CC BY
39
Секция «Информационно-управляющие системы»
УДК 004.45
РАЗРАБОТКА СИСТЕМНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВЯЗИ БАЗЫ ДАННЫХ С ОБЪЕКТОМ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА MODBUS
А. А. Ногаев Научный руководитель - А. Н. Коваленко
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: acetenonly@yandex.ru
Рассмотрен способ минимизации затрат на эксплуатацию систем управления технологическим процессом, использующих протокол Modbus. Проиллюстрирована схема разделения программного обеспечения на исполняемые модули.
Ключевые слова: АСУ ТП, Modbus, OPC, SCADA, база данных, модульность.
SYSTEM SOFTWARE DEVELOPMENT OF COMMUNICATION BETWEEN DATABASE AND OBJECT OF MANAGEMENT BASED ON MODBUS PROTOCOL
А. А. Nogaev Scientific supervisor - A. N. Kovalenko
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: acetenonly@yandex.ru
Considered the way to minimize the cost of running process control systems that use the Modbus. Illustrated scheme of software separation on executables.
Keywords: APCS, Modbus, OPC, SCADA, database, modular programming.
В ходе работы многих АСУ ТП компьютер используется для связи с запрограммированным контроллером, подключенным к объекту автоматизации. Рассмотрим конкретный пример: контроллер объекта автоматизации подключен через последовательный интерфейс RS-485 к компьютеру, на который устанавливаются программа-сервер и программа-клиент, связанная с базой данных. В роли сервера выступает OPC-сервер [1], который устанавливает связь по протоколу Modbus RTU с контролером. Затем программа-клиент, в роли которой чаще всего выступает SCADA-система [2], отображающая полученные данные и протоколирует их в базу данных.
Предлагается изменить данный подход, путем использования системного программного обеспечения, которое позволит минимизировать затраты на эксплуатацию АСУ ТП. Программное обеспечение состоит из следующих модулей:
• сервер источника - устанавливает связь с контроллером и формирует SQL-запросы;
• обработчик запросов - устанавливает связь с базой данных и производит запись на основе SQL-запросов;
• модуль проверки ошибок - сообщает о наличии нештатных ситуаций;
• модуль графического Web-представления - производит визуализация базы данных.
На рисунке представлена схема разделения программного обеспечения на отдельные исполняемые модули. Сервер источника производит подключение к контроллеру по одному из протоколов Modbus (RTU или TCP) [3], в случае успешного подключения производится чтение необходимых тегов контроллера, полученная информация заносится в SQL-запрос [2].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1
Модуль «обработчик запросов» устанавливает связь с СУБД и выполняет SQL-запросы, созданные сервером источник, если не удается подключиться к базе данных - происходит накопление SQL-запросов, которые будут выполнены, как только будет восстановлена связь. Изменения в параметрах работы модулей (тип подключения, название базы данных, название таблицы и т. д.) производятся путем редактирования конфигурационных файлов в текстовом редакторе без повторного компилирования программы.
Модули программного обеспечения
Оба модуля начинают работать автоматически при запуске операционной системы и не используют графический интерфейс, что позволяет оставить на рабочем месте только системный блок, подключенный по локальной сети к компьютеру, на котором установлена база данных.
В случае возникновения нештатных ситуаций модуль проверки ошибок отправляет оператору sms или e-mail-сообщение и ожидает устранения причин неисправности.
Модуль графического Web-представления, источником для которого служит база данных, позволяет осуществить просмотр необходимой информации через браузер.
Таким образом, было рассмотрено системное программное обеспечение, позволяющее отказаться от использования платных SCADA-систем и OPC-серверов и минимизировать затраты на эксплуатацию систем управления технологическим процессом, использующих протокол Modbus.
Библиографические ссылки
1. Ковязин Р. Р., Платунов А. Е. Применение технологии OPC // Научно-технический вестник СПб ГИТМО (ТУ). Вып. 10. Информация и управление в технических системах / под ред. Ю. А. Гатчина. 2003. С. 71-71.
2. Новицкий С. Автоматизированная система управления реверсивным прокатным станом 400 инженера // Современные технологии автоматизации. 2008. № 3. С. 42-46.
3. Козак Н. В., Афанасьев А. В. Взаимодействие устройств электроавтоматики на основе промышленного протокола Modbus // Автоматизация и информационные технологии (АИТ-2012). Первый тур : сб. докл. студенческой науч.-практ. конф. М. : МГТУ «Станкин», 2012. С. 15-18.
© Ногаев А. А., 2015
