дампа для безударного рестарта;
- поддержка сторожевого таймера;
Существуют версии Микро МРВ, поддерживающие обмен с ПК через GSM-интерфейс, коммутируемую телефонную сеть, а также с адаптивной настройкой регуляторов. Для обеспечения высокой надежности АСУТП на базе Микро МРВ выпускаются Микро МРВ с горячим резервированием: дублированием и троированием.
Клиентские модули SCADA/HMI TRACE MODE 6
Программа NetLink Light является клиентским модулем SCADA-системы TRACE MODE 6. Он представляет собой графическую HMI-консоль, визуализирующую данные, поступающие с серверов реального времени SCADA TRACE MODE через любой из интерфейсов, поддерживаемый в TRACE MODE (сеть TCP/IP, RS 232/485, модем по выделенной и коммутируемой линии, GSM SMS). Консоль NetLink Light это простое, но вместе с тем гибкое средство создания дополнительных автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов в распределенной АСУТП на базе TRACE MODE 6.
Основные функции NetLink Light таковы:
- прием данных реального времени от серверов TRACE MODE, т.е. от МРВ, МРВ+ или его разновидностей, а также от глобального регистратора и SOFTLOGIC контроллеров под управлением Микро МРВ;
- обработка полученных данных с помощью программ на языках стандарта IEC 61131-3;
- визуализация технологического процесса на мнемосхемах и трендах (HMI);
- визуализация архивных данных SIAD/SQL 6 или из реляционных СУБД;
- супервизорное управление через серверы TRACE MODE.
Одна консоль NetLink Light 6 может работать одновременно с несколькими серверами TRACE MODE 6, поэтому мнемосхемы NetLink Light 6 могут отображать информацию, полученную от разных МРВ, МРВ+ и Микро МРВ. К одному серверу TRACE MODE можно подключать произвольное количество графических консолей. Графика консоли NetLink Light 6 работает независимо от графики операторского интерфейса на серверах TRACE MODE и на других консолях. Даже, если для них были использованы одни и те же шаблоны экранов, операторы на разных АРМ могут работать с ними независимо. На консолях можно запускать программы, работающие независимо от программ серверов.
NetLink Light обладает функцией автоматического переключения на резервный сервер. В случае использования резервированных серверов SCADA (Double Force МРВ, Глобальный регистратор дублированный) при потере связи с основным сервером клиент NetLink Light автоматически переключается на его резерв. При этом не происходит ни потерь информации, ни нарушения "гладкости" трендов параметров.
Исполнительные модули TRACE MODE 6 для дистанционного управления процессом (телемеханика)
 SCADA TRACE MODE 6 может быть эффективно использована в системах телемеханики на основе следующих интерфейсов:
- выделенная телефонная линия (модем);
- радиоканал;
- коммутируемая телефонная линия;
- Wi-Fi;
- сотовая связь стандарта GSM.
Первые четыре интерфейса поддерживаются обычными серверами SCADA TRACE MODE - Мониторами реального времени. Для создания телемеханических систем на основе сотовых сетей стандарта GSM используется GSM-МРВ+.
Для работы МРВ и GSM-МРВ+ в системах телемеханики на удаленных контроллерах (RTU) должны быть инсталлированы исполнительные модули TRACE MODE класса SOFTLOGIC - Микро TRACE MODE, Микро TRACE MODE Модем +, Микро TRACE MODE GSM+ соответственно. Подобная конфигурация программных средств обеспечивает следующие функции, необходимые для эффективной работы территориально-распределенной системы:
- получение информации с удаленных контроллеров (RTU) на операторские ПК. Графическая визуализация на мнемосхемах SCADA;
- телеуправление процессом по команде оператора;
- локальное регулирование процесса удаленными RTU;
- контроль доставки каждого сообщения;
- привязка времени событий по часам в RTU и "подъем" времени в серверы SCADA;
- ведение локального архива (дампа) параметров в RTU и периодическая передача данных в серверы SCADA;
- ведение централизованного архива параметров на ПК SCADA;
- контроль и управление тревогами;
- анализ трендов параметров;
- временная синхронизация всех узлов SCADA телемеханической системы с возможностью привязки к эталонному времени;
- обеспечение свободных линий для аварийного управления удаленными контроллерами (RTU);
Для обеспечения надежной передачи данных в телемеханических системах в TRACE MODE встроен специальный помехоустойчивый телекоммуникационных протокол M-LINK CRC.
В обычном режиме SCADA-сервер МРВ+ ведет циклический обзвон RTU, работающих под управлением Микро TRACE MODE Модем +, скачивает накопившиеся данные из локальных архивов RTU, обрабатывает их и добавляет в SIAD/SQL, классифицируя по времени, зафиксированном RTU. SCADA-сервер также анализирует аварийные ситуации и в случае их обнаружения может переходить в аварийный режим с захватом удаленного узла. Захват узла требуется для устранения аварии, осуществляемое в приоритетном порядке диспетчером SCADA. Существуют версии МРВ+ с автоматическим горячим резервированием SCADA-серверов, применяемые для повышения надежности работы телемеханических систем.
 GSM-МРВ+ осуществляет автоматический прием данных с удаленных контроллеров, работающих под управлением Микро TRACE MODE GSM+, с удаленных МРВ (серверов SCADA), либо с сотовых телефонов и передает эти данные серверу реального времени - МРВ для обработки и графической визуализации на HMI. Данные передаются в формате SMS-сообщений или путем прямого соединения через GSM-модем. Число удаленных контроллеров, серверов SCADA и телефонов не ограничивается. Доставка каждого сообщения контролируется.
GSM-МРВ+ передает отчеты тревог на сотовые телефоны GSM. С сотовых телефонов через GSM-МРВ+ возможно посылать запросы на получение данных реального времени к серверу SCADA - МРВ, либо управляющие команды. Телемеханические системы на базе Micro TRACE MODE GSM+ и GSM-МРВ+ защищены от несанкционированных подключений. В этих программных продуктах осуществляется контроль доступа к серверу по номеру SIM карты, а также контроль разрешенных операций. |
