OPC-технологии в QNX. Организация взаимодействия приложений QNX и Windows в системах промышленной автоматизации Александр Трофимов SWD Software Ltd. - презентация

1 OPC-технологии в QNX. Организация взаимодействия приложений QNX и Windows в системах промышленной автоматизации Александр Трофимов SWD Software Ltd.

2 Информационно-управляющая структура производственного предприятия АСУТП ERP MES OLAP

3 Программные продукты Cogent Программные продукты для обмена данными в режиме реального времени Cascade Middleware Вспомогательные продукты Другие продукты Cascade Middleware Набор взаимосвязанных программных продуктов, совместная работа которых обеспечивает взаимодействие и обмен данными между приложениями QNX, Windows и Linux

4 Cascade DataHub TM Interne t Удаленные источники данных Данные, полученные в ходе работы системы DDE-клиент и DDE-сервер Данные QNX OPC-клиент OPC-сервер Cascade DataHub предназначен для распределения данных в режиме реального времени локальным клиентам или через сеть

5 Вертикальная интеграция для промышленных систем управления и сбора данных LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект Интерфейс. карты Карты ввода/вывода MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC

6 Кросс-платформенная интеграция приложений QNX, Windows и Linux LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

7 Кросс-платформенная интеграция приложений QNX, Windows и Linux DataHub версии реализованы для QNX, Windows и Linux Связи обмена данными работают в обоих направлениях в режиме реального времени Количество клиентов QNX и Windows не ограничено Обеспечивается доступ из ОС QNX к Windows драйверам и OPC серверам Все соединения клиентов локальны на клиентском компьютере, что делает их значительно более надежными и гибкими Соединения могут устанавливаться и работать без каких-либо воздействий на других клиентов Cascade Middleware автоматически обрабатывает сбои в сети и переустанавливает соединения Работа с помощью продуктов Cascade в глобальной сети Internet ничем не отличается от работы в локальной сети

8 Зеркалирование данных LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

9 Зеркалирование данных Зеркалирование данных означает сохранение точной копии одного множества данных на другом компьютере. Используя Cascade DataHub возможно зеркалировать все данные или их подмножество второму DataHubу, запущенному на другом компьютере. Как только данные на одном DataHub меняются новое значение незамедлительно отправляется зеркальному DataHubу, который в свою очередь обновляет базу данных и отсылает новые значения всем своим клиентам, которые запросили получение уведомлений на данную конкретную точку

10 Доступ к удаленным данным LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

11 Доступ к удаленным данным Одной из наиболее мощных возможностей Cascade Middleware является передача данных через Internet. Использование Cascade Middleware без всяких хлопот позволяет совместно использовать удаленные данные, распределенные по сети, используя Internet как сетевое соединение. Поддерживаются интерфейсы OPC, DDE и TCP Использование данных, получаемых в ходе работы удаленного приложения Стандартный для Internet стек протоколов TCP/IP освобождает от проблем с программированием Число локальных и удаленных клиентских приложений не ограничено Удаленные клиенты могут устанавливать и разрывать соединения в любое время, что никак не отражается на других клиентах Каналы данных полностью двунаправленные. Возможно чтение и запись любых данных внутри системы Нет необходимости устанавливать дополнительное программное обеспечение. Cascade Middleware использует стандартные для Windows протоколы, такие как DDE, COM и TCP для взаимодействия с приложениями клиентов

12 Совместное использование потоков данных LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

13 Совместное использование потоков данных DataHub может быть использован для совместного использования или распределения потоков данных, получаемых в ходе работы системы, таких как, например, данные, получаемые в ходе производственного цикла завода. Каждое приложение клиента может подписаться на интересные им точки данных Всякий раз, когда новое значение точки появляется на DataHub, оно незамедлительно отсылается всем клиентским приложениям, зарегистрированным на данные точки Приложения клиентов могут в любой момент времени установить соединение, без каких либо воздействий на другие приложения Обновления данных в режиме реального времени, могут быть совместно использованы приложениями клиентов, исполняющихся на одной машине, в одной локальной сети или в Интернет Доставка данных основана на событийном механизме, поэтому нет необходимости клиенту постоянно опрашивать DataHub по вопросу появления новых данных Данные отсылаются только тогда, когда они изменяются и только тем клиентам, которые зарегистрировались на данную конкретную точку, поэтому сетевой трафик минимизирован

14 Связь различных коммуникационных протоколов LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) driver Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE OPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

15 Связь различных коммуникационных протоколов Cascade DataHub организует мост между локальными OPC-, DDE- и TCP-клиентами и данные незамедлительно становятся доступны для любого количества клиентов в сети Мост между OPC- и DDE-приложениями Мост между серверами (как OPC, так и DDE)

16 Коммуникационная модель Publish-Subscribe LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) driver Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

17 Коммуникационная модель Publish-Subscribe Во многих приложениях реализуется коммуникационная модель, известная как запрос-ответ или опрос. В этом случае одно приложение опрашивает другое, на предмет наличия новых данных с момента прошлого запроса. Более эффективно доставка данных организуется с случае использования событийного механизма, когда клиент просит у сервера извещать об изменениях каких-либо конкретных значений. Тогда сервер сам отсылает клиенту новые значения в момент, когда они изменяются. Данная модель, publish-subscriber имеет ряд преимуществ над моделью опроса: снижается ресурсоемкость, поскольку теперь клиент не опрашивает постоянно сервер серверное приложение отсылает только те значения, к которым клиент проявил интерес данные не задерживаются из-за интервалов цикла опроса

18 Драйвера Cogent LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) driver Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC Карты ввода/вывода Интерфейс. карты

19 Драйвера Cogent Cogent предлагает драйвера для поддержки интерфейсных плат и коммуникационных протоколов для QNX 4 и для QNX 6. Драйвера взаимодействуют с Cascade DataHub. Поддерживаемые протоколы: AB – Data Highway Plus Modbus Plus DeviceNet Profibus Interbus ControlNet CANopen ASi Интерфейсные карты SST, Hilscher, Modicon.

20 Пример: QNX АСУТП + SCADA Genesis LAN/WA N (Internet) LAN/WA N (Internet) драйвер Интеллектуальные датчики PROFIBUS / CAN / industrial Ethernet /… Объект Интерфейс. карты Карты ввода/вывода MES Клиент SCADA QNX Windows DDE/OPCOPC

21 Пример: на стороне QNX Global variables main() { IP_TaskCreateMe(); IP_TaskSetSecurity(); IP_MsgCreate(); DH_SetTransmitFormat(); DH_WritePoint(); DH_ReadPoint(); } Драйвера устройств взаимодействуют с DataHub на стороне QNX, читая и записывая рабочие данные объекта. (В нашем примере это 16 точек с целым 32-разрядным значением digital0-digital 15). Экземпляры DataHub на стороне QNX и на стороне Windows зеркалируют данные между собой.

22 Пример: на стороне Windows При зеркалировании данных экземпляры DataHub объединяются в сеть по принципу «ведущий-ведомый».

23 Пример: на стороне Windows

24 ICONICS Genesis32 SCADA – ориентирована на полное соответствие стандарту OPC. Данные с QNX АСУТП, зеркалируемые с экземпляром DataHub на стороне Windows, становятся доступными Genesis32 SCADA. При этом Cascade DataHub функционирует как OPC- сервер, а Genesis32, как OPC-клиент.

25 SWD Software Ltd. Официальный дистрибьютор QNX , Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина 23 тел.: (812) тел.: (812) факс: (812) web: Спасибо!