ЖУРНАЛ «СТА» №3/2001

68 СТА 3/2001 РАЗРАБОТКИ ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ www.cta.ru В ВЕДЕНИЕ Современный подход к созданию АСУ ТП требует не просто замены прежних аналоговых регуляторов на цифровые, имеющие несомненные преимущества, с точки зрения обеспе- чения визуализации процесса, графи- ческого интерфейса оператора, само- контроля, хранения и архивирования информации и т.п., но и должен пред- полагать повышение качества управ- ления за счет использования высоко- эффективных алгоритмов. Использо- вание таких алгоритмов управления ранее сдерживалось их сложностью и господством аналоговой элементной базы, отчего практическая реализация либо становилась принципиально не- возможной, либо могла быть достиг- нута ценой неприемлемых затрат. Да- же широкомасштабный процесс пере- хода на цифровую элементную базу, осуществленный в 7080е годы про- шлого столетия, не обеспечил тогда соответствующего повышения качест- ва управления изза трудностей при реализации режима жёсткого реально- го времени. Использование более совершенных алгоритмов управления позволяет: ● непрерывно осуществлять оптималь- ную настройку регуляторов, обеспе- чивая стабильный уровень качества производимой продукции и сниже- ние количества отбракованной про- дукции (по американским данным, до 80% регуляторов в промышленно- сти настроены неоптимально изза динамического изменения парамет- ров процесса); ● обеспечить экономию сырья и энер- горесурсов; ● увеличить сроки службы оборудова- ния. Стремительное развитие технологии производства средств микропроцес- сорной техники создало необходимые предпосылки для практического внед- рения подобных алгоритмов, однако сдерживающим фактором долгое вре- мя являлась высокая трудоёмкость и стоимость разработки программного обеспечения (ПО) АСУ ТП, требую- щей для реализации проектов исполь- зования языков высокого уровня, а значит, участия инженеровпрограм- мистов самой высокой квалификации. П ОСТАНОВКА ЗАДАЧИ В настоящее время разработчики по- лучили в свои руки набор мощных и эффективных инструментальных про- граммных средств, предназначенных для разработки ПО АСУ ТП, — SCADAсистемы. Отметим коротко основные функ- ции SCADAсистем: 1)сбор информации о ТП; 2)обеспечение интерфейса оператора; 3)сохранение истории процесса; 4)непосредственное автоматическое управление в необходимом объёме. Современные SCADAсистемы, та- кие как GENESIS (Iconics), Genie (Ad- vantech), InTouch (Wonderware) и дру- гие, позволяют достаточно быстро реа- лизовать первые три функции, исполь- зуя основной информационный эле- мент — тег (tag), логически связанный с данными, и разнообразные графичес- кие образы. Реализация четвертой функции может быть выполнена или с использованием блоков простых типо- вых алгоритмов управления (ПИДре- гулятор, двухпозиционное регулирова- ние и т.д.), или осуществлена по собст- венным алгоритмам с использованием скриптязыков типа Microsoft Visual Basic (VB). Наряду с этим имеется воз- можность подключения инструмента- рия в виде пользовательских DLLбиб- лиотек, а также динамического обмена данными с пользовательскими прило- жениями по интерфейсу DDE, ОРС и т.п. Таким образом, SCADAсистемы — идеальный инструмент для разработки ПО АСУ ТП, однако они не обладают возможностью полноценного тестиро- вания как высокоэффективных алго- ритмов управления, работающих при изменяющихся параметрах технологи- ческого процесса, так и всей системы в целом в случаях неумелых действий оператора, приводящих к аварийным ситуациям. В этих пакетах нет разви- тых средств создания модели ТП, так как их цель — отображение и диспетче- ризация процесса по поступающим данным и создание АСУ ТП. Реализа- ция моделей даже типовых элементов на VB или на уровне DLLбиблиотек — процесс трудоёмкий и не универсаль- ный. Решения с использованием уни- версальных пакетов визуального моде- лирования Simulink (MathWorks) и VisSim 32 (Visual Solution), информаци- онно связанных со SCADAсистемами через интерфейс DDE [1], эффективны для создания тренажеров, но не реша- Комплекс для разработки и отладки проектов АСУ ТП Алексей Маслов, Андрей Висков В статье описаны состав, структура, аппаратные и программные средства комплекса, предназначенного для тестирования и отладки программного обеспечения АСУ ТП в лабораторных условиях с использованием цифровых моделей и полного имитатора технологического процесса. Приводится пример использования комплекса при создании АСУ процессом холодного копчения рыбы.