Новые возможности среды исполнения контроллеров SCADA КРУГ-2000

     Развитие технических средств автоматизации и повышение требований к функциональным характеристикам поставили в прошедшем году перед НПФ «КРУГ» ряд задач в области совершенствования контроллерного программного обеспечения (ПО) интегрированной (soft-logic) SCADA КРУГ-2000, основные из которых следующие:

• Расширение функций регистрации аварийных ситуаций
• Развитие функций межконтроллерного обмена
• Поддержка системы классификации и кодирования (24-х символьная позиция)
• Расширение функций автоматического регулирования.

     Эти и другие функции реализованы в версии 6.5 среды исполнения РС-совместимых контроллеров SCADA КРУГ-2000.
     Модуль «Регистратор аварийных ситуаций» (РАС) используется для регистрации параметров системы при возникновении аварийной ситуации (АС) и представляет собой отдельный процесс системы реального времени контроллера. В его настройках задаются условия, при которых начинается формирование протокола аварийных ситуаций. В момент возникновения АС происходит формирование предаварийного протокола, в который попадают значения выбранных атрибутов регистрируемых переменных за заданный интервал времени перед возникновением АС. Послеаварийный протокол создаётся через определённый в настройках интервал времени. Там же определяются параметры, временной промежуток и период сохранения значений. Шаг дискретизации значений параметра в протоколах – от 50 мсек. На FLASH-диске одновременно могут храниться несколько протоколов АС. Их количество задаётся и ограничено размером FLASH-диска.
     Протоколы АС могут формироваться в двух режимах: «режим с заданной периодичностью» и «режим по изменению». В первом случае гарантируется сохранение заранее определённого количества протоколов путём резервирования необходимого места на FLASH-диске, но при этом формируются большие файлы данных. Во втором случае есть возможность уменьшить количество сохраняемой информации, но нет гарантии, что протокол АС сохранится в полном объёме, т.к. заранее неизвестно, сколько изменений произойдёт за единицу времени.
     Протоколы АС с помощью программного обеспечения станции инжиниринга могут быть считаны с контроллера и, с целью дальнейшего анализа, с использованием универсального конвертора данных могут быть преобразованы в файл формата Excel.
     Модуль «Межконтроллерный обмен» (МКО) обеспечивает возможность передачи данных между контроллерами по вычислительной сети. Каждый контроллер может осуществлять обмен данными одновременно с несколькими другими контроллерами. Обмен данными между контроллерами происходит по изменению параметра. Время обмена – не более 100 мсек. Модуль МКО поддерживает также функцию верификации файлов описания переменных обмена.
     Ведение 24-х символьной позиции предоставляет возможность кодирования позиций в системах типа AKS, KKS, согласно ГОСТ 21.404-85 и т.д.
     Значительному развитию подверглись функции автоматического регулирования. При расширении списка встроенных «стандартных» алгоритмов, SCADA КРУГ-2000, в тоже время, даёт возможность пользователю реализовать свой собственный алгоритм регулирования с использованием новых функций технологического языка программирования КРУГОЛ.
     Такие возможности предоставляет структура переменной АВ (Аналоговая выходная) базы данных SCADA КРУГ-2000. Настройка режима работы переменной АВ осуществляется с помощью атрибута «Тип регулятора».
     Тип регулятора задаётся цифрой: 0,1,2 и т.д. Один из новых типов регулятора – тип регулятора 100. При использовании регулятора типа 100 все алгоритмы пишутся на технологическом языке программирования КРУГОЛ. Возможно применение специальных функций языка, реализующих тот или иной алгоритм; например, интегрирующее звено, дифференцирующее звено, фильтр, зона нечувствительности и т.д. Переменная АВ в данном случае используется как база для хранения настроечных коэффициентов и промежуточных значений вычислений. Большинство из атрибутов переменной АВ доступны как для чтения, так и для записи. В отдельных, настраиваемых, случаях некоторые атрибуты могут быть использованы для выдачи физического сигнала на плату, а также для диагностики физического выхода. Следует отметить, что такой подход позволяет реализовать широкий спектр алгоритмов.
     Кроме того, для реализации «быстрых» (период опроса входных сигналов 5-20 мсек.) алгоритмов регулирования, например, регулятор частоты вращения ротора турбины, в SCADA КРУГ-2000 появилась возможность работы с интеллектуальными модулями ввода/вывода (МВВ). Алгоритмы регулирования реализуются, в данном случае, в программе пользователя (ПрП) с помощью специального программного обеспечения, работающего на интеллектуальном МВВ (рис.1). Структура переменной АВ используется для обмена информацией между БД центрального процессора (ЦП) и БД интеллектуального МВВ. Следует отметить, что интеллектуальные МВВ могут быть использованы также и для создания «быстрых» контуров технологических защит и блокировок.

Рис.1. Схема взаимодействия центрального процессора и интеллектуального МВВ

     Также расширился список и «стандартных» типов регуляторов. Добавились новые типы импульсных регуляторов: 2,4 и 5.
     Тип регулятора 2 позволяет выдавать дискретные сигналы «Больше» и «Меньше» на платы с аппаратной поддержкой широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В данном регуляторе, в отличие от типа регулятора 1, предусмотрены отдельные входа для совместной работы с алгоритмами технологических защит и блокировок, а также для возможности дистанционного управления исполнительным механизмом со станции оператора.
     Типы регуляторов 4 и 5 позволяют выдавать на платы с аппаратной поддержкой ШИМ длины импульса «Больше» или «Меньше». Это повышает точность позиционирования исполнительного механизма (ИМ). В данных типах регуляторов реализованы функции компенсации люфта, точного управления ИМ и «Псевдоручного» управления ИМ.
     При использовании функции компенсации люфта в атрибутах переменной АВ задаются значения «Люфт больше» и «Люфт меньше» для выдачи дополнительного сигнала на исполнительный механизм при действии команды, противоположной предыдущей.
     Функция точного управления ИМ позволяет однократно выдавать сигналы «Больше» или «Меньше» заданной длительности для более точного позиционирования ИМ.
     Функция «Псевдоручного управления» позволяет устанавливать ИМ в заданное оператором или из технологического алгоритма положение.

     Выводы. В процессе своего развития интегрированная модульная (soft-logic) SCADA КРУГ-2000 постоянно наращивает новые функции и служит универсальным инструментом для управления объектами с самыми «жёсткими» требованиями. Функции модуля «Регистратор аварийных ситуаций» в контроллере позволяют удовлетворить требования заказчиков по точному формированию протоколов аварийных ситуаций. Благодаря функциям межконтроллерного обмена появляется возможность «связать» в единый алгоритм переменные и сигналы, находящиеся в разных контроллерах. Ведение 24-х символьной позиции позволяет кодировать позиции переменных в системах типа AKS, KKS, согласно ГОСТ 21.404-85 и т.д. В результате расширения функций регулирования значительно упростился процесс написания и отладки алгоритмов регулирования. Появились новые возможности разработки «быстрых» контуров регулирования с использованием интеллектуальных модулей ввода / вывода.