| Инд. авторы: | Журавлев С.С., Окольнишников В.В., Рудометов С.В., Шакиров С.Р. |
| Заглавие: | Применение подхода «модельно-ориентированного проектирования» к созданию АСУ ТП опасных промышленных объектов |
| Библ. ссылка: | Журавлев С.С., Окольнишников В.В., Рудометов С.В., Шакиров С.Р. Применение подхода «модельно-ориентированного проектирования» к созданию АСУ ТП опасных промышленных объектов // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Информационные технологии. - 2018. - Т.16. - № 4. - С.56-67. - ISSN 1818-7900. - EISSN 2410-0420. |
| Внешние системы: | DOI: 10.25205/1818-7900-2018-16-4-56-67; РИНЦ: 36588586; |
| Реферат: | rus: Представлена реализация подхода «модельно-ориентированного проектирования» для решения задачи создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) горнодобывающих предприятий. Подход «модельно-ориентированного проектирования» заключается в организации контура тестирования, в котором испытуемый объект функционирует в среде, идентичной реальному процессу по входным сигналам. Подход основан на использовании математических моделей, имитирующих протекание технологического процесса под управлением АСУ ТП. Математические модели используются для формирования наборов тестовых данных. Разработан имитационный программно-аппаратный комплекс. Основными частями комплекса являются: рабочая станция оператора SCADA, рабочая станция оператора модели, среда передачи данных, блок формирования физических сигналов, блок дублирования физических сигналов и программируемые логические контроллеры АСУ ТП. Вкачествесредыимитационногомоделирования применена система MTSS. Предложен и реализован вариант развития способа Hardware-in-the-loop, обеспечивающего создание совместимых компонентов систем автоматизации. Приведено описание методики тестирования АСУ ТП. Данная методика успешно применена для разработки, отладки и тестирования АСКУ ТО М (Автоматизированная система контроля и управления технологическим объектом во взрывозащищенном исполнении). eng: The implementation of the "model-oriented design" approach for solving the problem of creating process control systems of mining enterprises is presented. The "model-oriented design" approach is to organize a test loop in which the test object functions in an environment identical to the actual process, in terms of input signals. The approach is based on the use of mathematical models that simulate the functioning of the technological process under the control of the process control system. Mathematical models are used to form sets of test data. A simulation software and hardware complex was developed. The main parts of the complex are: SCADA operator workstation, model operator workstation, data transmission layer, physical signal generation unit, physical signal duplication unit and programmable logic controllers of the process control system. As a simulation environment, the MTSS system is used. A variant of the development of the Hardware-in-the-loop method, which provides the creation of compatible components of automation systems, is proposed and implemented. The description of the method of testing the process control system is given. This technique has been successfully applied to the development, debugging and testing of the automated system for monitoring and controlling a technological object in explosion-proof design. |
| Ключевые слова: | testing; industrial control system; process control system; model-based design; прикладное программное обеспечение; тестирование; промышленные системы управления; автоматизированная система управления технологическими процессами; модельно-ориентированное проектирование; APPLICATION software; |
| Издано: | 2018 |
| Физ. характеристика: | с.56-67 |
| Цитирование: | 1. Деменков Н. П. Модельно-ориентированное проектирование систем управления // Промышленные АСУ и контроллеры. 2008. № 11. С. 66-69. 2. Ryssel U., Ploennigs J., Kabitzsch K., Folie M. Generative Design of Hardware-in-the-Loop Models // APGES'07. Salzburg, Austria, 2007. P. 4-11. 3. Бартенев В., Бартенева А. Модельно-ориентированное проектирование генератора случайных чисел // Современная электроника, 2014. № 2. С. 64-67. 4. Mossaad Ben Ayed, Lilia Zouari, Mohamed Abid. Software in the Loop Simulation for Robot Manipulators // Engineering, Technology & Applied Science Research. 2017. Vol. 7. No. 5. P. 2017-2021. 5. Арыков С. Б., Судьбин А. А., Шатров В. А., Рябушкин С. А., Вильданов А. И. Моделирование канала связи командно-измерительной системы космического аппарата // Решетневские чтения, 2015. Т. 2, № 19. С. 203-205. 6. Щербина Ю. В. Модельно-ориентированное проектирование системы автоматического управления температурой с циркуляцией промежуточного теплоносителя // Cloud of Science. 2015. Т. 2, № 4. С. 562-576. П 7. олющенков И. С. Разработка системы управления электропривода на основе метода модельно-ориентированного программирования // Вестник МЭИ. 2016. № 6. С. 87-95. 8. Jens Holtkötter, Jan Michael, Christian Henke, Ansgar Trächtler, Marcos Bockholt, Andreas Möhlenkamp, Michael Katter. Rapid-Control-Prototyping as part of Model-Based Development of Heat Pump Dryers // Procedia Manufacturing. 4th International Conference on System-Integrated Intelligence: Intelligent, Flexible and Connected Systems in Products and Production. 2018. Vol. 24. P. 235-242. 9. Chung Duc Tran, Rosdiazli Ibrahim, Vijanth Sagayan Asirvadam, Nordin Saad, Hassan Sabo Miya. Internal model control for industrial wireless plant using WirelessHART hardware-in-theloop simulator // ISA Transactions. 2018. Vol. 75. P. 236-246. 10. Брак И. В., Сазонова Ю. И. Разработка сервиса задания сценариев предъявления стимулов с использованием модельно-ориентированного подхода // Вестн. НГУ. Серия: Информационные технологии. 2018. Т. 16, № 2. С. 31-40. 11. Голушко С. К., Меркулов И. В., Михальцов Э. Г., Чейдо Г. П., Шакиров Р. А., Шаки-ров С. Р. Индустриальные информационно-управляющие системы: от проектирования и разработки до практической реализации // Вычислительные технологии. 2013. Спец. вып. Т. 18. С. 4-11. 12. Благодарный А. И., Гусев О. З., Журавлев С. С., Золотухин Е. П., Каратышева Л. С., Колодей В. В., Михальцов Э. Г., Чейдо, Г. П., Шакиров Р. А., Шакиров С. Р. Автоматизированная система контроля и управления ленточными конвейерами на угольных шахтах // Горная промышленность. 2008. № 5 (81). С. 38-44. 13. Патент на полезную модель № 100669 Российская Федерация, МПК7 H01H3/00. Пульт группового управления для работы в условиях подземной выработки угля / Гусев О. З., Иванов А. Е., Лесков С. К., Нарымский Б. В., Меркулов И. В., Шакиров Р. А.; заявитель и патентообладатель КТИ ВТ СО РАН. № 2010130020/07; заявл. 19.07.2010; опубл. 20.12.2010. Бюл. № 35. 1 с. 14. Патент на полезную модель № 133951 Российская Федерация, МПК7 G06F 9/00, G05B 19/00. Блок контроля и управления в условиях опасного производства / Гусев О. З., Колодей В. В., Мамаев А. С., Михальцов Э. Г., Шакиров С. Р.; заявитель и патентообладатель КТИВТ СО РАН. № 2013126010/08; заявл. 05.06.2013; опубл. 27.10.2013. Бюл. № 30. 1 с. 15. Захарченко В. Е. Имитационная модель гидроагрегата для тестирования алгоритмов АСУ ТП // Автоматизация в промышленности. 2007. № 7. C. 37-40. 16. Сухарев А. В., Головушкин Б. А., Лабутин А. Н., Ерофеева Е. В. Тренажерно-управляющий программно-технический комплекс для объектов химической технологии // Автоматизация в промышленности. 2011. № 7. C. 25-28. 17. Бабаян Р. Р., Осипов А. Б. Стенд для отладки ПО бортовой авиационной аппаратуры // Автоматизация в промышленности. 2013. № 5. C. 55-56. 18. Журавлев С. С. Программно-аппаратный комплекс для тестирования программ управления АСУ ТП шахт и рудников // Вычислительные технологии. 2013. Спец. вып. Т. 18. С. 150-155. 19. Благодарный А. И. Универсальная SCADA-система БЛАКАРТ под управлением операционной системы QNX // Проблемы информатики. 2009. № 3. С. 62-67. 20. Рудометов С. В. Визуально-интерактивная система имитационного моделирования технологических систем // Вестн. СибГУТИ. 2011. № 3. С. 14-27. 21. Tatiana Kelemenová, Michal Kelemen, Ľubica Miková, Vladislav Maxim, Erik Prada, Tomáš Lipták, František Menda. Model Based Design and HIL Simulations // American Journal of Mechanical Engineering. 2013. Vol. 1. No. 7. P. 276-281. DOI 10.12691/ajme-1-7-25 22. Томас Дж. Введение в протокол Modbus. Часть 1 // СТА. 2009. № 2. С. 52-57. |
