АСУТП в среде QNX на всех уровнях автоматизации А.В.Фрейдман,Зам.директора Научного центра «НАУЦИЛУС», - презентация

1 АСУТП в среде QNX на всех уровнях автоматизации А.В.Фрейдман,Зам.директора Научного центра «НАУЦИЛУС», Москва

2 © Copyright Nautsilus, О Научном центре НАУЦИЛУС Основан в апреле 1990 года Основан в апреле 1990 года НАУЦИЛУС – НАУчный Центр Информационно-Логических Управляющих Систем НАУЦИЛУС – НАУчный Центр Информационно-Логических Управляющих Систем Специализация - разработка ПО для АСУ ТП Специализация - разработка ПО для АСУ ТП Сотрудничетво с «Компьютерные комплексы» (ИНЭУМ) Сотрудничетво с «Компьютерные комплексы» (ИНЭУМ)

3 © Copyright Nautsilus, Основные направления деятельности фирмы Науцилус Разработка ПО реального времени Разработка ПО реального времени Системная интеграция АСУ ТП, автоматизация процессов Системная интеграция АСУ ТП, автоматизация процессов Дистрибьюция ПО и оборудования ведущих производителей Дистрибьюция ПО и оборудования ведущих производителей Продвижение QNX технологий в промышленности Продвижение QNX технологий в промышленности

4 © Copyright Nautsilus, Инновации Науцилуса 1990 – 1-й проект в России АСУТП на QNX 1990 – 1-й проект в России АСУТП на QNX 1998 – Разработка ПО на QNX для 1-го серийного отечественного ПЛК 1998 – Разработка ПО на QNX для 1-го серийного отечественного ПЛК 2000 – 1-е российское внедрение SCADA пакета для Photon (Phocus) 2000 – 1-е российское внедрение SCADA пакета для Photon (Phocus) 2004 – 1-й SCADA пакет Phocus для QNX6/Neutrino 2004 – 1-й SCADA пакет Phocus для QNX6/Neutrino

5 © Copyright Nautsilus, Традиционная структура АСУ ТП Иерархия «пирамиды» автоматизации I/O SCADA/HMI/Control IT and Business F PLCs

6 © Copyright Nautsilus, Современная структура АСУ ТП Information & Control PC-based Control SCADA/HMI/Control IT and Business F Двухуровневая линейная структура автоматизации Field Devices PLC

7 © Copyright Nautsilus, Главные факторы тенденции Интеллектуализация устройств Интеллектуализация устройств Использование стандартных протоколов Использование стандартных протоколов Интеграция с системами АСУП Интеграция с системами АСУП

8 © Copyright Nautsilus, Интеллектуализация полевых устройств Встроенное преобразование АЦП-ЦАП Встроенное преобразование АЦП-ЦАП Встроенная самодиагностика Встроенная самодиагностика Поддержка стандартных протоколов Поддержка стандартных протоколов Поддержка встроенной БД Поддержка встроенной БД Повышение производительности Повышение производительности

9 © Copyright Nautsilus, Коммуникационные протоколы Протоколы полевых шин: CAN, Modbus, Profibus, LonTalk, … Протоколы полевых шин: CAN, Modbus, Profibus, LonTalk, … Протоколы верхнего уровня: HTTP, HTML, XML Протоколы верхнего уровня: HTTP, HTML, XML Многоуровневые протоколы: OPC, BACnet Многоуровневые протоколы: OPC, BACnet

10 © Copyright Nautsilus, Развитие ПО нижнего уровня для QNX: ISaGRAF ISaGRAF Target for QNX ISaGRAF Target for QNX Поддержка полевых шин Поддержка полевых шин Связь со SCADA системами Связь со SCADA системами OPC сервер и OPC клиент для ISaGRAF OPC сервер и OPC клиент для ISaGRAF

11 © Copyright Nautsilus, Целевая задача ISaGRAF для QNX (Target) ISaGRAF состоит из системы разработки и системы исполнения – целевая система (target) ISaGRAF состоит из системы разработки и системы исполнения – целевая система (target) ISaGRAF поддерживает языки МЭК ISaGRAF поддерживает языки МЭК Два независимых процесса: ядро и задача связи Два независимых процесса: ядро и задача связи Гибкость конфигурации управляющей систем Гибкость конфигурации управляющей систем

12 © Copyright Nautsilus, Схема работы OPC сервера и OPC клиента ISaGRAF для QNX OPC клиенты TCP/IP Целевые задачи ISaGRAF Задача cвязи Ядро целевой задачи ISaGRAF для QNX Config-файл Система разработки ISaGRAF OPC Client MS Windows ISaGRAF OPC Server

13 © Copyright Nautsilus, Поддержка эволюции ISaGRAF и QNX Целевая задача ISaGRAF 3.x для QNX6 Целевая задача ISaGRAF 3.x для QNX6 Целевая задача ISaGRAF Pro (ISaGRAF v.4-5) для QNX4 Целевая задача ISaGRAF Pro (ISaGRAF v.4-5) для QNX4 Целевая задача ISaGRAF Pro (ISaGRAF v.4-5) для QNX6 Целевая задача ISaGRAF Pro (ISaGRAF v.4-5) для QNX6

14 © Copyright Nautsilus, Дополнительные разработки Науцилус для ISaGRAF Поддержка сети LonWorks Поддержка сети LonWorks Поддержка данных GPS-приемника Поддержка данных GPS-приемника Драйвер плат в/в VME для ОС QNX4 Драйвер плат в/в VME для ОС QNX4 Другие драйверы для поддержки различной аппаратуры Другие драйверы для поддержки различной аппаратуры

15 © Copyright Nautsilus, Дополнительные разработки Науцилус для ISaGRAF Pro Cервер доступа по MODBUS TCP/IP к ISaGRAF Pro Target для QNX4 & QNX6. Cервер доступа по MODBUS TCP/IP к ISaGRAF Pro Target для QNX4 & QNX6. Cервер доступа по LonTalk к ISaGRAF PRO Target для QNX4 & QNX6 Cервер доступа по LonTalk к ISaGRAF PRO Target для QNX4 & QNX6 Коммуникационный драйвер Wizcon Коммуникационный драйвер Wizcon Сервер ввода-вывода Phocus/Opus Сервер ввода-вывода Phocus/Opus Http-интерфейс целевых задач ISaGRAF Pro для ОС QNX4 & QNX6 Http-интерфейс целевых задач ISaGRAF Pro для ОС QNX4 & QNX6

16 © Copyright Nautsilus, Серийно выпускаемые ПЛК фирмы Trei GmbH (Пенза) Контроллеры серии Trei-5B Контроллеры серии Trei-5B ISaGRAF Target for QNX4 + OPC сервер ISaGRAF Target for QNX4 + OPC сервер Trei-5B-00 Trei-5B-02

17 © Copyright Nautsilus, ОС РВ QNX как основа SCADA системы Микроядро QNX4/QNX6 Микроядро QNX4/QNX6 Высокопроизводительная сетевая технология FLEET/Qnet Высокопроизводительная сетевая технология FLEET/Qnet Расширяемая архитектура Расширяемая архитектура Прозрачность распределенной обработки данных Прозрачность распределенной обработки данных Встраиваемая графическая оболочка Photon microGUI Встраиваемая графическая оболочка Photon microGUI Компактность, высокая производительность, надежность Компактность, высокая производительность, надежность

18 © Copyright Nautsilus, Развитие SCADA систем для QNX RealFlex – 2.x – 4.2 – 4.3, графика QNX Windows RealFlex – 2.x – 4.2 – 4.3, графика QNX Windows Sitex - 2.x – 4.x (Opus), графика QNX Windows Sitex - 2.x – 4.x (Opus), графика QNX Windows Phocus – 2.x – 4.x, графика Photon Phocus – 2.x – 4.x, графика Photon

19 © Copyright Nautsilus, Внедрение Sitex на морских платформах (Rigtech, Scottland)

20 © Copyright Nautsilus, От Sitex 1.0 к Phocus 4.x Sitex (для QNX Windows) Sitex (для QNX Windows) OPUS (серверная часть SCADA) OPUS (серверная часть SCADA) 1999 – Phocus 1.x (для Photon) 1999 – Phocus 1.x (для Photon) 2003 – Phocus 2.2 для QNX – Phocus 2.2 для QNX Phocus 4.x для QNX6/Neutrino и QNX Phocus 4.x для QNX6/Neutrino и QNX4.25 Photon Phocus QNX Windows Sitex OPUS

21 © Copyright Nautsilus, Состав Phocus/Opus OPUS Сервер Базы данных Менеджер Тревог и событий Сервер предысторий Процессор данных Графический построитель Редактор динамически х экранов Менеджер доступа Генератор отчетов Редактор системных сообщений

22 © Copyright Nautsilus, Компоненты Phocus Сервер распределенных БД реального времени и Построитель БД Сервер распределенных БД реального времени и Построитель БД Редактор системных сообщений и тревог Редактор системных сообщений и тревог Утилиты конфигурирования сервера в/в Утилиты конфигурирования сервера в/в Редактор символов Редактор символов Объектно-ориентированный графический построитель Объектно-ориентированный графический построитель Редактор динамических экранов Редактор динамических экранов Процессор данных Процессор данных Менеджер Тревог/Событий Менеджер Тревог/Событий Утилиты конфигурирования тревог Утилиты конфигурирования тревог Сервер Предыстории Сервер Предыстории Менеджер Доступа Менеджер Доступа Менеджер управления Менеджер управления Генератор отчетов Генератор отчетов

23 © Copyright Nautsilus, Сетевые свойства Phocus/Opus Архитектура клиент-сервер Архитектура клиент-сервер Нет дублирования определений тэгов и тревог Нет дублирования определений тэгов и тревог Активное резервирование данных реального времени Активное резервирование данных реального времени Горячий резерв для предыстории Горячий резерв для предыстории Масштабируемая сеть Масштабируемая сеть Поддержка локальных, глобальных и коммутируемых сетей Поддержка локальных, глобальных и коммутируемых сетей

24 © Copyright Nautsilus, Графический интерфейс Phocus

25 © Copyright Nautsilus, Взаимодействие Phocus и целевой задачи ISaGRAF QNX MS Windows Photon/QNX Phocus QNX Задача связи TCP/IP Ядро ISaGRAF FLEET/ Qnet База данных TCP/IP Задача связи FLEET Система разработки

26 © Copyright Nautsilus, OPC сервер и OPC клиент для Phocus/Opus MS Windows Phocus OPC Server TCP/IP Config-файл Phocus OPC Client Задача связи Opus

27 © Copyright Nautsilus, OpusXML для Phocus Web-доступ к Phocus через XML Обеспечивает Web-доступ к Phocus через XML Обеспечивает Web-доступ к Phocus через XML Включает серверную и клиентскую компоненты Включает серверную и клиентскую компоненты Клиенты исполняют Java аплеты (платформо-независимы)

28 © Copyright Nautsilus, Демонстрационная система Phocus/Opus CPU: Pentium 200 MHz CPU: Pentium 200 MHz RAM Memory: 32 MBytes RAM Memory: 32 MBytes Hard Drive: 128 MB Flash IDE Hard Drive: 128 MB Flash IDE Net: 10 Mbit Ethernet Net: 10 Mbit Ethernet Конфигурация включает: QNX6 RTOS QNX6 RTOS Phocus / Opus Phocus / Opus Opus XML Opus XML 30 MB Free 30 MB Free

29 © Copyright Nautsilus, Данные Phocus в web-браузере

30 © Copyright Nautsilus, Серверы OPC DA, OPC HDA и OPC AE для RealFlex 4.3 Data Access 2.0, Historic Data Access 1.2, Alarms&Events 1.1

31 © Copyright Nautsilus, Функции OPC DA сервера RealFlex: Оперативное получение информации из БД RealFlex Оперативное получение информации из БД RealFlex Выдача управления в систему RealFlex Выдача управления в систему RealFlex Запись значений, флагов и полей точки в БД RealFlex Запись значений, флагов и полей точки в БД RealFlex Подтверждение тревог - квитирование Подтверждение тревог - квитирование Переключение на резервную станцию RealFlex (при отсутствии связи с основной) Переключение на резервную станцию RealFlex (при отсутствии связи с основной) Функции OPC HDA сервера RealFlex: Получение исторической информации в виде трендов из MS SQL сервера по интерфейсу HDA Получение исторической информации в виде трендов из MS SQL сервера по интерфейсу HDA Функции OPC AE сервера RealFlex: Быстрое получение оперативных тревог из базы RealFlex Быстрое получение оперативных тревог из базы RealFlex Выдача квитирования (в том числе и группового) – подтверждения тревог RealFlex Выдача квитирования (в том числе и группового) – подтверждения тревог RealFlex Изменение флагов точки в БД данных RealFlex Изменение флагов точки в БД данных RealFlex Переключение на резервную станцию RealFlex (при потери связи с основной) Переключение на резервную станцию RealFlex (при потери связи с основной)

32 © Copyright Nautsilus, Программируемая логика управления для OPC серверов QNX приложений PhocusLogic - компилятор языка ST (структурный текст) согласно стандарту IEC PhocusLogic - компилятор языка ST (структурный текст) согласно стандарту IEC Модуль логики OPC сервера Модуль логики OPC сервера Обеспечивает пользовательское управление работой OPC серверов Phocus, RealFlex, ISaGRAF, ISaGRAF Pro

33 © Copyright Nautsilus, Внедрение OPC серверов DA/HDA/AE для RealFlex

34 © Copyright Nautsilus, ExlinkDCS (ранее OPC Explorer) Шлюз OPC-OPC Шлюз OPC-OPC Шлюз OPC-QNX-Linux Шлюз OPC-QNX-Linux Шлюз OPC-HTTP Шлюз OPC-HTTP OPC клиент OPC клиент Сервер данных OPC DA/HDA Сервер данных OPC DA/HDA

35 © Copyright Nautsilus, Некоторые внедрения ПО для QNX Ачинский НПЗ - Phocus, ISaGRAF, OPC Ачинский НПЗ - Phocus, ISaGRAF, OPC ОАО «Азот» Березняки - Sitex ОАО «Азот» Березняки - Sitex Нефтепровод «Дружба» - Sitex Нефтепровод «Дружба» - Sitex Новокузнецкий ГОК - Phocus, ISaGRAF, OPC Новокузнецкий ГОК - Phocus, ISaGRAF, OPC АвтоВАЗ - Phocus, ISaGRAF АвтоВАЗ - Phocus, ISaGRAF ФГУП Марс – Phocus ФГУП Марс – Phocus Северные Магистральные Нефтепроводы (Ухта) - RealFlex, OPC DA/HDA/AE Северные Магистральные Нефтепроводы (Ухта) - RealFlex, OPC DA/HDA/AE ТЭЦ-25 (Москва) - ISaGRAF, RealFlex, Phocus ТЭЦ-25 (Москва) - ISaGRAF, RealFlex, Phocus Ангарский Электролизно-Химический Комбинат - ISaGRAF, RealFlex Ангарский Электролизно-Химический Комбинат - ISaGRAF, RealFlex Зеленогорский химкомбинат – Phocus Зеленогорский химкомбинат – Phocus Сибхимкомбинат (Северск) – RealFlex Сибхимкомбинат (Северск) – RealFlex Таджик-Азот (Сарбанд) - Phocus Таджик-Азот (Сарбанд) - Phocus

36 © Copyright Nautsilus, Внедрение в ракетостроении НПО «Машиностроение», стенд для испытаний ракетных двигателей НПО «Машиностроение», стенд для испытаний ракетных двигателей ISaGRAF QNX, связь с Wizcon ISaGRAF QNX, связь с Wizcon

37 © Copyright Nautsilus, Внедрения в энергетике ТЭЦ-25 «Мосэнерго», ISaGRAF QNX с поддержкой VME, связь с RealFlex, Phocus 4 ТЭЦ-25 «Мосэнерго», ISaGRAF QNX с поддержкой VME, связь с RealFlex, Phocus 4

38 © Copyright Nautsilus, Внедрение Phocus на химпроизводстве «ТаджикАзот» ISaGRAF, ПЛК СМ Сикон, SCADA Phocus 4 ISaGRAF, ПЛК СМ Сикон, SCADA Phocus 4

39 © Copyright Nautsilus, Заключение Надежность и устойчивость; Надежность и устойчивость; Режим жесткого РВ; Режим жесткого РВ; Работа с широким спектром стандартных полевых устройств; Работа с широким спектром стандартных полевых устройств; Поддержка стандартов OPC и Internet – удобство интеграции Поддержка стандартов OPC и Internet – удобство интеграции НАУЦИЛУС – НАУчный Центр Интеграции Лучших Управляющих Систем Решения АСУТП на базе QNX это: