Формирование БД системы производится по мере получения данных из коммуникационного сервера. В соответствие с идентификацией, данные заносятся в необходимые таблицы БД. Таблицы БД подразделяются по виду их изменения на следующие типы:
- справочные таблицы – содержат информацию справочного характера (идентификационный код точки учета или ее наименование);
- операционные таблицы – в них происходит устойчивое во времени непрерывное или периодическое обновление или добавление информации (значение показаний счетчика вместе с фиксированным временем измерения);
- транзакционные таблицы – служат для накапливания данных, основанных на значениях или результатах вычислений данных из других таблиц.
2.4.7 Служба документооборота ReportWorX
Служба документооборота ReportWorX является основным механизмом предоставления и регулирования информации системы для ее пользователей.
ReportWorkX.NET Standard создает визуальную информацию, помещает необходимые данные и направляет ее требуемому адресату.
Компонент ReportWorX – конфигуратор создает и редактирует шаблоны документов, включающих в себя все настройки отчетов, при помощи MS Excel. Использование такого широко применяемого программного продукта, как MS Excel, облегчает интегрирование ReportWorkX.NET в существующую инфраструктуру предприятия. Администратор создает новые шаблоны или использует наработки в виде шаблонов, уже применяющихся на предприятии, поместив в нужные ячейки ссылки на данные из любых источников с помощью пары щелчков мыши, или использовать готовые шаблоны, предоставляемые с пакетом ReportWorkX.NET. В РГП «Канал им. К. Сатпаева» для ведения и составления отчетности используется MS Excel, вследствие чего не сложно будет использовать в качестве шаблонов имеющие отчеты на предприятии.
Создание документов (отчетов) происходит по ряду критериев:
- вручную по команде оператора;
- периодически по расписанию;
- по событию или тревоге;
- по состоянию тега;
- по событиям операционной системы.
ReportWorkX.NET обладает мощным инструментов по перенаправлению документов (отчетов). Их можно направить на дисплей, печать, рассылать по электронной почте (на один адрес или в соответствии со списком рассылки), отправлять по факсу, помещать на web-серверах для доступа через Internet.
ReportWorkX.NET позволяет архивировать созданные ранее отчеты автоматически, установив для этого действия условие, подобное условию для создания отчетов. Можно переносить их в указанную пользователем папку или удалять по истечении определенного срока действия [8, 9].
2.4.8 Методы и средства разработки ПО
Конфигурирование – настройка структуры, взаимодействия частей и внешнего взаимодействия программного обеспечения. Обычно пользователь производит данную настройку путем выбора из предлагаемых вариантов и опций. Параметрирование – редактирование значений переменных программного обеспечения. Создание шаблонов документов – метод определяется процедурой определения внешнего вида документа, его состава, источников данных, адресата доставки. Администрирование – создание, редактирование и удаление групп пользователей системы, их свойств и регулировка прав доступа [9].
В таблице 2.19 приведены методы и средства разработки ПО.
Таблица 2.19 – Методы и средства разработки ПО
| ПО | Метод | Средства разработки |
| Счетчики с интерфейсом RS-485 | Конфигурирование | Сервис – программа изготовителя счетчика |
| Параметрирование | ||
| Система гарантированной доставки данных SINAUT | Конфигурирование | Библиотека стандартных функциональных блоков TD7 V2.1.4 |
| Параметрирование | ||
| Логический контроллер S7300 | Конфигурирование | C помощью SIMATIC / STEP7 / PID Control parameter assignment |
| Параметрирование | ||
| SCADA WinCC Flexible | Конфигурирование | GraphicsDesigner |
| Программирование | Visual Basic (скрипты) | |
| SCADAWinCC | Конфигурирование | GraphicsDesigner |
| Параметрирование | User Archiv | |
| Администрирование | User Administration | |
| Программирование | Visual Basic (скрипты) | |
| СУБД MS SQL | Конфигурирование | SQL Server Enterprise Manager |
| Параметрирование | SQL Server Enterprise Manager | |
| Администрирование | SQL Server Enterprise Manager | |
| Программирование | SQL | |
| Служба документооборота ReportWorkX | Конфигурирование | ReportWorkX.NET |
| Параметрирование | ReportWorkX.NET | |
| Создание шаблонов документов | MS Excel |
3 Разработка элементов программного и технического обеспечения системы оперативно-диспетчерского контроля и управления насосной станцией
3.1 Разработка системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции
Система автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции представляет, из себя, достаточно сложную, разветвленную систему, поэтому к разработке алгоритмов функционирования и к выбору параметров данной системы нужно относиться с особым вниманием. Ведь, потратив перед решением даже простой задаче несколько минут на выбор оптимального алгоритма, можно в дальнейшем сэкономить многие часы. Поэтому первым шагом при разработке системы автоматического контроля будет являться выбор параметров системы, отвечающих требованиям, разработанным в первом разделе.
Выходными параметрами системы автоматического контроля согласно приложению В являются минимальное давление и максимальное давление, развиваемое насосом, аварийная допуска по давлению, развиваемому насосом. Входными параметрами согласно приложению А расход воды, перекачиваемой НА и давление, развиваемое насосом, а также согласно приложению Б аварийный сигнал – дифференциальная защита двигателя.
Вторым шагом будет являться разработка алгоритмов. Приведем перечень алгоритмов, реализация которых позволит создать систему оперативно-диспетчерского контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции:
1) определение интервалов реально измеряемых сигналов на основе разработанных в разделе 1 требований: непрерывный сбор информации с теплотехнических приборов, а также формирование и передача этих данных с настраиваемым периодом в интервале 120 минут. Для системы автоматического контроля такими сигналами будут являться давление, развиваемое насосом, расход воды, перекачиваемой НА и аварийный сигнал – дифференциальная защита двигателя;
2) определение по литературным и справочным данным номинальных параметров системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции. Эти значения составят массив допустимых максимальных ординат измеряемых сигналов. В SCADA-системе WinCC – это Alarm;
3) для контроллеров предварительной обработки данных алгоритм предварительной обработки данных будет заключаться в измерении, хранении этих данных в памяти контроллера в период запуска, остановки или нормальной работы двигателя и в передачи этих данных на вышестоящие уровни с настраиваемым периодом в интервале 120 минут, а также в том случае, если процесс запуска будет рассматриваться как аварийный, то немедленно. В момент нормальной работы двигателя, характеризующейся изменением физических координат в зоне возможного допуска, измеряемые значения остаются в памяти контроллера до тех пор, пока не произойдет изменение режима работы насосной станции (отключение двигателя, повторное включение двигателя …);
4) на вышестоящем уровне измеренные физические сигналы передаются как установившиеся значения или как аварийные (в случае признания их относящимися к массиву Alarm). Эти сигналы записываются в память редактора Tag Logging (Регистрация тегов) SCADA-системы WinCC, установленной на ПЭВМ и хранятся в редакторе 45 дней;
5) в ПЭВМ размещаются математические и программные модели всех возможных режимов работы системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции и база данных нормальных и аварийных режимов работы системы. Математические модели могут быть созданы в ППП «MATLAB» и подключены к SCADA-системе WinCC, а программные модели могут быть написаны на скриптовых языках, входящих в состав SCADA-системы (Редактор Global Script (Глобальный сценарий)). В базу данных записываются ординаты физических переменных, которые можно реально измерить в функции от времени, а также не измеряемые физические переменные, восстанавливаемые путем математического моделирования по математическим моделям нормального и аварийного режимов работы насосной станции. Таким образом в ПЭВМ имеется база эталонных и аварийных режимов работы электрооборудования;
6) в ПЭВМ по результатам реального измерения физических величин готовится информация, которая может быть использована с помощью математического моделирования в ППП «MATLAB» эталонных или аварийных режимов, но математическое моделирование осуществляется только в том случае, если есть запрос со стороны SCADA-системы WinCC. Процесс моделирования может не запускаться, если в соответствующей математической базе есть эталон;
7) в редакторе Tag Logging (Регистрация тегов) SCADA-системы WinCC осуществляется хранение данных, для всех нормальных и аварийных режимов работы насосной станции при этом данные, относящиеся к нормальным режимам работы, с периодичностью 45 дней хранятся, затем уничтожаются, а данные аварийные могут быть уничтожены по согласованию с руководящим персоналом насосной станции. Данные необходимые для осуществления коммерческих расчетов могут быть уничтожены только после принятия решения техническим персоналом насосной станции. Изображения мнемосхем создаются и хранятся в редакторе Graphics Designer (Графический дизайнер) SCADA-системы WinCC;
8) при возникновении аварийных ситуаций с помощью редактора Alarm Logging (Регистрация сообщений) SCADA-системы WinCC осуществляется конфигурирование сообщений об аварийных, предаварийных ситуациях в системе автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции. С помощью редактора ReportDesigner (Дизайнер отчетов) SCADA-системы WinCC создаются отчеты, при этом можно создать шаблоны отчетов, а SCADA-системы WinCC затем автоматически создаст отчеты, используя полученные данные о ходе технологического процесса;