Program - Wieloportowy System Odczytu Gazu (WSOG)

WSOG - system odczytu gazu z liczników MacMat, które zapisywane są do systemu sterowania DeltaV. Projektantem i wykonawcą rozwiązania była firma Vigran Iwański, Kryger, Stasikowski Spółka Jawna z Włocławka. Modernizacja miała na celu podniesienie niezawodności oraz szybkości odczytu gazu. Najważniejszą częścią realizacji projektu było stworzenie oprogramowania, które potrafi odczytać dane z przeliczników gazu udostępniających komunikację za pomocą protokołu GAZ-MODEM, a następnie przesłać odczytane dane, za pomocą protokołu OPC, do wskazanego systemu sterowania. Firma Vigran posiada ogromne doświadczenie w budowie rozwiązań opartych o OPC. Programiści na co dzień mają do czynienia z wymianą danych z najróżniejszymi systemami sterowania. Zdobytą wiedzę i doświadczenie mogli wykorzystać w pracach nad tym projektem.

WSOG współpracuje z czterema przelicznikami gazu MacMAT II/A MID firmy Plum, które spięte są ze sobą na dwóch osobnych magistralach szeregowych 485. Pozwala to na wprowadzenie redundancji i podniesienie poziomu bezpieczeństwa poprzez wykonywanie niezależnego odczytu danych z urządzeń. Połączenie w oparciu o łącze szeregowe jest zrealizowane na bardzo krótkim odcinku, aby zminimalizować czas przesyłania danych. Komunikacja pomiędzy urządzeniami znajdującymi się w stacji pomiarowej, a serwerowni systemów DCS odbywa się za pomocą dwóch osobnych torów światłowodowych. Oprogramowanie odczytujące dane z przeliczników gazu znajduje je na niezależnych serwerach i wysyła dane do osobnych stacji aplikacyjnych systemu DeltaV DCS.

ARCHITEKTURA OPROGRAMOWANIA:

Oprogramowanie zostało stworzone w oparciu o platformę programistyczną Microsoft .NET Framework 4.0. Zapewnia to wysoką wydajność, skalowalność oraz bezpieczeństwo. W aplikacji zostały wykorzystane sprawdzone techniki programistyczne, które są z powodzeniem wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych.
Na potrzeby Wieloportowego Systemu Odczytu Gazu został od podstaw zaimplementowany protokół
GAZ-MODEM I, który pozwala na wymianę danych z przelicznikami gazu. Aplikacja współpracuje z każdym przelicznikiem, który taki protokół wspiera. Z drugiej strony Wieloportowy System Odczytu Gazu jest wtyczką dla autorskiego klienta OPC firmy Vigran – OPC MMX, a więc może komunikować się z dowolnym systemem sterowania udostępniającym protokół OPC. Poprzez zastosowanie dodatkowych wtyczek dla OPC MMX możliwe jest m.in. gromadzenie danych w bazach Microsoft SQL Server, Oracle, MySQL oraz przesyłanie danych do innego (lokalnego lub zdalnego) serwera OPC powiązanego z systemem sterowania (bezpośrednio lub przez bazę danych).

NIEZAWODNOŚĆ I WYDAJNOŚĆ:

Niezawodność osiągnięta została na kilku niezależnych płaszczyznach. Jedną z nich jest wprowadzenie redundancji połączeń komunikacyjnych. Redundancja dotyczy zarówno dostępu do przeliczników gazu, serwera aplikacyjnego jak i dostępu do systemu sterowania. Dane są odczytywane z przeliczników MacMAT za pomocą dwóch magistral szeregowych, a następnie przesyłane do aplikacji. W transmisji biorą udział urządzenia przeznaczone do zastosowań przemysłowych firmy MOXA. Ich zaletą jest praca w szerokim zakresie temperatur oraz umożliwienie podłączenia zapasowego zasilania, aby w przypadku awarii nie przerywać pracy.

Zapis do systemu DeltaV odbywa się z dwóch niezależnie działających aplikacji. W oparciu o przesyłany wewnętrzny czas licznika w DCS możliwe jest stwierdzenie czy komunikacja nie została przerwana oraz wypracowanie poprawnej wartości pomiaru. Oprócz danych bilansowych przesyłane są także alarmy wartości analogowe opisujące różnice ciśnień na filtrach oraz binarne (dwustany), np. przekroczenie dopuszczalnego stężenia metanu, otwarcie drzwi do ciągów gazowych.

Dla optymalnego wykorzystania zasobów maszyny wprowadzono mechanizmy wielowątkowości i synchronizacji opartej na zdarzeniach. Pozwala to na zwiększenie możliwości przetwarzania danych oraz rozdzielenie odpowiedzialności poszczególnych modułów. Dzięki optymalnemu wykorzystaniu wątków do przetwarzania telegramów, średni czas od otrzymania surowych danych do prezentacji w postaci obiektowej (z weryfikacją sum kontrolnych) wyniósł w testach ok. 15ms. Jest to bardzo ważne, ponieważ protokół GAZ-MODEM wymaga prowadzenia dialogu dwóch urządzeń znajdujących się na magistrali, z których jedno pyta, a drugie odpowiada. Dlatego im mniejsze będą opóźnienia pomiędzy pytaniem, a odpowiedzią tym lepiej da się wykorzystać dostępną magistralę szeregową.

OPIS SYSTEMU: www.vigran.pl, tel. +48 54 427-01-70