Wprowadzenie

System TelWin jest nowoczesnym pakietem oprogramowania z grupy SCADA (ang. Supervisory, Control And Data Aquisition). Umożliwia kontrolę oraz sterowanie dowolnymi procesami technologicznymi. Dzięki wykorzystaniu środowiska Windows jest łatwy w obsłudze. System nie ogranicza w żaden sposób (w pełnej wersji) wielkości kontrolowanych obiektów. System ma charakter rozproszony tzn. poszczególne funkcje systemu są realizowane przez pracujące równolegle moduły. Moduły te mogą być zainstalowane na różnych stacjach roboczych pracujących w ramach lokalnej sieci komputerowej. Możliwe jest również zainstalowanie wielu modułów na jednej stacji. Dzięki wbudowaniu narzędzi do rozbudowy sposobu prezentacji i sterowania nadzorowanym procesem, istnieje możliwość samodzielnej rozbudowy aplikacji systemu TelWin przez użytkownika końcowego.

Architektura systemu

System TelWin został zaprojektowany zgodnie z modelem klient-serwer. Każdy z modułów systemu TelWin może pełnić jedną lub dwie podstawowe funkcje:

serwera danych

użytkownika danych - klienta.

Zadaniem modułu realizującego funkcje serwera jest udostępnianie danych uzyskanych bezpośrednio z urządzeń pomiarowych lub odpowiednio przetworzonych, innym modułom pełniącym funkcje klienta. Przykładem modułu realizującego funkcje serwera jest program obsługujący komunikację z urządzeniem pomiarowym (np. sterownikiem PLC). Przykładem modułu realizującego funkcje klienta jest program odpowiedzialny za prezentacje danych bezpośrednio operatorowi. Dopuszczalne jest również łączenie obydwu podstawowych funkcji (serwera i klienta) w jednym module. Przykładem może być program TELSRV systemu TelWin. W stosunku do modułów komunikacyjnych odpowiedzialnych bezpośrednio za łączność z urządzeniami obiektowymi pełni funkcje klienta (pobiera dane), natomiast w stosunku do modułów prezentujących dane pełni funkcje serwera danych (udostępnia dane). W zależności od konfiguracji podsystemu komunikacyjnego MK można wyróżnić dwie podstawowe konfiguracje systemu TelWin:

ulkonfigurację jednostanowiskową

konfigurację wielostanowiskową.

W tej konfiguracji poszczególne moduły pracują na różnych stacjach roboczych, każda stacja jest wyposażona w moduł komunikacyjny (MK) komunikujący się z innymi MK za pośrednictwem lokalnej sieci komputerowej (LSK). Moduły komunikacyjne ukrywają typ sieci lokalnej stosowanej do połączenia poszczególnych stacji. Obecnie dostępna jest implementacja modułu komunikacyjnego MK wykorzystująca protokoły IPX/SPX lub TCP/IP.

Elementy systemu

W ramach systemu TelWin można wyróżnić następujące programy:

serwer systemu - TELSRV.EXE,

serwer alarmów - ALSRV.EXE,

moduł skryptów - PROCWIN.EXE,

program klienta wizualizacji - TELVIEW.EXE,

program przetwarzania raportów - REPANAL.EXE,

moduły związane z podsystemem komunikacyjnym MK,

moduły związane z podsystemem komunikacyjnym PTM,

moduły komunikacyjne umożliwiające komunikację z urządzeniami obiektowymi,

moduły serwerów protokołów.

Program TELSRV jest serwerem systemu TelWin odpowiedzialnym za pobieranie danych z modułów sterowników, przygotowywanie raportów godzinowych i dobowych oraz archiwizację danych bieżących. Sposób pracy serwera TELSRV definiuje tzw. lista zmiennych opisująca wszystkie parametry nadzorowanego procesu przemysłowego. Na rysunku przedstawiono przykładową zawartość okna programu TELSRV z listą zmiennych.

Program ALSRV jest serwerem alarmów systemu TelWin odpowiedzialnym za monitorowanie wartości parametrów i generowania odpowiednich sygnałów alarmowych. Program TELVIEW służy do prezentacji danych oferowanych przez serwery systemu TelWin. Podstawowym elementem, służącym do prezentacji danych pochodzących z serwera jest tzw. schemat. Dane mogą być prezentowane zarówno w postaci numerycznej jak również z wykorzystaniem elementów graficznych takich jak np. słupek, wskaźnik analogowy. Dane rejestrowane prezentowane są w postaci wykresów, które mogą obejmować dowolny odcinek czasu. Możliwe jest również utworzenie biblioteki symboli do prezentacji danych sygnalizacyjnych np. stanów zasuw, pracy pomp. Elementy biblioteki mogą być wyświetlane jako statyczne rysunki jak również w postaci animowanych sekwencji prezentujących pracę urządzenia. Istnieje również możliwość wykorzystania funkcji multimedialnych komputera przez łączenie sekwencji dźwiękowych z określonymi wartościami pomiarów. Dzięki temu komputer może w sytuacjach awaryjnych przekazać dyspozytorowi np. komunikat słowny. Poniżej przedstawiono przykład działania programu TELVIEW.

Podsystem komunikacyjny MK umożliwia realizację komunikacji między poszczególnymi elementami systemu TelWin (np. między serwerem systemu, a modułem wizualizacji i modułami sterowników). Udostępnia on elementom systemu TelWin funkcje nawiązywania połączeń i wiarygodnego przesyłania komunikatów, bez powielania i utraty informacji. Architektura podsystemu pozwala na realizację tych usług zarówno w ramach jednego komputera jak i w przypadku wykorzystania sieci komputerowej, zapewniając możliwość rozproszenia poszczególnych składników systemu TelWin na wielu komputerach (zapewnia to odpowiednią skalowalność systemu, jak i jego wielodostępność). Aktualnie dostępne są następujące implementacje podsystemu MK:

wersja LOCAL udostępniająca usługi MK tylko w ramach jednego komputera,

wersja IPX/SPX udostępniająca usługi MK poprzez protokoły IPX/SPX,

wersja TCP/IP udostępniająca usługi MK poprzez protokoły TCP/IP.

Niezależnie od sposobu implementacji usług MK, dla modułów systemu TelWin są one identyczne. Dzięki temu elementy systemu TelWin korzystające z podsystemu MK są nieświadome za pomocą jakiego protokołu się ze sobą komunikują i gdzie fizycznie są uruchomione. Tak, więc rozproszenie składników systemu lub przeniesienie niektórych na inny komputer może, co najwyżej, wymagać modyfikacji konfiguracji podsystemu MK.
Podsystem komunikacyjny PTM umożliwia realizację komunikacji między systemem TelWin, a pozostałymi elementami systemów telemetrycznych, w szczególności ze sterownikami stacji obiektowych, jak i innymi systemami telemetrii. Udostępnia on innym modułom systemu TelWin funkcje przesyłania komunikatów poprzez różne media transmisyjne. Podsystem umożliwia asynchroniczną transmisję komunikatów poprzez standardowe styki RS232 komputera klasy PC, dodatkowe wieloportowe karty ze stykami RS232. Dodatkowo możliwe jest przesyłanie komunikatów w sieci lokalnej w pakietach IPX lub UDP. Dla standardowych styków RS poza transmisją linią trójprzewodową dostępna jest transmisja z wykorzystaniem modemu, z możliwością nawiązywania połączenia komutowanego.
Kolejna grupa programów wchodzących w skład systemu TelWin to moduły realizujące komunikację za pomocą odpowiedniego protokołu z urządzeniami obiektowymi. Obecnie dostępne są implementacje następujących protokołów komunikacyjnych:

ModBus (protokół Modus ASCII, RTU, TCP/IP)

SBUS (sterowniki PLC serii PCD2, PCD4, PCD6 firmy SAIA)

Allen-Bradley (Data Highway Plus - half i full duplex)

Protokół RS/MPI, FETACH/WRITE Ethernet dla sterowników Siemens S7

Advantech Adam serii 4000

Protokół EN1434 (mbus)

Protokół KBUS do urządzeń VIESMANN

MIC (Waga Microrol - Yernaux Pesage)

BM (przelicznik Benchmark I)

Gaz-Modem (elektorniczne gazomierze z korektorem)

Gaz-Modem II (elektorniczne gazomierze z korektorem)

Stacyjki obiektowe BMS

Stacyjki IGNIG

MSP (stacje pomiarowe produkcji WOZG Poznań)

PT-2 (komunikacja ze stacjami dyspozytorskimi TELAS)

SAP (protokół sygnalizacji pożarowej)

SOV (Przelicznik Superflow)

WDPF (System Westinghouse)

System TelWin zawiera również zestaw modułów komunikacyjnych umożliwiających udostępnianie danych gromadzonych w ramach systemu TelWin poprzez wybrany protokół komunikacyjny. Obecnie dostępne są implementacje następujących protokołów komunikacyjnych:

MBUSSRV - protokół ModBus

SBUSSRV - protokół SBUS

GMSRV - protokół Gaz-Modem (emulacja przeliczników gazu)

PT2SRV - protokół PT-2

TGSRV - protokół IEC 870-5

MBSYN - serwer tablicy synoptycznej

TKDGSRV - eksport danych przez pliki tekstowe

ODBCSRV - eksport danych do baz danych z interfejsem ODBC

DDESRV - eksport danych prze interfejs DDE.

W oparciu o dostarczoną dokumentację istnieje możliwość implementacji dowolnego protokołu, poprzez który dane będą dostarczane do systemu TelWin lub wysyłane do innego systemu lub urządzenia obiektowego. Wspomniane moduły komunikacyjne współpracują z dowolnymi typami modemów i łączy komunikacyjnych. Obsługiwana jest zarówno komunikacja z wykorzystaniem łączy stałych, łączy radiowych lub łączy komutowanych. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu usług oferowanych przez podsystem komunikacyjny PTM. Dane z systemu Telwin mogą być również udostępniane do innych systemów poprzez interfejs DDE i ODBC.