Теорія прийняття рішень

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Курсова робота

З дисципліни «Теорія прийняття рішення»

Єкатеринбург, 2007

  1. Опис проблеми

ТОВ «Уралмаш - Метоборудованіе» є розробником і постачальником технологічного обладнання для металургійних компаній. У нашому випадку компанії необхідно створити Систему діагностики кувального преса зусиллям 60 МН для ВАТ «Корпорація ВСМПО - АВІСМА».

Система діагностики необхідна для реєстрації величини навантаження колон і базових деталей і прогнозування тенденції зміни напружень в них, а також для контролю працездатності вузлів і деталей преса.

Застосування SCADA-технологій для нашої АСУТП дозволяє досягти високого рівня автоматизації у вирішенні завдань розробки систем управління, збору, обробки, передачі, зберігання і відображення інформації. Дружність людино-машинного інтерфейсу (HMI / MMI), що надається SCADA - системами, повнота і наочність представленої на екрані інформації, доступність "важелів" керування, зручність користування підказками і довідковою системою і т. д. - підвищує ефективність взаємодії диспетчера з системою і зводить до нуля його критичні помилки при управлінні.

На сучасному рівні розвитку інформаційних технологій у галузі промислової автоматизації вже ні в кого не виникає питання про необхідність систем диспетчерського керування та збору даних - SCADA-систем (Supervisory Control And Data Acquisition). Тепер перед користувачами стоїть інша проблема: яку SCADA-систему вибрати? На російському ринку зараз досить активно просувається більше десятка різних систем та рекламно-технічні матеріали кожної компанії-виробника переконливо доводять, що саме їх SCADA найкращим чином задовольнить всі потреби замовника.

Слід зазначити, що концепція SCADA, основу якої становить автоматизована розробка систем управління, дозволяє вирішити ще ряд завдань, довгий час вважалися нерозв'язними: скоротити терміни розробки проектів по автоматизації і прямі фінансові витрати на їх розробку, тому проблема вибрати SCADA-системи, застосування якої буде найбільш ефективно для нашої Системи діагностики кувального преса актуальна.

  1. Діагностика проблеми.

Результати регулярно вживають спроб незалежного (часто лише зовні) і всеосяжного порівняння різних систем мають дуже обмежену практичну цінність. Професіонали знають, що детально ознайомитися з SCADA-системою, дізнатися всі її тонкощі, обмеження, сильні сторони і недоліки можна лише після багатьох місяців її інтенсивного використання та кількох реалізованих в ній проектів. При цьому компанії-розробники безперервно вдосконалюють свої продукти, підвищуючи продуктивність і ефективність, додаючи нові функціональні можливості і усуваючи виявлені недоліки. Таким чином, користувачеві доводиться сприймати відсутність можливості повного і об'єктивного зіставлення всіх представлених на ринку програмних HMI-систем як об'єктивну реальність. Це, однак, не заважає проводити порівняльний аналіз окремих аспектів таких систем: функціональних можливостей, ресурсних вимог, зручності використання, можливості роботи в реальному часі і т.п.

На жаль, відсутні методики визначення надійності SCADA-систем, хоча важливість цього критерію становить, за оцінками фахівців, близько 70%. Непрямими показниками надійності поки вважається кількість інсталяцій.

Рисунок 1 - Алгоритм визначення найкращої SCADA-системи

Важливою боку SCADA-систем є їх відкритість. Відкритість програмних комплексів вже розцінюється не як їх перевага, а як апріорна вимогу. Відкритість SCADA-систем не є самоціллю або даниною модної тенденції. Основною причиною, по якій відкрита система завжди є більш кращою, ніж закрита - це неминуча функціональна обмеженість будь-якого, навіть дуже великого і універсального програмного продукту. Ні один програмний комплекс в принципі не може задовольнити всіх потреб користувачів, тому що завжди знайдеться екзотичний контролер, для якого не підходить жоден із сотень пропонованих розробником драйверів вводу-виводу, і завжди знайдеться унікальна програма, з якою абсолютно необхідно налагодити взаємодію, але яка не має жодного із загальноприйнятих інтерфейсів. В якості конкретного прикладу можна навести часто виникає завдання зв'язку SCADA-системи з інтелектуальними джерелами безперебійного живлення Smart-UPS. Кожен виробник UPS надає свою унікальну програму, отримати від якої дані з SCADA-системи іноді дуже непросто, якщо взагалі можливо.

Не менш важливо і те обставина, що концепція відкритості робить SCADA-систему незалежною від виробника апаратного забезпечення, що стимулює конкуренцію в цій області ринку. Наприклад, користувач, який має контролери SIMATIC зовсім не зобов'язаний купувати "рідну" SCADA-систему Siemens - WinCC, він має право віддати перевагу широковідомий InTouch, хоча на практиці більшість замовників не бажає ризикувати і як і раніше часто купує "все в одному флаконі".

Значимість SCADA-систем обумовлена ​​необхідністю їх інтеграції з програмними системами як нижньої, так і верхнього рівнів ієрархії.

Збір даних і передача керуючих впливів є невід'ємними функціями SCADA, тому розробники докладають максимум зусиль для того, щоб до складу їх систем було включено достатню кількість драйверів для легкого підключення більшості відомих контролерів та пристроїв інтелектуальної периферії. Це розширює коло потенційних користувачів системи і дає більшу свободу дій системним інтеграторам. Деякі виробники SCADA-систем намагаються її полегшити, наприклад, Siemens пропонує спеціальний пакет для створення користувацьких канальних драйверів - CDK (Channel Development Kit). По-друге, можливо має сенс написати інтерфейсну програму, самостійно спілкуються з пристроєм і записуючу необхідну інформацію безпосередньо в SCADA-систему. По-третє, можна спробувати знайти або купити ПЗ, яке бере на себе відповідальність за взаємодію з даної конкретної апаратурою, представляючи SCADA-системі будь-якої стандартний інтерфейс для доступу до даних. Багато виробників апаратного забезпечення в комплекті зі своїми виробами поставляють сервери DDE (Dynamic Data Exchange) або OPC (OLE for Process Control).

Навіть у відкритості ПЗ є своя оборотна сторона. По-перше, наявність великої кількості інтерфейсів даних і API автоматично робить систему більш вразливою. По-друге, в проблемах при використанні абсолютно закритої системи може бути винен або користувач, або розробник. Пошук же причин ненормального поведінки системи, що включає програмні компоненти десятка незалежних виробників, може виявитися довгим і виснажливим заняттям.

Приділивши 10 хвилин при виборі SCADA-системи оцінки відкритості розглянутих продуктів, Ви зможете заощадити людино-місяці праці інженерів, програмістів і пуско-наладчиків.

3.Оценка альтернатив

SCADA-система WinCC

Для візуалізації та керування технологічними процесами фахівці вважають за краще використовувати стандартні рішення. У більшості проектів застосовується SCADA-система WinCC фірми Siemens.

WinCC - це потужна універсальна SCADA-система, призначена для роботи з контролерами будь-яких виробників. WinCC займає перше місце з продажу в Європі та друге - у світі.

Одним з найважливіших факторів, що впливають на популярність тієї чи іншої системи в Росії, є наявність документації російською мовою, можливість отримання технічної підтримки та навчання. Саме тому фірма Siemens завжди прагнула до створення технічних центрів не тільки в Москві та Санкт-Петербурзі, але і в регіонах Росії.

WinCC може обмінюватися даними з іншими IT-рішеннями, використовуючи стандартизовані інтерфейси, наприклад, з рівнями MES і ERP додатків (наприклад, система SAP) або з такими програмами, як Microsoft Excel.

Відкриті програмні інтерфейси WinCC дозволяють вам створювати і вбудовувати свої програми для управління процесом і даними процесу.

WinCC дозволяє створювати проекти найбільш точно задовольняють вимогам вашого процесу. Широкий спектр можливостей проектування підтримує створення різноманітних систем, від одного користувача і систем з архітектурою клієнт-сервер до розподілених резервованих систем з декількома серверами. створена конфігурація

WinCC може бути змінена будь-коли після і це зміна не викличе конфлікту з існуючими проектами.

WinCC - це сумісна з роботою в Інтернеті система людино-машинного інтерфейсу, що дозволяє реалізовувати клієнтські рішення базі web, а також рішення, які використовують технологію "Тонкий клієнт"

В даний час використовується остання версія даного пакету - WinCC 6.0. Ключовими особливостями WinCC 6.0 є:

масштабованість - від недорогих однокористувацьких систем з 128 зовнішніми тегами до великих розподілених систем з підтримкою до 12 дубльованих серверів (до 64000 тегів на кожному) і 32 клієнтів;

високопродуктивна система архівації на базі MS SQL Server 2000 (швидкість - до 10000 тегів в секунду);

можливість написання скриптів на стандартному мовою від Microsoft - Visual Basic Scripting, з підтримкою налагодження;

можливість створення макросів на Visual Basic для прискорення розробки проекту;

опції WebNavigator і Dat @ Monitor для доступу до даних АСУ ТП за допомогою Internet Explorer;

повна підтримка стандарту OPC для обміну тегами, повідомленнями та архівами з контролерами і SCADA-системами інших виробників.

Фірма "СМС" має ряд власних напрацювань, що дозволяє реалізовувати на WinCC проекти середньої складності за 4-6 тижнів.

SCADA-система Intouch

InTouch - швидке і зручний засіб для створення додатків, що надають інтерфейс людини з машиною (HMI), в операційній системі Microsoft Windows. InTouch входить до складу Wonderware FactorySuite. Програмне забезпечення InTouch складається з двох основних програм WindowMaker і WindowViewer і декількох діагностичних програм.

WindowMaker - це середовище розробки, в якій за допомогою об'єктно-орієнтованої графіки створюються анімаційні сенсорні вікна. Ці вікна можуть підключатися до промислових контролерів вводу / виводу і до інших додатків Microsoft Windows.

WindowViewer - це середовище виконання, в якій відображаються графічні вікна, створені за допомогою WindowMaker. WindowViewer виконує Quick-сценарії InTouch, реєструє і генерує звіти за архівними даними і сигналів, і може виступати в ролі клієнта або сервера для комунікаційних протоколів DDE і SuiteLink.

За допомогою InTouch можна створювати потужні, функціонально розвинені додатки, що використовують основні переваги операційної системи Microsoft Windows, включаючи об'єкти ActiveX, OLE, графічні можливості і багато чого іншого. Можливості InTouch можуть бути розширені за рахунок додавання створених користувачем елементів ActiveX, майстрів, що генеруються об'єктів, а також і шляхом створення Quick-сценаріїв InTouch.

Програми InTouch застосовуються у всьому світі в різних галузях, включаючи харчову, паперову промисловість, виробництво напівпровідників, видобуток газу і нафти, автомобілебудування, хімію, фармацевтику, транспорт, комунальні служби та інші галузі.

InTouch володіє наступними функціональними особливостями.

Ієрархічний Менеджер програми (Application Explorer) надає покращені засоби навігації. Наприклад, Ви бачите назви всіх створених Вами вікон, і при подвійному натисканні на назву вікна воно розкривається. Якщо натиснути на назві вікна правою кнопкою миші, з'являється меню з різними командами, що дозволяють відкрити вікно, зберегти його, відкрити Quick-сценарії даного вікна, відкрити панель його властивостей і т. д. Менеджер програми (Application Explorer) дозволяє також швидко отримати доступ до всіма типами Quick-сценаріїв InTouch, всім командам налаштування, словника тегів, утиліті перехресних посилань і утиліті створення шаблонів супертегов (SuperTags TemplateMaker). Менеджер програми (Application Explorer) дозволяє створювати ярлики для запуску інших програм пакета FactorySuite чи інші додатки. Висновок Application Explorer на екран не є обов'язковим.

Створювані додатки можуть однаково працювати під Windows 95 і Windows NT, не вимагаючи перетворень для переходу з однієї з цих систем на іншу.

Система InTouch підтримує об'єкти OCX, ActiveX і OLE. Елементи управління OCX або ActiveX можна легко додавати в будь-яке вікно програми і на панель інструментів. Надаються засоби для керування подіями, отримання доступу до методів і властивостей елементів прямо з Quick-сценаріїв InTouch. Властивості елементів OCX або ActiveX можна прив'язувати безпосередньо до тегам InTouch.

Словник тегів InTouch підтримує до 60000 тегів. Конкретне число підтримуваних тегів залежить від придбаної ліцензії.

Моніторинг відмови обладнання. Починаючи з версії 7.0, InTouch підтримує три поля тегів (RawValue, MinRaw і MaxRaw), які можна використовувати у Quick-сценаріях InTouch для відстежування показників приладів типу «за межами діапазону», «поза межами калібрування» або «відмову».

Посилання на віддалені теги дозволяють отримувати дані від сервера вводу / виводу, не створюючи відповідні теги в локальному словнику. Віддалені теги включають дані, визначені в більшості джерел даних введення / виводу, наприклад, Microsoft Excel або віддалений вузол View. При імпорті графічних вікон можна швидко перетворювати їх теги-заглушки у віддалені теги, щоб створити клієнтські додатки, що не мають локального словника тегів.

Quick-функції можуть бути сконфігуровані, як асинхронні. Асинхронна конфігурація створюється в середовищі розробки WindowMaker, а виконується в середовищі виконання WindowViewer. Quick-функції працюють у фоновому режимі, поки виконується процес WindowViewer. Це дозволяє WindowViewer відокремлювати такі трудомісткі операції, як запити SQL до бази даних та цикли FOR NEXT, від основних потоків програми. Коли подібні тривалі операції виконуються через асинхронні Quick-функції, всі зв'язки анімації та інші функції InTouch залишаються активними.

WindowViewer може працювати як служба NT. Завдяки цьому основні компоненти InTouch, такі як архівування даних, забезпечення алармов і даних введення / виводу, набувають властивостей служби NT. Ці якості, характерні для служби, забезпечують безперервну роботу WindowViewer, незважаючи на багаторазові входи і виходи з операційної системи, наприклад, при зміні операторів. Іншою перевагою є те, що WindowViewer автоматично запускається при відновленні живлення у разі виключення і включення комп'ютера. WindowViewer може запускатися без участі оператора, не порушуючи безпека операційної системи NT.

Нова розподілена система підтримує паралельно кілька серверів або "провайдерів" алармов, дозволяючи операторам одночасно переглядати і видавати підтвердження алармов, що надходять з різних віддалених ділянок.

Розподілена система архівних трендів дозволяє динамічно визначати різні джерела архівних даних для кожного пера тренда. Оператор може також переглядати на одному і тому ж тренді архівні дані InTouch і IndustrialSQL.

Тепер можна розробляти програму з одного роздільною здатністю екрану, а виконувати його при іншому дозволі без будь-якої шкоди для вихідного додатка. Додатки можуть також працювати при вирішенні, визначеному користувачем, замість стандартного.

Посилання на джерела даних можуть змінюватися з динамічною адресацією до кількох джерел даних в одному єдиному тегу.

Нові функції віддаленої розробки дозволяють розгортати великі багатовузлових додатки з можливістю оновлення всіх вузлів мережі з однієї станції розробника.

FactoryFocus - це середовище виконання тільки для перегляду версії InTouch 5.6 або більш пізньої. Вона дозволяє менеджерам і диспетчерам переглядати процес виконання HMI-додатки в реальному режимі часу. У режимі перегляду підвищується безпека системи, оскільки неможливо змінити ніякі дані. Для використання InTouch FactoryFocus не потрібно змінювати програми InTouch.

InTouch FactoryFocus працює тільки як клієнт. Дані з FactoryFocus не можуть передаватися по протоколу DDE, FastDDE або імпортуватися в інші програми, такі як Excel. Аларм можна переглядати, але не підтверджувати. Такі функції, як зв'язки анімації, теги, тренди реального часу та архівні тренди, діють лише в режимі перегляду.

До інших особливостей і переваг InTouch відносяться:

- Підтримка більш ніж 300 різних серверів вводу / виводу;

- Економічне рішення для перегляду процесів, набагато дешевше, ніж повноцінний людино-машинний інтерфейс (HMI);

- Формат VTQ (Value - значення даних, Timestamp - маркер часу, Quality - маркер якості) для зовнішніх тегів забезпечується сервером введення / виводу;

- Протокол Wonderware SuiteLink, що дозволяє передавати команди програми (читання, запис, оновлення) разом з пов'язаними даними між додатками клієнта й сервера;

- Зручна робота в мережі з допомогою Wonderware NetDDE;

- Перегляд процесів додатки в реальному режимі часу;

- Підтримка стандартного графічного інтерфейсу користувача (GUI) Windows95/NT;

- Підтримка довгих імен файлів Windows 95 і Windows NT.

5. Реалізація рішення.

Обмін даними

Основною причиною, по якій відкрита система завжди є більш кращою, ніж закрита - це неминуча функціональна обмеженість будь-якого, навіть дуже великого і універсального програмного продукту.

Відкритість WinCC підтримується на всіх рівнях роботи цієї системи за рахунок використання відкритих інтерфейсів і доступності внутрішніх структур WinCC.

Обмін даними з іншими Windows-додатками здійснюється за допомогою механізмів DDE, OLE, ODBC / SQL (див. малюнок 1). Підтримка інтерфейсу OLE 2.0 дозволяє розробнику вбудовувати в WinCC-додаток як OLE-документи, так і компоненти ActiveX. Підсистема архівації базується на відомих реляційних базах даних. Існує можливість вибору між dBase і Sybase. Доступ до баз даних здійснюється через стандартний інтерфейс ODBC і через API-інтерфейс WinCC. Підсистема Global Scripts в WinCC включає в себе ANSI C інтерпретатор для написання обробників подій та функцій на мові С. Крім стандартних С-функцій в основний пакет входить WinCC API. У обробники подій можна включати свої DLL-бібліотеки, розроблені, наприклад, на Visual C + +.

Факт наявності в SCADA-системи розвиненого API свідчить про високий ступінь її відкритості. У WinCC передбачений спеціальний відкритий пакет розробника ODK (Open Developer's Kit), що містить великий набір бібліотек і заголовних файлів для створення зовнішніх додатків, а також розгорнуту довідкову систему.

Говорячи про комунікаційні драйверах, слід відзначити, що і тут WinCC дотримується відкритих стандартів. Окрім наявності комунікаційних драйверів для контролерів SIMATIC, WinCC підтримує всесвітньо відомі специфікації для обміну даними, серед яких: Modbus Serial, Profibus, Industrial Ethernet та інші. Крім того, використання комунікаційного драйвера OPC (OLE for Process Control) базується на технології DCOM, робить WinCC перспективної і сучасної SCADA-системою

Система WinCC може використовуватися як в одного користувача варіанті, так і в клієнт-серверному варіанті. До WinCC-серверу, що приймає дані з ПЛК, може бути підключено до 16 WinCC-клієнтів, які будуть мати всю інформацію про зміни у себе на екранах. У WinCC 5.0 підтримується до 6 серверів, що дозволяє створювати розподілені додатки, тим самим підвищуючи ефективність системи в цілому.

В даний час на базі WinCC фахівцями фірми СМС ("Сенсори, Модулі, Системи", м. Самара) виконано і знаходиться в процесі реалізації кілька WinCC-проектів. Деякі з них, наприклад система управління резервним дизель генератором аеропорту "Самара" і АСУ ТП Волзької ГЕС реалізовані з використанням WinCC і контролерів SIMATIC S7. Інші, наприклад, інформаційно-діагностична система для автоматизованого збору, обробки, відображення та архівації параметрів турбогенератора на Самарської ТЕЦ, використовують промислові контролери на базі шини VME (виробництва фірми PEP Modular Computers) під управлінням ОС реального часу OS-9 і прикладних програм, реалізованих на ISaGRAF. Зв'язок між оперативною ПЕОМ і ПЛК здійснюється по протоколу Modbus.

Наступний критерій - технічна підтримка. Компанія Siemens представляє замовникам WinCC всю документацію російською мовою. Також забезпечує підтримку поставленого продукту і має «гарячу» лінію.

Найважливіший до останнього часу російський критерій - ціна перемістився за останні два роки на одне з останніх місць. Тут суттєвим є залежність ціни системи від конфігурації. Набір опцій системи WinCC визначається замовником. Установка окремих опцій вимагає додаткових ліцензій. Кількість параметрів, які WinCC-програма може отримувати від зовнішніх джерел (наприклад, ПЛК), також визначається купується ліцензією. У демонстраційній версії WinCC підтримує до 128 зовнішніх тегів. (Ці пакети в даний час поширюються безкоштовно - див www.siemens.ru / ad / as / index.html) Інші ліцензії можуть забезпечувати до 64К параметрів. Для клієнт-серверної системи необхідна ліцензія WinCC Server. Ліцензія потрібна тільки для сервера.

У списку наведених критеріїв програмний продукт WinCC стає незамінним інструментом для розробки системи діагностики.

SCADA-система WinCC є новим продуктом на ринку HMI-пакетів. На початку 1996 року вийшла версія WinCC 4.0, і в даний час цей програмний продукт займає перше місце в Європі серед SCADA-систем і третє місце у всьому світі (журнал Totally Integrated Automation, 12/2006, стор 22).

У списку наведених критеріїв програмний продукт WinCC стає незамінним інструментом для розробки системи діагностікі.0

Список літератури.

1.Відкриття системи: концепція чи реальність? / / Відкриті системи. 1993. № 4.

2.Андреев Є.Б., Куцевич Н.А. SCADA-системи: погляд зсередини. / Електронна публікація на сайті "SCADA.ru", http://www.scada.ru/publication/book/home.html

3. http://www.sms-automation.ru

Посилання (links):
  • http://www.scada.ru/publication/book/home.html
  • Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Курсова
    54.7кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Теорія прийняття управлінських рішень
    Прийняття маркетингових рішень
    Прийняття рішень по ціноутворенню
    Прийняття рішень у менеджменті
    Прийняття рішень в менеджменті 2
    Прийняття управлінських рішень 2
    Системи прийняття рішень
    Реклама Прийняття рішень
    Прийняття управлінських рішень
    © Усі права захищені
    написати до нас