Tagnet – платформа для построения систем сбора и передачи данных
Характеристика систем сбора и передачи данных, построенных на платформе tagnet. Исследование и анализ структуры тега. Определение сущности буферной передачи, которая используется при передачи данных в системы, требующие гарантированной доставки.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.10.2015 |
| Размер файла | 1006,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Tagnet - платформа для построения систем сбора и передачи данных
Назначение. Системы сбора и передачи данных, построенные на платформе tagnet позволяют решать следующие задачи, возникающие в процессе реализации различных АСУ предприятий:
o Обеспечение сбора данных по различным протоколам (МЭК 60870-5-10X, HART, modbus, snmp).
o Обеспечивает обмен данными по низкоскоростным и коммутируемым каналам связи.
o Обеспечение обмена данными со смежными системами (OPC сервера, SCADA системы, БД …).
o Выполнение первичной обработки информации (дорасчет технологических параметров, преобразование к единицам измерения физических величин, фильтрация данных).
o Унификация интерфейсов и протоколов обмена в рамках АСУ за счёт реализации единого протокола обмена данными между узлами системы, обеспечивающего передачу меток времени, качества и других дополнительных параметров.
o Поддержка целостности собираемых данных: буферная доставка, автоматический запрос архивов.
o Произвольная комплектация конкретной системы нужными узлами сбора.
o Расширяемость списка поддерживаемых протоколов для узлов сбора данных и узлов обмена данными.
o Единое конфигурирование и управление работой всей системы сбора данных предприятия.
o Мониторинг состояния и ведение оперативной диагностики компонентов АСУ.
Данная платформа предназначена для разработчиков систем сбора и передачи данных как набор готовых модулей, а так же как средство быстрой реализации недостающих протоколов или интерфейсов для обмена данными. Так же элементами данной платформы может пользоваться персонал внедрения и сопровождения АСУ с целью конфигурирования и мониторинга состояния.
Структура системы сбора такова, что каждый узел представляет собой с одной стороны - реализацию некоторого стороннего протокола, по которому ведётся обмен данными (snmp, modbus), либо алгоритма взаимодействия со сторонней системой через некоторое API, а с другой стороны - реализацию внутреннего протокола обмена данными (TagNet).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Все сервера могут обмениваться данными с любыми серверами внутри системы сбора. При этом количество узлов и их назначение в системе произвольно. Главное, чтобы каждый из них предоставлял для обмена данными интерфейс TagNet'а.
Каждый узел представляет собой Windows сервис. Однако вполне возможно реализовать визуальное или консольное приложение, которое так же сможет быть полноценным узлом сбора и передачи данных.
Центральное место в системе сбора данных занимает JNDI сервер, предназначенный для обеспечения взаимодействия всех узлов. Он представляет собой Windows сервис, на котором каждый узел системы сбора данных регистрирует свои интерфейсы для обмена данными. После чего они становятся доступны для других узлов. Таким образом, через JNDI сервер узлы сбора данных находят необходимые им интерфейсы друг друга и начинают обмен данными уже напрямую между собой. Передача самих данных внутри системы происходит через Java RMI (распределенная объектно-ориентированная среда, реализующая механизм вызова удалённых методов между Java приложениями). Обмен данными идет исходя из предположения, что все хосты напрямую (не через прокси или firewall) видят друг друга. Для регистрации интерфейсов на JNDI сервере используется порты с номерами 1098 и 1099. Для обмена данными между узлами системы используются TCP соединения, устанавливаемые на свободные в данный момент порты машины. При построении системы обычно используются два JNDI сервера: основной и резервный. Если система сбора данных предполагает логичное разбиение на сегменты, то наиболее предпочтительным является наличие по одному JNDI серверу на каждый сегмент.
Рассмотрим структуру отдельного узла системы:
Размещено на http://www.allbest.ru/
Каждый узел обмена данными представляет собой модульное приложение. Каждый модуль реализует какой-либо протокол, либо пересчёт собранных данных, либо какую-то другую функциональность. Но при этом все они должны уметь оперировать понятиями протокола TagNet, а также поддерживать интерфейс взаимодействия с модулем, реализующим этот протокол.
В связи с тем, что все модули внутри узла как правило не зависимы друг от друга, то каждый конкретный узел может комплектоваться произвольным набором модулей, необходимых при построении конкретной системы.
Каждый узел системы оперирует некоторым набором параметров, собираемых с устройств или передаваемых в смежные системы. Унифицированной единицей информации, которой обмениваются приложения системы сбора данных - является параметр с определённым набором свойств, который будем называть Tag.
Экземпляр тега содержит следующий набор свойств:
· имя тега;
· значение;
· метку времени значения;
· качество значения;
· таблица дополнительных параметров.
Структура тега содержит все необходимые для разных подсистем свойства, однако в случае необходимости введения новых свойств, предназначена таблица дополнительных параметров. Например, в ней можно указать, каким узлом было создано данное значение тега, или является это значение полученным путём чтения текущих показаний, либо архивов и т. д. Значение тега может быть различных типов: Real, Integer, Boolean, String, ByteArray.
Взаимодействие узлов системы. Особенность протокола TagNet такова, что все узлы системы (и узлы сбора данных и узлы передачи данных) равнозначны, т.е. каждый из них может как принимать значения набора тегов, так и отдавать.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Например, SCADA узел принимает данные, собранные по какому либо протоколу, а отдаёт теги телеуправления. Узел же, реализующий конкретный протокол, отдаёт теги, соответствующие собранным измерениям, а принимает, например, теги телеуправления. Таким образом, каждый узел обмена имеет как поток входящих значений тегов, так и исходящих. Однако не все значения тегов каждого узла идут ко всем узлам системы. Каждый узел оперирует некоторым заранее описанных списком тегов и именно на эти теги он подписывается к другим узлам системы и именно значения этих тегов и будет он получать от всех узлов системы.
Каждый узел обмена данными поддерживает несколько способов передачи данных.
· Оперативная передача - используется при передачи данных в системы оперативного контроля, например SCADA системы. После восстановления связи между такими узлами, SCADA узлу будет передан последний актуальный срез значений тегов, а все те значения которые были получены в момент разрыва связи не будут переданы. Но после восстановления связи такой узел сможет сразу получать все поступающие новые данные.
· Буферная передача - используется при передачи данных в системы, требующие гарантированной доставки, например различные СУБД. В данном случае передающий узел сохранит на диск все поступающие данные, и при восстановлении связи с узлом отдаст их в том же порядке в каком они были получены изначально. И только после этого будет передавать текущий поток новых данных. Такая передача происходит в архивированном виде, пачкой из нескольких тегов.
Буферная доставка тегов в системе гарантирует доставку всех поступающих значений между узлами. Но возникает проблема доставки данных, в случае потери связи с внешними устройствами. Здесь имеется возможность докачки архивов из устройства, в том случае, когда само устройство и протокол обмена с ним позволяют это сделать. Для реализации данной функциональности в системе сбора данных имеется подсистема целостности. Она оперирует каналами сбора данных, которые могут включать в себя несколько значений тегов.
В системе целостности могут фигурировать два типа каналов:
1. Синхронные - в которых значения должны поступать с некоторым заданным периодом (5 мин, 15 мин, 30 мин, и т.д.)
2. Асинхронные - в которых данные поступают произвольным образом (некоторые события).
Система целостности получает все поступающие с устройств данные. В случае потери связи с устройством - это фиксируется, а в момент её восстановления - сообщается о тех временных периодах, за которые необходимо запросить архив для каждого из каналов.
Система целостности данных обеспечивает:
· Автоматическую регистрацию собранных данных (синхронных и асинхронных).
· Автоматическую докачку архивов в случаях отсутствия связи.
· Получение информации об интервалах отсутствия данных.
· Получение информации об интервалах докаченных архивов.
· Разметка необходимых для запроса интервалов вручную.
Сегментация системы сбора
Некоторые системы сбора данных, реализуемые на предприятии, могут быть достаточно распределёнными, а так же иметь несколько однотипных узлов обмена оперативными данными. В этом случае систему можно поделить на сегменты. Каждый сегмент будет включать в себя концентратор, куда будут поступать все значения тегов. Обмен же между сегментами будет производиться только на уровне концентраторов. Таким образом, можно будет сократить трафик между конечными узлами системы (т.е. между сегментами).
Контроль работы
Для удобства сопровождения и контроля за работой системы сбора существует несколько визуальных утилит.
Tigger - информация об архивах
Система целостности данных предоставляет информацию об интервалах полученных данных, архивов, отсутствия данных в следующем виде.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Здесь можно просмотреть все каналы учёта, соответствие каналов учёта и тегов, а так же разметить вручную нужный интервал.
TagViewer - оперативный просмотр значений тегов в системе
По системе сбора и передачи данных постоянно проходит большое количество значений тегов. Чтобы просмотреть текущее значение конкретного тега в системе существует TagViewer. В нём можно просмотреть иерархию объектов, с которых происходит сбор данных и выбрать необходимые для просмотра теги (параметры).
JAC - удалённое управление узлами
Для удобства управления самими серверами обмена данными существует JAC. В нём отображается вся система сбора данных предприятия в контексте машин и сервисов. JAC позволяет просмотреть статус сервиса, перезапустить его удалённо, обновить конфиг сервиса или его библиотеки, а так же отредактировать нужный файл. tagnet тег буферный
Размещено на http://www.allbest.ru/
Конфигурирование. Большой проблемой при построении систем сбора является конфигурирование серверов. Вся иерархия объектов должна быть едина для предприятия, а в каждой из подсистем использоваться нужная информация о них. Для этих целей и был создан Конфигуратор. Он позволяет:
· Описывать структуру объектов управления всего предприятия в единой базе данных.
· Формировать свойства объектов в контекстах различных систем (система сбора данных, SCADA-системы, проектная документация …).
· Генерировать любые конфигурационные файлы.
· Строить отчёты произвольных форматов (xml, excel, html, cvs, tx).
· Взаимодействовать со сторонними системами с целью экспорта и импорта данных.
· Расширять свою функциональность за счёт плагинной структуры приложения.
Реализованные типы узлов. На текущий момент существует следующий набор реализованных протоколов в качестве узлов системы сбора и передачи данных:
ь Узлы обмена со смежными системами:
— Буферизированная запись в БД Oracle, MySQL …
— Буферизированная запись данных в InSQL
— Обмен данными со SCADA по протоколу SuiteLink
— OPC клиент
— Сбор данных с систем АСКУЭ через БД.
ь Узлы сбора данных:
— Реализация протокола МЭК 60870-5-10X
— Реализация протокола MODBUS, Реализация SNMP протокола
— Реализация опроса счётчиков Суперфлоу
— Реализация опроса счётчиков Гиперфлоу
— Реализация протокола «Пирамида»
— Реализация сбора данных по TELNETс системы «Мегатранс»
ь На текущий момент в разработке следующие узлы:
— Реализация протоколов сбора данных со счётчиков электроэнергии следующих типов - СЭТ-4ТМ, ПСЧ-4ТМ, ЦЭ6850, ЦЭ6823, Альфа, ЕвроАльфа, СТС-5605, Меркурий; Реализация протоколов сбора данных со счётчиков тепла, природного газа семейств Логика; Не сложно добавить в систему сбора поддержку новых протоколов и систем. Для этого необходимо лишь реализовать соответствующий модуль.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Понятие и классификация систем передачи данных. Характеристика беспроводных систем передачи данных. Особенности проводных систем передачи данных: оптико-волоконных и волоконно-коаксиальных систем, витой пары, проводов. Оценка производителей аппаратуры.
курсовая работа [993,0 K], добавлен 04.03.2010Беспроводные и проводные системы передачи данных. Методы обеспечения безошибочности передачи данных в сетях. Оценка зависимости показателей эффективности. Снижение вероятности появления ошибки сбора данных в соответствии с предъявленными требованиями.
дипломная работа [309,0 K], добавлен 14.10.2014Особенности организации передачи данных в компьютерной сети. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Методы передачи данных на нижнем уровне, доступа к передающей среде. Анализ протоколов передачи данных нижнего уровня на примере стека TCP/IP.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.08.2011Системы сбора и передачи информации. Обоснование выбора кода, способа передачи и синхронизации. Выбор длины посылки, формата кодового перехода. Расчет помехоустойчивости и времени запаздывания. Разработка структурной схемы передающего устройства.
курсовая работа [412,8 K], добавлен 24.06.2013Создание цифровой сети интегрированных услуг. Организация электронной передачи данных между предприятиями. Сущность технологии открытых систем. Основные виды модуляции модемов. Цифровые технологии передачи данных. Основные характеристики сетевых карт.
реферат [35,7 K], добавлен 26.03.2010Система сбора данных. Скорость передачи данных. Ячеистая структура сети ZigBee. Основные технические характеристики для ZigBee-модемов компании Telegesis. Изменение состояния цифровых выводов модема. Удаленные маршрутизаторы и конечные устройства.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 05.06.2011Технология построения сетей передачи данных. Правила алгоритма CSMA/CD для передающей станции. Анализ существующей сети передачи данных предприятия "Минские тепловые сети". Построение сети на основе технологии Fast Ethernet для административного здания.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 15.02.2013Выбор беспроводной технологии передачи данных. Механизмы управления качеством передачи потоков. Программное обеспечение приемной и передающей станции. Эксперименты, направленные на изучение неравномерности передаваемого потока данных при доступе к среде.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 18.05.2012Изучение понятия локальной вычислительной сети, назначения и классификации компьютерных сетей. Исследование процесса передачи данных, способов передачи цифровой информации. Анализ основных форм взаимодействия абонентских ЭВМ, управления звеньями данных.
контрольная работа [37,0 K], добавлен 23.09.2011Порядок сбора данных с помощью программного обеспечения "ПРОЛОГ". Языки программирования VBA и HTML, их характерные особенности. Web-сервера Apache, принцип работы серверной системы. Реализация сбора данных и разработка сайта с показаниями приборов.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 24.09.2014
