ЖУРНАЛ «СТА» №3/2006

Авторами исследована возможность применения для решения всего ком- плекса задач КПА универсальных SCADAсистем, то есть инструменталь- ных платформ, предназначенных для построения АСУ ТП. Однако большин- ство из них не рассчитано на модифика- цию конечным пользователем, причём их ИЧМ ориентирован на управление фиксированным и, как правило, непре- рывным технологическим процессом, что и требуется в типовых АСУ ТП [2, 3]. Это противоречит принципу открыто- сти ИПО, а также затрудняет реализа- цию интерактивного анализа АКИ. Од- нако ту часть ИЧМ, которая обеспечи- вает поддержку ручного управления ап- паратурой телескопа и оперативного контроля её состояния, удалось реали- зовать средствами SCADAпакета GENESIS32 фирмы Iconics. Это уско- рило процесс разработки КПАТ при од- новременном улучшении дизайна её эк- ранных форм. Существенным факто- ром при выборе этого инструмента яви- лось то, что набор предлагаемых компо- нентов GENESIS32 предусматривает связь клиентских и серверных приложе- ний целевой системы именно через ин- терфейс ОРС. Задача обеспечения возможности мо- дификации ИПО в ходе юстировки и испытаний решена за счёт того, что каждый из отдельных модулей ИПО, представляющий собой циклограмму (ЦГ) достаточно укрупнённой опера- ции, реализуется на специальном языке управления (ЯУ). Этот ЯУ является по существу русифицированным диалек- том Basic, состав команд и типов опе- рандов которого расширен проблем- ноориентированными объектами. Синтаксис и семантика ЯУ достаточно просты для использования обслужи- вающим персоналом, что и позволяет при необходимости модифицировать ЦГ в ходе эксплуатации КПА. Некото- рые из ЦГ – это запускаемые операто- ром сценарии автономных операций, другая часть – это заранее подготовлен- ные сценарии отработки нештатных си- туаций. При необходимости разработки какоголибо программного имитатора, например имитатора множественных неисправностей либо имитатора реак- ции отсутствующей аппаратуры, они также могут быть выполнены в виде циклограмм, которые запускаются при наступлении определённого события. Для поддержки такого подхода в струк- туру КСПО введены интерпретатор и библиотека реализации команд ЯУ КПАТ, поддержанные библиотекой драйверов устройств КПАТ. Понятно, что для каждого вычислителя аппарату- ры разработана своя модификация ЯУ, реализующая настройку на специфиче- ский круг задач. ИЧМ КСПО дополнен клиентским приложением, одной из задач которого является поддержка создания ЦГ – ввод, редактирование и отладка их ис- ходных текстов. Кроме того, в этом же приложении обеспечивается запуск ис- полнения ЦГ, а также визуализация хо- да исполнения и полученных результа- тов. По ходу работы может быть запу- щено исполнение нескольких экземп- ляров таких клиентских приложений. При этом каждый из них соединяется через свой порт ОРСинтерфейса с сервером данных. Кроме этого, ИЧМ содержит средства автономной работы с БД и трёхоконный графический ре- дактор интерактивной обработки АКИ. Полученная в результате базовая структура взята за основу во всех трёх комплексах системного ПО, разрабо- танных для блоков вычислителей КПАТ, а также ИТ и ИБНС, входящих в КПАСУ (рис. 4). При традиционном подходе к по- строению КСПО на базе архитектуры ОРС, когда каждый из каналов физи- ческого вводавывода (будь то дискрет- ный либо аналоговый канал) отождест- вляется с отдельным тегом соответст- вующего типа, для организации обме- на клиентского и серверного компо- нентов в КПАТ требовалось бы около 500 ОРСтегов. Однако такое построе- ние системы, помимо громоздкости, ещё и не обеспечивает нужной степени соответствия требованиям реального масштаба времени (РМВ). При обмене клиентского приложения с удалённым ОРСсервером, то есть при межма- шинном обмене по ЛВС, средняя за- держка реально может составлять до 3 мс, а при работе с локальным серве- ром – до 300 мкс [4]. Это неприемле- мо, в частности, при управлении шаго- выми двигателями приводов телеско- па, где требуется программно форми- ровать импульсные сигналы с фронта- ми, наложенными на временную сетку с шагом 5 мс, причём нестабильность моментов их формирования не должна превышать 200 мкс. Оба эти соображе- ния учтены при построении структуры 48 СТА 3/2006 РАЗ РА БО Т КИ / КОН Т Р ОЛ Ь НО - И ЗМЕ Р И Т Е Л Ь НЫ Е СИС Т ЕМЫ www.cta.ru Модули ИПО Клиентская часть интерпретатора циклограмм Командные строки Теги прямого управления Приложение ИЧМ (GraphWorkX) Экранные формы Командные строки OPC UniOPC) интерфейс ( Интерпретатор командных строк Драйверы системы команд ЯУ Драйверы виртуальных устройств Драйверы физических устройств ввода/вывода MS SQL Server Экранные формы автономной работы с БД База данных Графический редактор анализа АКИ К аппаратуре OPC'сервер данных OPC Условные обозначения: ИПО — испытательное программное обеспечение; ИЧМ — интерфейс «человек-машина»; ЯУ — язык управления; АКИ — кадры автоколлимационных изображений. Рис. 4. Структура комплекса системного программного обеспечения КПАТ