控制系統(tǒng)的開發(fā)人員經(jīng)常會遇到一系列影響開發(fā)質(zhì)量的特殊問題。工程規(guī)模越大,其影響范圍也就越廣。其中,主要問題包括：
·隨著數(shù)據(jù)庫容量的擴大,用于糾正工程師的每個錯誤的時間將增多。比如,鍵盤輸入錯誤、變量地址指示錯誤、列表選擇錯誤等。因此,在大型系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫容量與其開發(fā)時間往往比例失調(diào)――即出現(xiàn)了“規(guī)模效益”問題;
·控制系統(tǒng)對實時系統(tǒng)的工作效率要求很高;
·開發(fā)時間緊、任務重要求開發(fā)人員能夠針對一個工程進行團隊作業(yè);
·要求能夠及時靈活的獲得所用產(chǎn)品的技術支持,所用軟件的開發(fā)人員能夠跟隨工程進展。
由于忽視這些問題,導致開發(fā)時間增加,用于工程開發(fā)的資源也相應增多,使得開發(fā)預算膨脹。除了直接用于工程開發(fā)的時間,比如,創(chuàng)建變量列表、邏輯任務編程、開發(fā)圖形界面、在必要時建立網(wǎng)絡連接等等,還需要很多用于工程調(diào)整、運行和投入工業(yè)運轉(zhuǎn)階段的附加時間。正是在最后幾個階段常常出現(xiàn)影響項目運行的問題,發(fā)現(xiàn)大量錯誤。不及時解決這些問題不僅延長交付項目的期限、減少公司的利潤,而且將會嚴重影響實施者的信譽。
現(xiàn)有技術
目前,大多數(shù)SCADA系統(tǒng)的生產(chǎn)商并不能完全確保根據(jù)上面提及的特點進行工程開發(fā)。現(xiàn)在的產(chǎn)品主要有以下特點：
·所應用的技術在控制系統(tǒng)任務中使用時未能實現(xiàn)最優(yōu)化,降低了系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)效率;
·熱備冗余性能差;
·開發(fā)過程自動化程度不高――在建立數(shù)據(jù)庫時,需要進行大量的手動操作,導致錯誤量增大。平均每10次手動操作就會出現(xiàn)一個錯誤（鍵盤輸入錯誤、列表選擇錯誤等等）。
因此,開發(fā)時的生產(chǎn)效率未能實現(xiàn)最優(yōu)化導致了必須再撥出額外的資源來消除錯誤。由于沒有嵌入調(diào)試器,查找錯誤引起預算膨脹,即增加成本,減少利潤;
·國內(nèi)市場上大多數(shù)SCADA軟件生產(chǎn)商提供的軟件包都不是面對團隊開發(fā)的;
·在很多情況下,所提供的軟件是混合而成的,也就是說,它是由大量不同的供貨商的產(chǎn)品構成的。這就不能不影響到產(chǎn)品整體及其各個組件技術支持的質(zhì)量;
TRACE MODE 技術
TRACE MODE所包含的技術可以大大提高工作效率（是原來的20多倍）。工作效率的提高,自然而然的,不僅縮短開發(fā)時間,而且減少用于調(diào)試和應用階段的時間,從而節(jié)省工程預算。
工程建立的各個階段的開發(fā)自動化水平均很高。其功能包括：自動設計――工程自動建立TM,自動創(chuàng)建冗余節(jié)點,統(tǒng)一編程操作站和控制器,分布式控制系統(tǒng)整體開發(fā)解決方案,內(nèi)含控制系統(tǒng)算法庫――所有這些技術只需要少量手動操作――自然縮短了建立數(shù)據(jù)庫和參數(shù)編程的時間;
手動操作數(shù)量較少可以減少錯誤量,因此,查找和消除錯誤的時間也就大大減少,勞動生產(chǎn)率得到提高;
強大的調(diào)試工具極大的方便了錯誤查找,再一次減少用于發(fā)現(xiàn)錯誤和糾正錯誤的時間。眾所周知,按平均計算,發(fā)現(xiàn)錯誤所用的時間是糾正錯誤所用時間的5倍還多。
僅僅依靠TRACE MODE 的自動化技術,用于每個I/O參數(shù)編程的時間就可以縮短成為原來的幾分之一。在普通的系統(tǒng)中,可以縮短成為原來的1/6,在分布式系統(tǒng)中,可以縮短成為原來的1/20。
TRACE MODE中使用的是專門用于開發(fā)控制系統(tǒng)的技術。使用最優(yōu)化的控制系統(tǒng)的開發(fā)技術是一個重要的、無可爭辯的優(yōu)勢。它保證了高度的可靠性和實時工作效率：
·為進行數(shù)據(jù)的快速接收、重新計算和傳送任務,實時數(shù)據(jù)庫（通道庫）控制系統(tǒng)本身實現(xiàn)了最優(yōu)化。這一點與競爭者開發(fā)的產(chǎn)品不同。后者使用SQL Server, MS Access或者其它數(shù)據(jù)庫作為實時數(shù)據(jù)庫控制系統(tǒng),來實現(xiàn)財務、經(jīng)營的自動化。實驗表明,即使在目前較為落后的電腦Pentium II 233上,TRACE MODE 實時系統(tǒng)在1秒鐘之內(nèi)仍然可以通過320,000條通道;
·在TRACE MODE中,使用了IEC-1131/3國際標準控制器編程語言,取代了普遍使用的Visual Basic, VBA和類似編程語言。這不僅可以使技術員在一個直觀的環(huán)境中進行開發(fā)工作,還可以加快邏輯命令的執(zhí)行速度;
·TRACE MODE 中高效的數(shù)據(jù)傳送是由于采用了專門開發(fā)的I-NET通訊協(xié)議。該協(xié)議能夠?qū)?shù)據(jù)傳送速率提高到DDE的16倍,OPC的8倍;
·由于放棄使用Active X作為主要技術,并且依靠自身的開發(fā)軟件,TRACE MODE可以在1秒鐘內(nèi)更新屏幕上的4000多個50色指示器。這自然就達到了某些要求嚴格的行業(yè)的標準,如,能源業(yè)和原子能工業(yè)。
熱備冗余. 具備強大的熱備冗余功能。傳感器、控制器、I/O插件、網(wǎng)線、工作站、數(shù)據(jù)庫的熱備冗余：
如果主要節(jié)點的配置變化,冗余節(jié)點的建立簡單,并自動更新冗余節(jié)點;
實時冗余系統(tǒng)自動運行――控制冗余節(jié)點、在一個節(jié)點發(fā)生故障時切換信息流、對積累的數(shù)據(jù)進行自動調(diào)整和實現(xiàn)同步;
在主要節(jié)點發(fā)生故障時,自動將客戶站切換到冗余節(jié)點。
團隊開發(fā)。TRACE MODE的分段儲存和編譯對象技術為進行工程團隊開發(fā)提供條件――工程的每一個片斷是一個獨立的對象,可以由開發(fā)團隊中的任何一個成員自由編輯。這樣,開發(fā)團隊中的不同成員可以同時開發(fā)工程的不同部分;
所有對象都可以保存成文件,并在可復制的工程中反復使用時自由鏈接。
實用工程的任何部分都可以做為TRACE MODE的對象,從單個節(jié)點的圖形庫或通道庫片斷,到屏幕/節(jié)點組。
技術支持。AdAstra提供各種技術支持方案,含概了TRACE MODE的所有模塊。而且,不論是僅使用TRACE MODE實時服務器,還是在此基礎上使用TRACE MODE的文件編制工具,所有的支持都由一個開發(fā)人員進行。目前,AdAstra提供以下技術支持方案：
·免費開發(fā)工具的技術支持;
·任何已購買的TRACE MODE模塊的免費技術支持;
·公司技術支持。它與免費技術支持不同的是：提供用戶實用工程的咨詢,而不是開發(fā)工具和運行模塊的咨詢。這項服務還包括向訂貨人派遣工程師、人員培訓和編寫特殊程序、對同一版本進行免費更新。
每一個工程師都清楚技術支持的好處。它可以及時解決發(fā)生的所有問題,提供最優(yōu)化的解決方案。在統(tǒng)一控制系統(tǒng)綜合設備的不同功能的軟件進行連接時,技術支持問題更為突出。比如,在根據(jù)實時數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)準備報表時,三個軟件組件參與工作,每個都具有自己明確的功用。 在使用混合型軟件時,不得不向不同的公司咨詢,而且,他們提供技術支持的時期可能并不相同,對于詢問的反應速度也不盡相同。在使用能夠完成所有任務的軟件包時,用戶則不用為這一問題操心。由開發(fā)人員提供涉及軟件包每個組件的技術支持的好處是顯而易見的。
這么做有什么好處呢？這些好處真的是很必要的嗎？
“PIC ZEBRA”股份公司的工程很能說明問題。伊拉克的“Nassiriya”發(fā)電站工程包括了13個CRUIZ控制器臺、20個工作站、20,000個標簽、3000多種控制算法和70條調(diào)節(jié)回路。這項工程在一個季度內(nèi)編程完畢,不到兩個月就開始運行！為了使系統(tǒng)能在伊拉克準確運行,“PIC ZEBRA”的6名工程師僅用了3星期。以前,在用同類技術開發(fā)十分相似的Niznevartovsk發(fā)電站系統(tǒng)時,需要12個編程員用8個月來完成同樣的工作。
實踐證明,TRACE MODE技術可以將工作效率提高20多倍！“PIC ZEBRA”的經(jīng)驗更加驗證了這一點。
照此看來,您實施的工程數(shù)量將會擴大多少倍呢？提高了的工作效率可以帶來多少利潤呢？
參考文獻：
1. 《用于大型控制系統(tǒng)的TRACE MODE 技術》L.V. 安吉米洛夫, S.R. 梅德維杰夫, V.S. 埃金. |
66821730(技術支持)
