Операторские станции 
Пример визуализации на экране операторской станции PCS7
Система оперативного управления SIMATIC PCS 7 поддерживает широкий спектр функций человеко-машинного интерфейса, обеспечивающих доступ оператора к управлению технологическим процессом. Архитектура системы оперативного управления SIMATIC PCS 7 отличается высокой гибкостью и охватывает широкий спектр решений: от однопользовательской системы с одной инженерной станцией/ станцией оператора до структур клиент/ сервер, объединяющих множество станций операторов (OS) и инженерных станций (ES).
Системное программное обеспечение станций операторов масштабируется по количеству обслуживаемых производственных процессов:
- 250, 2000, 3000 или 5000 PO для станции однопользовательской системы (OS Single Station).
- 250, 2000, 3000, 5000 или 8500 PO для OS-сервера.
Количество производственных объектов, обслуживаемых существующей станцией, может увеличиваться за счет установки соответствующего программного обеспечения.
Особенности
Операторские станции - Гибкая модульная архитектура программных и аппаратных средств, обеспечивающая возможность масштабирования системы оперативного управления в зависимости от сложности решаемых задач.
- Использование в качестве базовой аппаратуры OS-станций промышленных компьютеров SIMATIC Rack PC IL 40 с операционной системой Windows 2000.
- Поддержка архитектур клиент/ сервер. До 12 обычных или резервированных серверов на систему. До 32 клиентов на один обычный или резервированный сервер. До 8500 PO на один OS-сервер.
- Использование выделенного OS-сервера для хранения исторических архивов. Мощная система архивирования данных, базирующаяся на использовании Microsoft SQL Server 2000 и поддерживающая создание резервных копий архивов.
- Контроль корректности работы наиболее важных приложений OS-серверов.
- Безударное автоматическое переключение с ведущего на ведомый OS-сервер. Безударное включение в работу восстановленного OS-сервера.
- Оптимизированный обмен данными между станциями оператора и системами автоматизации. Цикл ответа системы автоматизации не превышает 500 мс.
- Комфортабельное и надежное управление процессом, поддержка мультиэкранных технологий.
- Мощная технология обработки аварийных и оперативных сообщений, использование фильтров для выделения требуемых сообщений.
- Поддержка функций администрирования пользователей и обеспечения их санкционированного доступа к компонентам SIMATIC PCS 7.
- Поддержка сетевого обмена данными через OS-LAN.
- Синхронизация общесистемного времени.
Дизайн
Операторские станции Все станции операторов основаны на современных промышленных рабочих станциях SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation, оптимизированных для использования в качестве Отдельной ОС(OS single station), ОС-Клиента (OS client) или ОС-Сервера (OS server). Промышленные рабочие станции SIMATIC PCS 7 отличаются мощной вычислительной базой на основе ПК в сочетании с операционной системой Microsoft Windows XP Professional или Server 2003. Они могут эксплуатироваться как в жестких промышленных условиях, так и в офисной среде. Использование стандартных компонентов и интерфейсов мира ПК означает, что операторские станции открыты для расширения различными опциями под конкретные требования заказчика или отрасли промышленности.
Операционная система и соответствующее ПО ES/OS SIMATIC PCS 7 предустановлены:
- Отдельная ОС-станция: Инженерный пакет PCS 7 для AS/OS (включая ПО OS Runtime)
- ОС-сервер: ПО PCS 7 OS Software Server
- ОС-клиент: ПО PCS 7 OS Software Client
В случае предустановленного ПО PCS7 Вам нужны лишь соответствующие лицензии.
В зависимости от специальных требований заказчика и использования станции как Отдельной ОС, ОС-сервера или ОС-клиента, Вы можете дополнить SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation с помошью опций, например:
- Аппаратные и программные компоненты резервирования
- Сигнальный модуль для звуковой и световой сигнализации сообщений
- Считыватель Чип-карт для защиты доступа
- Многомониторный видеоадаптер для отображения процесса макс. на 4 мониторах.
- Мониторы для промышленного и офисного применения.
В Главе "Базовые платформы для ES/OS/BATCH/IT" находятся заказные данные и подробная информация по поставке и технике промышленных рабочих станций SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation.
Однопользовательская система (Отдельная ОС-станция)
В однопользовательской системе все функции управления и контроля для всего проекта (установки или ее агрегата) сконцентрированы на одной станции.
Эта отдельная ОС-станция может эксплуатироваться на системной шине вместе с другими однопользовательскими системами или параллельно с многопользовательской системой. Возможен также режим резервирования двух отдельных станций OS (SIMATIC PCS 7 Single Station Redundancy).
В зависимости от версии (IE или BCE), отдельная ОС-станция подключается к системной шине Industrial Ethernet с помощью одного из сетевых компонентов:
- IE: Через коммуникационный процессор CP 1613 A2 (предустановлен в SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation) или коммуникационный процессор CP 1623 (альтернатива) для обмена данными макс. с 64 контроллерами всех видов
- BCE: Через стандартную Ethernet-карту (10/100/1000 Мбит/с) и базовую связь через Ethernet для обмена данными макс. с 8 нерезервированными контроллерами
На станции есть также встроенный Ethernet-порт RJ45 на 10/100/1000 Мбит/с, который можно использовать по желанию.
При наличии выделенное инженерной станции, разработка ОС ведется на ней. В случае однопользовательской системы для небольших задач, разработка и операторские функции управления, кроме резервированных, могут совмещаться на одной станции. Заказные данные для совмещенной инженерной/операторской станции можно найти в Разделе "Проектирование".
Многопользовательская система с клиент-серверной архитектурой
Многопользовательская система состоит из операторских терминалов (ОС-клиентов) которые получают данные (проектные данные, значения процесса, архивные данные, сообщения) от одного или нескольких ОС-серверов по терминальной шине. Терминальная шина может как разделять среду передачи с системной шиной, так и быть выделенной в отдельную сеть(Industrial Ethernet с протоколом TCP/IP).
Для повышения коэффициента готовности системы применяется резервирование ОС-серверов. Работа важных приложений, запущенных на ОС-сервере, постоянно контролируется на предмет программных сбоев. При обнаружении сбоя происходит переключение на сервер, находяшийся в резерве. Данные резервированных серверов постоянно автоматически синхронизируются на высокой скорости.
ОС-клиенты в режиме мультиклиента могут одновременно обращаться к данным многих ОС-серверов/резервированных пар ОС-серверов, не только к данным одного ОС-сервера/резервированной пары ОС-серверов. Это позволяет разделять установку на технологические участки и рапределять данные от них по нескольким ОС-серверам/резервированным парам ОС-серверов. В дополнение к масштабируемости, преимуществом рапределенных систем является возможность развязать технологические участки друг от друга, что ведет к повышению надежности всей системы.
SIMATIC PCS 7 поддерживает до 12 ОС-серверов или резервированных пар ОС-серверов в многопользовательской архитектуре. ОС-клиенты в мультиклиентском режиме могут одновременно обращаться к данным 12 ОС-серверов/резервированных пар ОС-серверов (до 32 ОС-клиентов одновременно к 1 ОС-серверу/резервированной паре).
ОС-серверы могут обращаться к данным (историческим, сообщениям, тэгам, переменным), расположенным на других ОС-серверах многопользовательской системы. Это дает возможность использования на мнемосхемах процесса одного ОС-сервера переменных с другого ОС-сервера (независимые от тех. участков мнемосхемы).
Подобно отдельным ОС-станциям, ОС-сервера подключается к системной шине Industrial Ethernet с помощью одного из сетевых компонентов:
- IE: Через коммуникационный процессор CP 1613 A2 (предустановлен в SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation) или коммуникационный процессор CP 1623 (альтернатива) для обмена данными макс. с 64 контроллерами всех видов
- BCE: Через стандартную Ethernet-карту (10/100/1000 Мбит/с) и базовую связь через Ethernet для обмена данными макс. с 8 нерезервированными контроллерами
Встроенный Ethernet-порт RJ45 на 10/100/1000 Мбит/с можно использовать по желанию.
Архивирование на ОС
Операторские станции включают в себя высокопроизводительную систему архивирования из циклических архивов для краткосрочного сохранения переменных процесса и сообщений/событий, работающую под управлением СУБД Microsoft SQL Server. Краткосрочные архивы можно комбинировать в долгосрочные архивы на базе StoragePlus или Центрального Архивного Сервера (CAS).
StoragePlus предусмотрен для систем, не нуждающихся в большой производительности и может архивировать около 1 600 переменных процесса в секунду,получаемых от 4 отдельных ОС/ОС-серверов/Пар серверов. CAS отвечает более высоким требованиям к производительности. Он может использоваться как в виде одиночного сервера, так и резервированной пары серверов, способен архивировать около 10 000 значений в секунду, получаемых от 11 ОС-серверов/пар серверов. Архивные данные, управляемые StoragePlus и CAS могут долговременно сохраняться на всех носителях информации, поддерживаемых операционной системой. Для этого может потребоваться дополнительное аппаратное и программное обеспечение, например. запиисывающий DVD-привод с подходящим ПО для прожига DVD-дисков.
Станции StoragePlus и Центральный Архивный Сервер подключаются только к терминальной шине.
Технические данные
Операторские станции Определения
| Объект процесса (PO) | Объект процесса (PO) является синонимом исполнительного блока с приблизительно 30 OS переменными(тегами). Служит для оценки потока данных между системой автоматизации и операторской станцией. |
| OS переменная | OS переменная это зарезервированная в основной памяти ячейка, используемая для наблюдения и управления, чье значение обменивается с системой автоматизации (AS) |
| Точка измерения | Точкой измерения является функциональный блок или/и функция (напр. TIRCAS+: индикация температуры, регистрация, управление, пределы и точки переключения) rнеобходимые для автоматизации и задач управления переменными процесса (напр. температура, уровень наполнения). Она имеет по крайней мере одно физическое измерение и дает эффективные средства для наблюдения, оценки и осуществлении управляющих воздействий. В SIMATIC PCS 7, точки измерения представляются CFC планами для объектов автоматизации, напр. управление уровнем, также как и сопутствующими faceplates и блоки символов для визуализации и управления через операторскую станцию. Количество OS переменных, принадлежащих точке измерения зависит от ее типа и от соответствующих задач управления процессом. В среднем точка измерения включает в себя около 50 переменных, где двигатели, клапана и т.п. требуют меньше, а дозаторы, контроллеры и т.п. требуют больше переменных. |
| Объекты процесса | Точки измерения | OS переменные |
|---|---|---|
| 250 | 160 | 8,192 (8K) |
| 2.000 | 1.300 | 65,536 (64K) |
| 3.000 | 2.000 | 102,400 (100K) |
| 5.000 | 3.000 | 153,600 (150K) |
| 8.500 | 5.000 | 262,144 (256K) |
OS конфигурация
| Макс. число OS серверов/ пар серверов | 12 |
| Макс. число систем автоматизации на OS сервер / пару серверов | 64 |
| Макс. число OS клиентов в мульти клиентском варианте 1) (на одну мультиклиентскую систему) | 32 |
| Макс. число мониторов на одну операторскую станцию в многоканальном варианте | 4 |
| Макс. число OS областей | 64 |
| Количество faceplates на одно окно | 1 to 16 (регулируемый) |
| Количество кривых на одно окно кривых | 10 |
| Время переключения OS областей(100 объектов) | < 2 s |
| Макс. число переменных/объектов процесса: |
|
| 150K / 5,000 POs |
| 256K / 8,500 POs |
| Макс. число конфигурируемых визуализаций на сервер | 50.000 |
| Количество точек измерения |
|
| прибл. 3,000 |
| прибл. 5,000 |
| прибл. 60,000 |
| Высокопроизводительная система архивации(циклический буфер), на базе Microsoft SQL сервере, для: |
|
| прибл. 1,000/s |
| прибл. 5,000/s |
| Постоянная загрузка прибл. 10/s Пик сообщений прибл. 3,000 / 4 s |
| Макс число архивируемых переменных (с архивным сервером) | 80.000 |
1) Если каждый OS клиент имеет доступ ко всем OS серверам/паре серверов