Ìîäóëü ïîäñèñòåìû “Ñáîð äàííûõ” <BlockCalc>

Ââåäåíèå

Ìîäóëü ïîäñèñòåìû «DAQ» BlockCalc ïðåäîñòàâëÿåò â ñèñòåìó OpenSCADA ìåõàíèçì ñîçäàíèÿ ïîëüçîâàòåëüñêèõ âû÷èñëåíèé. Ìåõàíèçì âû÷èñëåíèé îñíîâûâàåòñÿ íà ôîðìàëüíîì ÿçûêå áëî÷íûõ ñõåì(ôóíêöèîíàëüíûõ áëîêîâ).

Òàêæå ìîäóëåì ðåàëèçóþòñÿ ôóíêöèè ãîðèçîíòàëüíîãî ðåçåðâèðîâàíèÿ, à èìåííî ñîâìåñòíîé ðàáîòû ñ óäàë¸ííîé ñòàíöèåé ýòîãî-æå óðîâíÿ. Êðîìå ñèíõðîíèçàöèè çíà÷åíèé è àðõèâîâ àòðèáóòîâ ïàðàìåòðîâ ìîäóëåì îñóùåñòâëÿåòñÿ ñèíõðîíèçàöèÿ çíà÷åíèé áëîêîâ áëî÷íîé ñõåìû, ñ öåëüþ áåçóäàðíîãî ïîäõâàòà àëãîðèòìîâ.

ßçûêè áëî÷íîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ îñíîâûâàþòñÿ íà ïîíÿòèè áëî÷íûõ ñõåì (ôóíêöèîíàëüíûõ áëîêîâ). Ïðè ÷åì â çàâèñèìîñòè îò ñóùíîñòè áëîêà áëî÷íûå ñõåìû ìîãóò áûòü: ëîãè÷åñêèìè ñõåìàìè, ñõåìàìè ðåëåéíîé ëîãèêè, ìîäåëüþ òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà è äðóãîå. Ñóòü áëî÷íîé ñõåìû ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíà ñîäåðæèò ñïèñîê áëîêîâ è ñâÿçè ìåæäó íèìè.

Ñ ôîðìàëüíîé òî÷êè çðåíèÿ áëîê ýòî ýëåìåíò (ôóíêöèÿ), êîòîðûé èìååò âõîäû, âûõîäû è àëãîðèòì âû÷èñëåíèÿ. Èñõîäÿ èç êîíöåïöèè ñðåäû ïðîãðàììèðîâàíèÿ, áëîê — ýòî êàäð çíà÷åíèé, àññîöèèðîâàííûé ñ îáúåêòîì ôóíêöèè.

Ðàçóìååòñÿ, âõîäû è âûõîäû áëîêîâ íóæíî ñîåäèíÿòü äëÿ ïîëó÷åíèÿ öåëüíîé áëî÷íîé ñõåìû. Ïðåäóñìîòðåíû ñëåäóþùèå òèïû ñâÿçåé:

• ìåæáëî÷íûå, ïîäêëþ÷åíèå âõîäà îäíîãî áëîêà ê âûõîäó äðóãîãî, âõîäà îäíîãî áëîêà ê âõîäó äðóãîãî è âûõîä îäíîãî áëîêà êî âõîäó äðóãîãî;
• äàëüíèå ìåæáëî÷íûå, ñîåäèíåíèå áëîêîâ êîíòðîëëåðîâ ðàçíûõ áëî÷íûõ ñõåì äàííîãî ìîäóëÿ;
• êîýôôèöèåíòû, ïðåîáðàçîâàíèå âõîäà â ïîñòîÿííóþ, âñå âõîäû/âûõîäû ïî óìîë÷àíèþ èíèöèèðóþòñÿ êàê ïîñòîÿííûå;
• âíåøíèé àòðèáóò ïàðàìåòðà.

Óñëîâíî ñîåäèíåíèÿ áëîêîâ ìîæíî èçîáðàçèòü êàê ñâÿçè ìåæäó áëîêàìè â öåëîì (ðèñ. 1) èëè äåòàëèçàöèÿ ñâÿçåé (ðèñ. 2).  ïðîöåññå ñâÿçûâàíèÿ ïàðàìåòðîâ áëîêîâ äîïóñòèìî ñîåäèíåíèå ïàðàìåòðîâ ëþáîãî òèïà. Ïðè ýòîì, â ïðîöåññå âû÷èñëåíèÿ áóäåò âûïîëíÿòüñÿ àâòîìàòè÷åñêîå ïðèâåäåíèå òèïîâ.

Ðèñ. 1. Îáùèå ñâÿçè ìåæäó áëîêàìè áëî÷íîé ñõåìû

Ðèñ. 2. Äåòàëèçèðîâàííûå ñâÿçè ìåæäó áëîêàìè

1. Êîíòðîëëåð ìîäóëÿ

Êàæäûé êîíòðîëëåð ýòîãî ìîäóëÿ ñîäåðæèò áëî÷íóþ ñõåìó, êîòîðóþ îí îáñ÷èòûâàåò ñ óêàçàííûì ïåðèîäîì. Äëÿ ïðåäîñòàâëåíèÿ âû÷èñëåííûõ äàííûõ â ñèñòåìó OpenSCADA â êîíòðîëëåðå ìîãóò ñîçäàâàòüñÿ ïàðàìåòðû. Ïðèìåð âêëàäêè êîíôèãóðàöèè êîíòðîëëåðà äàííîãî òèïà èçîáðàæåí íà ðèñ.3.

Ðèñ. 3. Âêëàäêà êîíôèãóðàöèè êîíòðîëëåðà.

Ñ ïîìîùüþ ýòîé âêëàäêè ìîæíî óñòàíîâèòü:

• Ñîñòîÿíèå êîíòðîëëåðà, à èìåííî: Ñòàòóñ, "Âêëþ÷åí", "Çàïóùåí" è èìÿ ÁÄ, ñîäåðæàùåé êîíôèãóðàöèþ.
• Èäåíòèôèêàòîð, èìÿ è îïèñàíèå êîíòðîëëåðà.
• Ñîñòîÿíèå, â êîòîðîå ïåðåâîäèòü êîíòðîëëåð ïðè çàãðóçêå: "Âêëþ÷åí" è "Çàïóùåí".
• Èìåíà òàáëèö äëÿ õðàíåíèÿ ïàðàìåòðîâ è áëîêîâ êîíòðîëëåðà.
• Ïîëèòèêà ïëàíèðîâàíèÿ âû÷èñëåíèÿ, ïðèîðèòåò è ÷èñëî èòåðàöèé â îäíîì öèêëå çàäà÷è âû÷èñëåíèÿ áëî÷íîé ñõåìû êîíòðîëëåðà.

2. Áëî÷íàÿ ñõåìà êîíòðîëëåðà

Áëî÷íàÿ ñõåìà ôîðìèðóåòñÿ ïîñðåäñòâîì âêëàäêè áëîêîâ êîíòðîëëåðà, êîíôèãóðàöèè áëîêà (Ðèñ.4) è åãî ñâÿçåé (Ðèñ.5).

Áëîêè áëî÷íîé ñõåìû ìîãóò ñâÿçûâàòüñÿ êàê ìåæäó ñîáîé, òàê è ïîäêëþ÷àòüñÿ ê àòðèáóòàì ïàðàìåòðîâ. Ñàìè áëîêè ïðè ýòîì íå ñîäåðæàò ñòðóêòóðû âõîäîâ/âûõîäîâ(IO), à ñîäåðæàò çíà÷åíèÿ, èñõîäÿ èç ñòðóêòóðû IO ñâÿçàííîé ôóíêöèè. Ôóíêöèè äëÿ ñâÿçûâàíèÿ ñ áëîêîì èñïîëüçóþòñÿ èç îáúåêòíîé ìîäåëè ñèñòåìû OpenSCADA.

Ëþáîé áëîê ìîæåò â ëþáîé ìîìåíò áûòü èñêëþ÷¸í èç îáðàáîòêè è ïåðåêîíôèãóðèðîâàí ïîñëå ÷åãî ìîæåò áûòü îïÿòü âêëþ÷åí â îáðàáîòêó. Ñâÿçè ìåæäó áëîêàìè ìîãóò êîíôèãóðèðîâàòüñÿ áåç èñêëþ÷åíèÿ áëîêîâ èç îáðàáîòêè è îñòàíîâêè êîíòðîëëåðà. Çíà÷åíèÿ âñåõ IO, íå îõâà÷åííûõ ñâÿçÿìè ìîãóò áûòü èçìåíåíû â ïðîöåññå îáðàáîòêè.

Ñ ïîìîùüþ âêëàäêè áëîêîâ ìîæíî:

• Äîáàâèòü/óäàëèòü áëîê â áëî÷íóþ ñõåìó.
• Ïðîêîíòðîëèðîâàòü îáùåå êîëè÷åñòâî, êîëè÷åñòâî âêëþ÷åííûõ è êîëè÷åñòâî îáðàáàòûâàåìûõ áëîêîâ.

Ðèñ. 4. Âêëàäêà êîíôèãóðàöèè áëîêà áëî÷íîé ñõåìû.

Ñ ïîìîùüþ ôîðìû êîíôèãóðàöèè áëîêà ìîæíî óñòàíîâèòü:

• Ñîñòîÿíèå áëîêà, à èìåííî: "Âêëþ÷åí" è "Îáðàáàòûâàåòñÿ".
• Èäåíòèôèêàòîð, èìÿ è îïèñàíèå áëîêà.
• Ñîñòîÿíèå, â êîòîðîå ïåðåâîäèòü áëîê ïðè çàãðóçêå: "Âêëþ÷åí" è "Çàïóùåí".
• Óêàçàòü áëîê, êîòîðûé äîëæåí îáÿçàòåëüíî âûïîëÿòüñÿ ïåðåä äàííûì.
• Íàçíà÷èòü ðàáî÷óþ ôóíêöèþ èç îáúåêòíîé ìîäåëè. Ïåðåéòè ê ôóíêöèè äëÿ îçíàêîìëåíèÿ.

Ðèñ. 5. Âêëàäêà êîíôèãóðàöèè ñâÿçåé áëîêà áëî÷íîé ñõåìû.

Ñ ïîìîùüþ âêëàäêè êîíôèãóðàöèè ñâÿçåé áëîêà áëî÷íîé ñõåìû ìîæíî óñòàíîâèòü ñâÿçè äëÿ êàæäîãî ïàðàìåòðà áëîêà îòäåëüíî.

Ïîääåðæèâàþòñÿ ñëåäóþùèå òèïû ñâÿçåé:

• Ìåæáëî÷íûå. Ïîäêëþ÷åíèå âõîäà áëîêà ê âûõîäó äðóãîãî áëîêà, âõîäà îäíîãî áëîêà ê âõîäó äðóãîãî è âûõîäà îäíîãî áëîêà êî âõîäó äðóãîãî.
• Äàëüíèå ìåæáëî÷íûå. Ñîåäèíåíèå áëîêîâ èç ðàçëè÷íûõ êîíòðîëëåðîâ äàííîãî ìîäóëÿ.
• Êîýôôèöèåíò. Ïðåâðàùåíèå âõîäà â êîíñòàíòó. Âñå âõîäû/âûõîäû ïî óìîë÷àíèþ èíèöèèðîâàíû êàê êîíñòàíòû.
• Âíåøíèé àòðèáóò ïàðàìåòðà.

Äëÿ óñòàíîâêè çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ áëîêà ïðåäíàçíà÷åíà ñîîòâåòñòâóþùàÿ âêëàäêà (Ðèñ.6).

 ñîîòâåòñòâèè ñ ðåàëèçàöèåé ïîëüçîâàòåëüñêèõ ôóíêöèé â ñèñòåìå OpenSCADA ïîääåðæèâàþòñÿ ÷åòûðå îñíîâíûõ òèïà IO: öåëîå, âåùåñòâåííîå, ëîãè÷åñêîå è ñòðîêà.

Ðèñ. 6. Âêëàäêà êîíôèãóðàöèè çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ áëîêà áëî÷íîé ñõåìû.

3. Ïàðàìåòðû êîíòðîëëåðà

Ìîäóëü ïðåäîñòàâëÿåò òîëüêî îäèí òèï ïàðàìåòðîâ “Ñòàíäàðòíûé”. Ïàðàìåòð ñëóæèò äëÿ îòðàæåíèÿ âû÷èñëåííûõ â áëîêàõ äàííûõ íà àòðèáóòû ïàðàìåòðîâ êîíòðîëëåðà. Ïðèìåð âêëàäêè êîíôèãóðàöèè ïàðàìåòðà ïðèâåäåí íà Ðèñ.7.

Ðèñ. 7. Âêëàäêà êîíôèãóðàöèè çíà÷åíèé ïàðàìåòðîâ êîíòðîëëåðà.

Ñ ïîìîùüþ ýòîé âêëàäêè ìîæíî óñòàíîâèòü:

• Ñîñòîÿíèå ïàðàìåòðà, à èìåííî: "Âêëþ÷åí" è òèï ïàðàìåòðà.
• Èäåíòèôèêàòîð, èìÿ è îïèñàíèå ïàðàìåòðà.
• Ñîñòîÿíèå, â êîòîðîå ïåðåâîäèòü ïàðàìåòð ïðè çàãðóçêå: "Âêëþ÷åí".
• Ïåðå÷åíü àòðèáóòîâ, îòðàæ¸ííûõ íà ïàðàìåòðû áëîêîâ. Ôîðìèðóåòñÿ â âèäå ñïèñêà ýëåìåíòîâ â ôîðìàòå: <BLK>.<BLK_IO>:<AID>:<ANM>. Ãäå:
  <BLK> — èäåíòèôèêàòîð áëîêà, áëî÷íîé ñõåìû; äëÿ ïîñòîÿííîé çíà÷åíèå óñòàíàâëèâàåòñÿ:

  '*s' — ñòðîêîâûé òèï;
  '*i' — öåëî÷èñëåííûé òèï;
  '*r' — âåùåñòâåííûé òèï;
  '*b' — ëîãè÷åñêèé òèï.
  

  <BLK_IO> — ïàðàìåòð áëîêà, áëî÷íîé ñõåìû; äëÿ ïîñòîÿííîé çíà÷åíèé óñòàíàâëèâàåòñÿ â çíà÷åíèå àòðèáóòà;
  <AID> — èäåíòèôèêàòîð àòðèáóòà ïàðàìåòðà;
  <ANM> — èìÿ àòðèáóòà ïàðàìåòðà.

4. Êîïèðîâàíèå áëî÷íûõ ñõåì

Äëÿ óïðîùåíèÿ è óñêîðåíèÿ ïðîöåäóðû ðàçðàáîòêè ñëîæíûõ è ïîâòîðÿþùèõñÿ áëî÷íûõ ñõåì ïðåäóñìîòðåí ìåõàíèçì êîïèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ áëî÷íîé ñõåìû êàê ïî îòäåëüíîñòè, òàê è áëî÷íûõ ñõåì öåëèêîì. Ìåõàíèçì êîïèðîâàíèÿ èíòåãðèðîâàí â ÿäðî OpenSCADA è ðàáîòàåò ïðîçðà÷íî.

Ññûëêè