Построение отечественных АСУ ТП: ISaGRAF 6 Fiord Target и веб-ориентированная SCADA-система WebDisCo

Комплекс средств ISaGRAF предназначен для разработки приложений для ПЛК на языках стандартов IEC 61131-3 и IEC 61499. Его можно использовать при создании локальных или распределенных систем управления различными процессами и устройствами. В основе этого инструмента лежат исполнительная система ISaGRAF Runtime (Target), которую возможно адаптировать под разные аппаратно-программные платформы, и среда разработки приложений ISaGRAF Workbench (рис. 1). Версия ISaGRAF 6 поддерживает следующие языки стандарта IEC 61131-3:

• ST — Structured Text (структурированный текст), адаптированный вариант языка Паскаль;
• LD — Ladder Diagram (язык релейных диаграмм), графический язык в терминах контактов электромагнитных реле и их обмоток;
• FBD — Function Block Diagram (язык функциональных блоков), графический язык представления инструкций;
• SFC — Sequential Function Chart (язык последовательных функциональных схем).

Рис. 1. Пример интерфейса ISaGRAF 6 ACP Workbench

Также в ISaGRAF 6 поддерживается специализированный графический язык SAMA (Scientific Apparatus Makers Association), используемый в энергетике. Современная версия ISaGRAF 6 является основой Единой платформы автоматизации (ACP, Automation Collaborative Platform) — среды, управляемой с помощью открытых подключаемых модулей (плагинов) и представляющей собой расширяемый слой абстракции с общим интерфейсом. Платформа ACP обеспечивает унифицированные функциональные возможности, выбираемые пользователем с целью интеграции разнородных продуктов в единую интегрированную среду разработки.

Предыдущие версии (3–5) технологии ISaGRAF давно и успешно используются ведущими отечественными производителями ПЛК и системными интеграторами, такими как «ТЕКОН» (Москва), Fastwell и «Прософт» (Москва), АБС «ЗЭиМ Автоматизация» (Чебоксары), КБ «АГАВА» (Екатеринбург), «Альбатрос» (Москва), «Модульные Системы Торнадо» (Новосибирск), ООО «Крона» (Санкт-Петербург), «Треи Гмбх» (Пенза), ООО «Фирма «Калининградгазприборавтоматика», ПАО «Газпромавтоматизация» (Калининград).

Специалистами компании «ФИОРД» разработана собственная инновационная версия исполнительной системы — ISaGRAF 6 Fiord Target [1] как набор решений для высокоскоростной обработки, управления и доставки данных на верхний уровень систем АСУ ТП. Он может включать драйверы протоколов Modbus RTU/TCP в режимах Master/Slave, драйверы для устройств ввода/вывода, функциональные блоки ПИД-регулятора, ШИМ, быстрой обработки массивов и матриц, модуль отправки тревог, фильтры сигналов, работу с последовательным портом, чтение/запись значений переменных с/на диск; отправку SMS-сообщений, вызов внешних программ, работу с таймером. Одной из наиболее интересных составных частей ISaGRAF 6 Fiord Target является система FDA (Fast Data Access), предназначенная для доступа к данным реального времени по запросам от OPC-сервера FDA-OPC либо другого приложения, например системы архивирования. Доступны дополнительные опции, такие как драйверы протокола IEC 60870-5-104 Master/Slave, модуль горячего резервирования, планирование действий на объекте по расписанию. Для разработчиков ПЛК предлагаются специальные программные пакеты, которые позволяют добавлять требуемую функциональность к ISaGRAF (например, драйверы собственных модулей ввода/вывода) и встраивать полученную версию продукта в свои контроллеры.

Таким образом, ISaGRAF 6 Fiord Target отличают широкие функциональные возможности, эффективность, расширяемость, безопасность, отсутствие незадекларированных возможностей и квалифицированная техническая поддержка. Именно поэтому в настоящее время значительно увеличился интерес к продукту отечественных производителей, ПЛК которых представлены в таблице. Также в ней приведены два примера ПЛК зарубежных производителей.

Обратим внимание еще на один продукт компании «ФИОРД» — FIO-PAC Suite [2] с исполнительной системой ISaGRAF 6 Fiord Target, программный пакет для контроллеров LinPAC/XPAC компании ICP DAS, также основанный на технологии программирования ISaGRAF 6 и Единой платформе автоматизации.

WebDisCo 2.1 — многоплатформенная веб-ориентированная SCADA-система

Компания «ФИОРД» выпустила на рынок новую версию многоплатформенной веб-ориентированной SCADA-системы WebDisCo 2.1. Область применения WebDisCo 2.1 — широкий круг предметных областей, в первую очередь проектов в области АСУ ТП, а также систем автоматизации зданий и «Интернета вещей».

WebDisCo — отечественный программный продукт [3] с полным владением исходным кодом, вся команда разработчиков из России. WebDisCo зарегистрирован в Едином реестре российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных, дата регистрации 24 июня 2019 г., регистрационный номер ПО: 5528. Имеет сертификаты совместимости с ОС Astra Linux Special Edition и Common Edition, с операционной системой РЕД ОС компании «РЕД СОФТ».

Основные свойства WebDisCo 2.1:

• Веб-ориентированная: доступ клиента WebDisCo из любого браузера.
• Встраиваемая: возможна установка сервера WebDisCo на ПЛК.
• Клиент-серверная архитектура.
• Многоплатформенная: возможна установка сервера WebDisCo на Linux и Работает на процессорах Intel (x86, x64), ARM, MIPS.
• Единый исходный код для всех ОС и аппаратных платформ.
• WebDisCo 2.1 строится на базе современных эффективных программных платформ (Go, React, BoltDB и других), обеспечивающих продуктивную разработку высокоэффективных высоконагруженных приложений, действующих на распределенных системах и многоядерных процессорах, что крайне важно для приложений класса SCADA/HMI.
• Масштабируемая векторная графика, HTML5, SVG.
• Драйверы коммуникационных протоколов: OPC, FDA, Modbus TCP, Modbus RTU.
• Интерфейс с технологией программирования контроллеров
• Бесплатная версия для разработки проектов.

Существует два режима работы клиентов и сервера WebDisCo: режим дизайна (разработки проекта) и режим исполнения проекта. Реализована поддержка коллективной работы клиентов. «Дизайнер» (рис. 2) — графический редактор, работа с которым выполняется через обычный браузер. «Дизайнер» позволяет создавать мнемосхемы из графических элементов и пополнять графические библиотеки новыми элементами, создавать анимированные объекты (виджеты), определять состояния тревог, связанные с определенными значениями переменных, задавать профили пользователей, где администратор устанавливает права доступа пользователей к проектам, к мнемосхемам проекта, включать в проект различные источники данных (контроллеры, OPC-серверы, датчики и т. д.), связывать их теги с внутренними переменными проекта.

Рис. 2. Пример мнемосхемы для ветряной турбины в «Дизайнере» WebDisCo 2.1

Существенным достоинством WebDisCo является то, что на стороне клиента не хранится никакой информации о проекте и о пакете, не требуется инсталляция продукта. Все программные модули, библиотеки, дизайнер WebDisCo, а также все параметры, мнемосхемы, html-страницы проекта сохраняются в базе данных сервера и подгружаются в браузер клиента по мере необходимости по его запросам.

Сервер WebDisCo под Windows и Linux выполняет множество функций по критериям, заданным в режиме дизайна: сохраняет меняющиеся значения переменных с метками времени в базе исторических данных, генерирует и снимает состояния тревог, извещая об этом диспетчеров, взаимодействует с драйверами коммуникационных протоколов, посредством которых осуществляется связь с оборудованием, ведет журнал тревог, извещений и подтверждений, а также журнал действий операторов, разрешает или запрещает действия операторов в соответствии с их правами.

Реализация WebDisCo 2.1 значительно переработана и оптимизирована по сравнению с WebDisCo 1.0. Как результат — увеличение производительности при одновременном уменьшении требований к ресурсам (процессору, памяти, дисковому пространству). Сервер WebDisCo 2.1 может устанавливаться непосредственно на широком спектре отечественных и зарубежных ПЛК и поддерживает работу по протоколам Modbus RTU/TCP, OPC, FDA. Следовательно, сервер WebDisCo может взаимодействовать по протоколу FDA со всеми контроллерами, перечисленными в таблице. Сервер WebDisCo 2.1 в режиме дизайна при подключении к контроллеру по протоколу FDA может считать из него имена переменных (теги) активного проекта ISaGRAF и включить их в проект WebDisCo 2.1. Это значительно сокращает трудозатраты и предупреждает возникновение ошибок при вводе имен тегов. Аналогичный функционал реализован и для протокола OPC.

Остановимся подробнее на наиболее интересной особенности WebDisCo 2.1 — возможности установки непосредственно на ПЛК. Проведены тесты по установке WebDisCo 2.1 на ПЛК Wiren Board 6, «Трансформер-SL» и LinPac. Приведем некоторые детали теста WebDisCO 2.1 на универсальном модульном ПЛК Wiren Board 6. В процессе тестирования сервер WebDisCo 2.1 был установлен непосредственно на Wiren Board 6 и подключался к исполнительной системе ISaGRAF по протоколу FDA, который для чтения датчиков и управления оборудованием взаимодействовал с периферией по протоколу Modbus. Нагрузка на процессор возрастала незначительно при увеличении числа тегов.

WebDisCo 2.1 может быть интересен производителям ПЛК и системным интеграторам с точки зрения своих функциональных возможностей, простоты и удобства применения, а также требуемых финансовых и временных затрат на внедрение. Заинтересованные пользователи WebDisCo могут получить более детальную информацию о продукте (включая документацию и демоверсию) на сайте компании.