CC BY
24Г.С. Щеляев, Р.С. Попов
ПРИМЕНЕНИЕ WEB-ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ
В настоящее время тенденции развития технологий производства направлены на дистанционное управление и мониторинг технологических процессов. Это связано с тем, что технологии в развивающихся странах из года в год усложняются, и контроля за производством можно добиться за счет использования web - технологий, которые быстро распространились среди обычных пользователей во всем мире. Одними из возможных решений для удаленного мониторинга технического состояния объекта и управления исполнительными механизмами является использование протокола WebSocket, который устанавливается поверх TCP - соединения и предназначен для обмена данными в реальном времени между серверами и браузерами или гипертекстового протокола передачи данных HTTP [2].
Ключевые слова SCADA, АСУ ТП, web-технологии, WebSocket, HTTP, мониторинг.
К АСУТП, на стадии разработки, предъявляется большое количество требований, в частности такие как возможность следить за показателями с датчиков и исполнительных механизмов объекта в режиме реального времени и осуществлять передачу и получение актуальных данных.
При объединении WEB - технологий и АСУТП возникает неизбежный вопрос, какие из web-технологий следует использовать для передачи данных через Интернет.
Если использовать HTTP (HyperText Transfer Protocol) протокол, то возможна такая ситуация, когда передача данных в режиме реального времени будет под угрозой, потому что HTTP - протокол передачи данных подразумевает ожидание ответа от сервера, и если клиент по какой-то причине не сможет отправить запрос серверу, то ответ ему не придет.
Схема функционирования HTTP - протокола представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Схема функционирования HTTP - протокола
HTTP - протокол можно использовать в сфере АСУ, если гарантировать, что клиент сможет отправить запрос на сервер, для этого нужно обеспечить надежность подключения к сети и по возможности зарезервировать каналы подключения.
Так же одним из возможных вариантов является использование технологии WebSocket. Данная технология позволяет обмениваться данными в режиме реального времени между сервером и клиентом без повторения запроса от клиента. Для получения потока данных от сервера необходимо один раз отправить запрос на сервер и подписаться на рассылку данных, после чего сервер без последующих запросов будет отправлять клиенту данные по готовности (изменению) до момента окончания подписки.
© Попов Р.С., Щеляев Г.С., 2021.
Технология WebSocket характеризуется передачей данных любого типа, и повышенной безопасностью от несанкционированных действий злоумышленников.
На рисунке 2 представлена схема работы технологии WebSocket [1].
Рис. 2. Схема функционирования WebSocket
Интеграция web - технологий в промышленность позволяет осуществить управление каждым объектом производственного процесса без необходимости установки дополнительного программного обеспечения на персональный компьютер. Это достигается тем, что основной клиент как правило является web -браузером которые присутствуют на большинстве мобильных и настольных устройств (мобильный телефон, планшет, компьютер).
Внедрение web - технологий можно произвести следующим образом: на сервер устанавливается специальное программное обеспечение, которое является ядром автоматизированной системы и обеспечивает контроль за доставкой и отображением данных по запросу пользователя. Такую реализацию можно назвать WEB - SCADA - системой, в которой основным средством взаимодействия с объектом управления является обычный web - браузер. В браузере отображается вся информация о состоянии технологического процесса (данные с датчиков), а также в его окне присутствует возможность отправки управляющих сигналов для исполнительных механизмов.
Возможность телеуправления в такого рода системах как правило может быть принудительно отключена из соображений безопасности, и пользователь сможет только наблюдать за ходом технологического процесса, но никак в него не вмешиваться.
Перспективы применения web - технологий в сфере АСУТП велики, на их базе можно будет разрабатывать SCADA - системы, которые не будут уступать по своим возможностям текущим аналогам, а в некоторых местах даже превосходить их (по удобству использования, мобильности и удобству получения доступа к информации сотрудниками предприятия), а также разработки систем ERP-предприятия, охватывающего весь комплекс систем управления.
Библиографический список
1.Асинхронный веб, или Что такое веб-сокеты [Электронный ресурс] / Tproger - создано программистами для программистов. - URL: https://tproger.ru/translations/what-are-web-sockets/ (дата обращения: 03.02.2021).
2.Развитие автоматизированных систем [Электронный ресурс] / Cyberleninka - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-avtomatizirovannyh-sistem-upravleniyatehnologicheskimi-protsessami (дата обращения 05.02.2021).
ПОПОВ РОМАН СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия.
ЩЕЛЯЕВ ГРИГОРИЙ СЕРГЕЕВИЧ - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия.
