Физическая структура

Физическая структура отражает состав физических элементов Квинта и организацию реальных (кабельных) связей между ними.

Все Ремиконты подключаются к датчикам и исполнительным устройствам индивидуальными кабелями. Если в состав системы входят резиденты, то они подключаются к датчикам и исполнительным устройствам так же, как Ремиконты.

Группы контроллеров, входящих в один системный модуль, подключены к шлюзу, причем Ремиконты подключаются к базовому шлюзу Квинта, а резидентные контроллеры – к резидентному шлюзу. Эти шлюзы выполняют роль «мастера» контроллерной сети.

Все шлюзы наравне с рабочими станциями являются абонентами системной сети. В пределах одной локальной АСУ ТП территориально сосредоточенные группы абонентов подключаются к локальным концентраторам (Hub), которые, в свою очередь, подключаются к локальному коммутатору (Switch). Непосредственно к локальному коммутатору подключается также сервер архива.

Локальные АСУ ТП связываются между собой посредством магистрального коммутатора, к которому непосредственно подключен сервер единой базы данных. Эти компоненты являются общими для интегрированной системы управления, в остальном локальные АСУ ТП работают автономно и могут функционировать независимо друг от друга.

Показанная на Рис.3 структура Квинта характерна для систем крупного масштаба. Системы среднего масштаба обычно представляют собой одну локальную АСУ ТП, а малые системы могут вовсе не иметь коммутаторов, - все их средства объединяются посредством одного или нескольких концентраторов.

На Рис. 3 не показано резервирование технических средств Квинта. Реально в зависимости от требований к надежности могут резервироваться все элементы физической структуры – контроллеры, концентраторы, коммутаторы и сети.

Рис.3.Физическая структура Квинта

Информационная структура

Все средства Квинта работают в едином информационном пространстве. Это означает, что информация, формируемая любым из компонентов Квинта, потенциально доступна любому другому компоненту. Но методы такого доступа зависят от назначения отдельных компонентов.

Организация информационных потоков в Квинте учитывает уровень ответственности различных подсистем Квинта. С этой точки зрения все элементы Квинта делятся на 3 категории:

1-я категория – это наиболее ответственная часть системы, непосредственно взаимодействующая с технологическим процессом. Чтобы обеспечить максимальную автономность средств управления, датчики и исполнительные устройства напрямую связываются с контроллерами. В результате управляемость объектом сохраняется даже при полном отказе средств ИВС и сетевых средств.

2-я категория – это средства повышенной ответственности. К ним относятся средства обмена информацией между контроллерами, средства представления информации оператору-технологу и средства ручного управления (обе последние функции выполняются с помощью операторской станции). Обмен информацией между этими компонентами выполняется без «посредников» в виде других станций ИВК, - это гарантирует, что указанные функции сохранятся при отказе сервера архива или других рабочих станций.

3-я категория – все остальные технические средства, отказ которых не приводит к серьезным последствиям.

На Рис 4 показана полная информационная структура Квинта, которая отличается следующими свойствами:

• Контроллеры непосредственно взаимодействуют с технологическим объектом, а также с другими контроллерами, операторской, архивной, инженерной и приборной станциями. В архив контроллеры направляют архивируемую информацию, инженерная станция используется для наладки системы, а с помощью приборной станции можно диагностировать работу всех технических средств Квинта.

• Сервер архива взаимодействует со станцией анализа, а также с событийной, операторской и расчетной станциями. Архивная информация передается на станцию анализа для ее анализа, на событийную станцию – для представления текущих событий оператору-технологу, на операторскую станцию – для представления информации в виде трендов, на расчетную станцию – для выполнения сложных расчетов. В свою очередь, операторская и инженерная станции записывают в архив информацию о действиях персонала. Через сервер архива организуется также обмен информацией со средствами АСУ П.

• Станция руководителя представляет собой вариант операторской станции. Эта станция работает только в информационном режиме (т.е. с ее помощью ничего нельзя изменять) и получает информацию непосредственно из архива, причем это может быть как текущая (актуальная) информация, так и предыстория процесса.

• Станция единого времени связана со всеми техническими средствами Квинта. Она синхронизирует «часы», находящиеся во всех активных компонентах Квинта, и, тем самым, привязывает все события к единому времени.

Следует иметь ввиду, что показанная на Рис. 4 информационная структура является «виртуальной». Реально все элементы Квинта соединяются по общим правилам, принятым для сетей Ethernet.

1 – сигналы от датчиков

2 – команды на исполнительные устройства

3 – текущая информация для оператора

4 – команды ручного управления

5 – архивируемая технологическая информация

6 – информация об ошибках технических средств

7 – текущие сигналы и параметры контроллеров для наладчиков

8 – команды изменения настроек

9 – архивирование действий персонала

10 – тренды

11 – представление оператору текущих событий

12 – анализируемая архивная информация

13 – информация для расчетов

14 – распечатка протоколов и ведомостей

15 – информация для руководителей

16 – обмен информацией между АСУ ТП и АСУ П

17 – метки единого времени (ко всем абонентам)

18 – обмен информацией между контроллерами

Рис. 4 Информационная структура Квинта