Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода

Для организации взаимодействия с контроллерами могут быть использованы следующие аппаратные средства:

• · COM — порты. В этом случае контроллер или объединенные сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485.
• · Сетевые платы. Использование такой аппаратной поддержки возможно, если соответствующие контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet.
• · Вставные платы. В этом случае протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным. В настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI.

Прикладные протоколы, используемые для организации взаимодействия с контроллерами, оставлены за границей этой книги.

Особенности построения коммуникационного программного обеспечения

Перед рассмотрением реализации связи с устройствами ввода/вывода в SCADA — системах InTouch и Citect читателю предлагается общий взгляд на организацию коммуникационного ПО в системах управления (рис. 2.2.1).

Рис. 2.2.1 Типовая архитектура системы управления

Коммуникационное программное обеспечение является многоуровневым. Количество уровней зависит от используемой операционной системы. Так, Applicom предлагает поддержку для следующих ОС: MS-DOS, UNIX SCO, HP-UX V10, OS/2, MS Windows 3. x, Windows 95/98, Windows NT4 на Intel и Alpha-платформах. Для Windows-платформ ПО включает следующие типы:

• · статическая библиотека, используемая с традиционными языками программирования, такими как C, C++, Pascal;
• · DLL (динамическая библиотека), применяемая со всеми Windows языками программирования (Visual Basic, Visual C/C++, Borland C/C++, Delphi, LabWindows CVI, LabView);
• · DDE-сервер (имеет 16 и 32 битные реализации);
• · пакетные реализации DDE протокола — FastDDE для продуктов линии Wonderware и AdvancedDDE для Rockwell линии;
• · SuiteLink сервер, реализующий механизм обмена по SuiteLink протоколу, используемому компонентами пакета FactorySuite (Wonderware);
• · OPC-сервер, поддерживающий интерфейс, определенный OPCспецификацией.

На рис. 2.2.2 показаны программные интерфейсы для Windows-приложений (в том числе и SCADA-систем) и спектр широко распространенных промышленных протоколов. Использование этих протоколов позволяет организовать взаимодействие с контроллерами, устройствами, объединенными промышленными (fieldbuses) и обычными сетями. Предлагаемая схема решения позволяет конечному пользователю, системному интегратору, единообразным способом организовать взаимодействие между ПО верхнего уровня и платами, специфичными для каждого типа промышленных сетей.

Рис. 2.2.2 Набор интерфейсов для SCADA — систем и спектр поддерживаемых протоколов

DDE, OPC — компоненты являются серверами по отношению к SCADA — системам. По отношению к ПО нижнего уровня (fieldbus) возможна организация Master/Slave и Client/Server. Внешние устройства способны посылать и принимать данные через плату. Когда вставная в персональный компьютер плата является Master/Client, то именно плата с поддерживаемым ПО является инициатором опроса промышленных устройств. В случае применения плат типа Slave/Server они реагируют на запросы внешних устройств. На некоторых вставных платах имеется разделяемая область памяти. Эта память доступна как приложению в ПК, так и встраиваемому ПО.

На рис. 2.2.3 показана обобщенная схема организации коммуникационного ПО для Windows NT. На предлагаемой схеме отражены как традиционные решения на базе стандартных Windows NT — драйверов, так и с использованием библиотек, реализованных в расширении реального времени RTX от VenturCom.

После рассмотрения общей схемы организации коммуникационного ПО представляется логичным остановиться на особенностях подключения к нему рассматриваемых в данной книге SCADA-приложений.