Внедрение параллельных вычислений в процесс сбора технологических данных с производственного оборудования

Яковенко Е.Г.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1

УДК 681.3.012

ВНЕДРЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В ПРОЦЕСС СБОРА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ С ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Е. Г. Яковенко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: razor-stent@mail.ru

Рассмотрена работа программы сбора данных. Описан принцип использования параллельных вычислений в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) при реализации сбора данных.

Ключевые слова: АСУТП, ПЛК, Data logger, параллельные вычисления.

INTRODACTION OF PARALLEL COMPUTING INTO THE PROCESS OF COLLECTING TECHNOLOGICAL DATA FROM PRODUCTION EQUIPMENT

E. G. Iakovenko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: razor-stent@mail.ru

The authors considered the work process of data logger. The principle of parallel computing in data collection from APCS was described.

Keywords: APCS, PLC, Data logger, parallel computing.

Целью настоящей работы является разработка и описание метода, использующего параллельные вычисления, способствующие повышению эффективности приема, обработки и архивирования информации, поступающей с программируемых логических контроллеров (ПЛК). В качестве основной платформы предлагается использовать операционную систему Linux, на которой будет запущена разрабатываемая программа сбора данных (на англ. Data logger), осуществляющая работу в фоновом режиме (daemon) [1]. Обмен информации между элементами АСУТП реализуется посредством протокола Modbus [2] через использование сетей на базе Ethernet и RS-485.

Алгоритм работы Data logger заключается в следующем (рис. 1): Data logger считывает файл конфигурации, описывающий источники данных (интерфейс, данные и их типы, временные параметры); далее Data logger формирует и отправляет запрос к ПЛК; после получения ответа от ПЛК, Data logger записывает в выходной файл полученные значения показателей (в виде SQL запроса или .csv файла); программа обработки выходных данных переносит в базу данных полученные данные. К Базе данных подключается SCADA система ( аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) [3]. При необходимости отображения технологических данных на веб-сайте, к базе данных, возможна реализация подключения веб-сервера.

Повысить эффективность процесса сбора технологических данных с производственного оборудования возможно путем одновременного опроса нескольких ПЛК и параллельной записи получаемых данных в выходной файл, для этого лучше всего использовать распараллеливание потоков внутри самого Data logger (рис. 2). Каждый поток будет отвечать за работу с конкретным интерфейсом (сетью). Также допускается использование несколько однородных интерфейсов, например 2-х сетей RS - 485. Конфигурационный файл, в описываемой схеме, используется для определения режимов работы программы. В результате анализа конфигурационного файла, инициализирующий процесс создает потоки. После отправки запроса и получения ответа потоком, принятая информация выводится в область хранения выходных данных, через заданный интервал, специально выделенный поток формирует и записывает выходной файл (формат .csv или .sql) для последующей обработки.

Секция «Информационно-управляющие системы»

Рис. 1. Принципиальная схема использования Data logger

Рис. 2. Внутренняя организация демона - Data logger

Использование описанного метода приведет к повышению быстродействия сбора данных за счет разделения работы программы с различными интерфейсами, повышению надежности работы в результате декомпозиции программы, а также гибкости настройки при конфигурировании разнородного оборудования, использующего разные вычислительные сети.

Библиографические ссылки

1. The Linux Information Project. Daemon Definition http://www.linfo.org/daemon.html (дата обращения: 10.03.2016).

2. Modbus Specifications and Implementation Guides http://www.modbus.org/specs.php, (дата обращения: 12.03.2016).

3. Мир компьютерной автоматизации. Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA-системы) [Электронный ресурс]. URL: http://www.mka.ru/?p=41524, (дата обращения: 14.03.2016).

[Электронный ресурс]. URL: [Электронный ресурс]. URL:

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Яковенко Е.Г.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Яковенко Е.Г.

INTRODACTION OF PARALLEL COMPUTING INTO THE PROCESS OF COLLECTING TECHNOLOGICAL DATA FROM PRODUCTION EQUIPMENT

Текст научной работы на тему «Внедрение параллельных вычислений в процесс сбора технологических данных с производственного оборудования»