3 Структура инструмента

В ISaGRAF заложена методология структурного программирования, которая дает возможность пользователю описать автоматизируемый процесс в наиболее легкой и понятной форме. Интерфейс с пользователем системы ISaGRAF соответствует международному стандарту GUI (Graphical User Interface), включающему многооконный режим работы, полнографические редакторы, работу с мышью и т.д. Если попытаться сгруппировать основные возможности описываемой интегрированной системы, то их можно представить в следующем виде:

1. Поддержка всех пяти стандартных языков программирования PLC (в соответствии со стандартом IЕС 1131-3), а именно:

• язык последовательных функциональных схем (Sequential Function Charts, или Grafcet), описывающий логику программы на уровне чередующихся процедурных шагов и транзакций (условных переходов);

• язык функциональных блоковых диаграмм (Function Block Diagrams), позволяющий пользователю построить комплексную процедуру, состоящую из различных функциональных библиотечных блоков (арифметических, тригонометрических, блоков управления логикой, PID-регуляторов, блоков списывания некоторых законов управления мультиплексоров и т.д.);

• язык релейных диаграмм, или релейной логики (Ladder Diagrams), используемый для описания логических выражений различного уровня сложности;

• язык структурированного текста (Structured Text), относящийся к классу языков высокого уровня и по мнемонике похожий на Pascal. На основе этого языка можно создавать гибкие процедуры обработки данных;

• язык инструкций относящийся к классу языков низкого уровня и позволяющий создавать эффективные, оптимизированные процедуры;

если пользователю недостаточно вышеперечисленных языков, то ISaGRAF для этих целей поддерживает интерфейс к функциям, написанным на языке "ANSI С", но в этом случае требуется компилятор для соответствующей операционной системы (для MS DOS требуется компилятор MSC 70. а для OS-9 - ULTRA С или Cross ULTRA С).

ISaGRAF позволяет широко смешивать программы/процедуры, написанные на разных языках, а также вставлять кодовые последовательности из одного языка в коды, написанные на другом языке.

2. Наличие мощного ОТЛАДЧИКА, позволяющего во время работы прикладной задачи просматривать состояние программного кода, переменных, программ и многое другое;

3. Поддержка основных ФУНКЦИЙ протокола MODBUS (RTU, SLAVE):

• FUNCTION: read N bits;

• FUNCTION3: read N words;

• FUNCTIONS: write 1 bit;

• FGNCT10N6: write 1 word;

• FUNCTION16: write N words.

4. Реализация ОПЦИЙ, обеспечивающих открытость системы для доступа извне к внутренним структурам данных прикладной ISaGRAF-задачи (опция ISaGRAF SERVER), a также возможность разработки драйверов на модули ввода/вывода самим пользователем (опция ISaGRAFOEM) и портации ISaGRAF-ядра под любую аппаратно-программную платформу;

5. НАБОР ДРАЙВЕРОВ для работы с устройствами ввода/вывода под управлением контроллеров следующих фирм-производителей:

• PEP Modular Computers;

• Motorola MVME-162;

• ABB;

• Computer Boards;

• Keitley Metrabyte;

• WE1DMULLER Industrial Computer Source и др.

6. Наличие дополнительных ИНТЕРАКТИВНЫХ РЕДАКТОРОВ для описания переменных, определений и конфигураций ввода/вывода;

7. ВСТРОЕННЫЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ за внесением изменений в программный код ISaGRAF-приложения и печати отчетов по разработанному проекту с большой степенью детализации, включая печать таблиц перекрестных ссылок для программ и отдельных переменных;

8. ПОЛНОЕ ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ разработки и языков программирования (в том числе и на русском языке).

Помимо общих существуют специфические функции, реализованные на конкретных аппаратно-программных платформах. Эти особенности описываются специально фирмами-поставщиками. Так, например, фирма PEP Modular Computers (Германия) реализовала и интегрировала в среду ISaGRAF драйверную поддержку стандарта промышленной сети PROFIBUS. ISaGRAF работает с функциями 2-го уровня сети (уровень передачи данных). Таким образом, пользователь, имея одну систему разработки ISaGRAF, может не только запрограммировать логику работы контроллера с устройствами ввода/вывода, но и организовать межконтроллерную связь по протоколу PROFIBUS.

Одной из наиболее интересных составных частей исполнительной системы ISaGRAF 5++ ACE Target является система FDA (Fast Data Access), предназначенная для доступа к данным реального времени исполнительной системы ISaGRAF 5++ ACE Target по запросам от OPC-сервера FDA-OPC. Под данными реального времени здесь понимаются текущие данные ISaGRAF на момент получения запроса на их выдачу. Система FDA состоит из двух частей:

• Исполнительная подсистема ISaGRAF Fast Data Access (ISaFDA) построена на основе технологии ISaGRAF и выполняет функции отслеживания и сохранения значений изменившихся переменных для их чтения и записи по запросам OPC-сервера. Подсистема реализована в виде виртуального устройства ISaGRAF и включает также сервис обработки запросов на выдачу данных и установку новых значений переменных ISaGRAF.

• Серверная подсистема FDA-OPC – OPC-сервер системы быстрого доступа к данным ISaGRAF. FDA-OPC предназначен для извлечения данных ISaGRAF из контроллера, предоставления доступа к ним по OPC-запросам, а также для установки новых значений переменных ISaGRAF. FDA-OPC исполняется на платформе Windows и соответствует спецификациям OPC DA 2.x, OPC DA 3.x. Настройки OPC-сервера позволяют одновременно работать с несколькими контроллерами. На работу с конкретным контроллером OPC-сервер настраивается автоматически при указании пути к скомпилированному проекту ISaGRAF, загруженному на целевой контроллер. На рис. 1 представлена общая схема работы системы FDA.

Система архивирования ISaGRAF Archive System предназначена для

ведения архивов исторических данных на контроллерах с целевой системой ISaGRAF, сбора накопленной информации в единую архивную базу и дальнейшего анализа архивных данных. Система IAS представляет собой 4-х уровневый комплекс программных компонент:

1. IAS Logger – нижний уровень распределенной системы ведения исторических данных IAS. Предназначен для накопления архивных данных, поставляемых целевой системой ISaGRAF и сохранения их на диске контроллера, а также для обеспечения доступа к сохраненным данным локально либо по сети Ethernet по запросам верхнего уровня. IAS Logger построен на основе технологии ISaGRAF и выполняет функции сохранения данных ISaGRAF в локальном архиве контроллера. Подсистема реализована в виде виртуального устройства ISaGRAF и включает также сервис обработки запросов на выдачу данных и управление архивами, предназначенный для транспортировки данных локальных архивов на сервер по запросам последнего. Настройка подсистемы осуществляется с помощью конфигурационных файлов, содержащих перечень архивируемых переменных и задаваемых для каждого ресурса ISaGRAF. Для каждой переменной может быть задан порог чувствительности для предотвращения записи в архив «дребезга» переменной. Настройки IAS Logger позволяют также ограничивать максимальный размер дисковой базы локального контроллера, при этом по заполнению отведенного пространства новые данные записываются вместо старых. Таким образом, система может хранить актуальные архивные данные, накопленные в течение пределенного временного отрезка.

2. IAS Configurator - конфигуратор системы архивирования, предназначен для записи проектов ISaGRAF в базу данных SQL (MS SQL либо PostgreSQL), настройки переменных, подлежащих архивированию, формирования конфигурационных файлов и загрузки их в соответствующие контроллеры. Конфигуратор также создает скрипты, позволяющие автоматизировать процесс чтения архивных данных из контроллеров и их импорт в базу данных SQL. Программа имеет интерфейс, схожий с интерфейсом программы FDA Configurator. Возможное применение - удаленное конфигурирование системы ведения локальных архивов, удобный сервис для конфигурирования больших систем, замена "ручного" конфигурирования.

3. IAS Collector - система сбора архивных данных из контроллеров, запись данных в текстовые файлы или в базу данных MS SQL Server, PostgreSQL. Возможное применение - удаленное чтение архивов в базу данных, централизованный сбор архивов от различных источников в единую базу данных.

4. ipDesigner (Integrated Project Designer, дизайнер интегрированных проектов) - информационно-справочная система, включающая паспортизацию технологического оборудования, зданий, сооружений и коммуникаций. На основе ipDesigner’а реализована компонента IAS Explorer - система просмотра и анализа архивных данных, хранящихся в базе MS SQL, с возможностями привязки к реальному оборудованию.

Система ISaGUI предназначена для обеспечения интерактивного графического отображения данных реального времени непосредственно в исполнительной системе ISaGRAF 5++ ACE Target. Система реализована в виде виртуального устройства gui и пакета специальных функций, встроенных в Workbench.