Российская система для работы с интеллектуальными КИП и исполнительными механизмами по полевой шине передачи данных Колибри и HART протоколу на базе ОС AstraLinux.
| Экосистема полевой шины Колибри представляет собой программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий обмен данными между интеллектуальными полевыми устройствами - датчиками, исполнительными механизмами (позиционеры, блоки управления приводами и др.), выступающими в качестве подчиненных устройств и главными устройствами. Реализация, заявленных принципов, достигается за счет:
|
Экосистема полевой шины передачи данных Колибри основана на трехуровневой модели сетевого взаимодействия Enhanced Performance Architecture (EPA), включающей физический, канальный и прикладной уровни (1,2 и 7-ой уровни модели ISO).
Полевая шина Колибри обеспечивает совместимость на физическом уровне с полевой шиной HART версии 5.0 – 7.5, за исключением Wireless HART.
Ниже приведена структура информационного взаимодействия устройств типовой архитектуры системы с полевой шиной Колибри.
CDD – Colibri Device Description – электронное описания устройства полевой шины передачи данных Колибри
В качестве первичного главного устройства может выступать устройство системы, подключенное к полевой шине и имеющее тип мастера 1. Например, это может быть ПЛК с модулями аналогового ввода-вывода, поддерживающими шину Колибри либо компьютер с модемом или мультиплексором полевой шины Колибри.
В случае применения ПЛК реализуется прозрачный транзитный канал от полевых устройств до Сервера Колибри. Сервер Колибри – программное обеспечение, предназначенное для предоставления информации пользователю о состоянии полевых устройств, их конфигурирование и управление. Для обеспечения унификации и стандартизации программного обеспечения Колибри для host-систем используются физические COM-порты и/или виртуальные COM-порты. Сервер Колибри решает следующие задачи:
· выполняет управление потоками данных между полевым устройствами и HMI сервера Колибри;
· реализует доступ к унифицированным данным полевых устройств по спецификации OPC UA;
· обеспечивает систему хранения электронных описаний устройств, конфигурации объекта с разграничением прав доступа;
· предоставляет исторические данные о состояниях полевых устройств.
Информационная модель сервера Колибри в части OPC UA имеет фиксированную структуру узлов для всех полевых устройств, с целью одинаковой интерпретации OPC UA клиентами. Набор объектов и связанной информации, который сервер OPC UA предоставляет OPC UA клиентам, является адресным пространством. Сервер Колибри в части OPC UA предоставляет:
· доступ к функционалу команд сервера Колибри, в виде статического дерева узлов и атрибутов OPC UA;
· унифицированные данные о технологических переменных полевых устройств;
· стандартную справочную информацию о полевом устройстве;
· стандартный и расширенные стандартизированные статусы устройства.
Предоставление информации пользователю об устройствах и менеджмент устройств в Сервере Колибри осуществляется на основе исполнения электронных описаний (CDD). Исполнение электронных описаний устройств на host-системе осуществляется с обеспечением прозрачности и информационной безопасности. Для этого руководства по эксплуатации устройств, поддерживающих стандартный режим работы Колибри, должны включать обязательную информацию в составе: описание применения универсальных, прикладных и специальных команд; описание специальных команд и специальных функций CDD должно включать описание передаваемых данных в рамках запроса и ответа с побайтовой разбивкой, описание алгоритма работы подчиненного устройства и главного устройства при выполнении специальной команды, описание алгоритма работы подчиненного устройства и главного устройства при выполнении специальных функций CDD, построенной на последовательном выполнении нескольких команд.
Полевая шина Колибри обеспечивает совместимость на физическом уровне с полевой шиной HART версии 5.0 – 7.5, за исключением Wireless HART.
Ниже приведена структура информационного взаимодействия устройств типовой архитектуры системы с полевой шиной Колибри.
CDD – Colibri Device Description – электронное описания устройства полевой шины передачи данных Колибри
В качестве первичного главного устройства может выступать устройство системы, подключенное к полевой шине и имеющее тип мастера 1. Например, это может быть ПЛК с модулями аналогового ввода-вывода, поддерживающими шину Колибри либо компьютер с модемом или мультиплексором полевой шины Колибри.
В случае применения ПЛК реализуется прозрачный транзитный канал от полевых устройств до Сервера Колибри. Сервер Колибри – программное обеспечение, предназначенное для предоставления информации пользователю о состоянии полевых устройств, их конфигурирование и управление. Для обеспечения унификации и стандартизации программного обеспечения Колибри для host-систем используются физические COM-порты и/или виртуальные COM-порты. Сервер Колибри решает следующие задачи:
· выполняет управление потоками данных между полевым устройствами и HMI сервера Колибри;
· реализует доступ к унифицированным данным полевых устройств по спецификации OPC UA;
· обеспечивает систему хранения электронных описаний устройств, конфигурации объекта с разграничением прав доступа;
· предоставляет исторические данные о состояниях полевых устройств.
Информационная модель сервера Колибри в части OPC UA имеет фиксированную структуру узлов для всех полевых устройств, с целью одинаковой интерпретации OPC UA клиентами. Набор объектов и связанной информации, который сервер OPC UA предоставляет OPC UA клиентам, является адресным пространством. Сервер Колибри в части OPC UA предоставляет:
· доступ к функционалу команд сервера Колибри, в виде статического дерева узлов и атрибутов OPC UA;
· унифицированные данные о технологических переменных полевых устройств;
· стандартную справочную информацию о полевом устройстве;
· стандартный и расширенные стандартизированные статусы устройства.
Предоставление информации пользователю об устройствах и менеджмент устройств в Сервере Колибри осуществляется на основе исполнения электронных описаний (CDD). Исполнение электронных описаний устройств на host-системе осуществляется с обеспечением прозрачности и информационной безопасности. Для этого руководства по эксплуатации устройств, поддерживающих стандартный режим работы Колибри, должны включать обязательную информацию в составе: описание применения универсальных, прикладных и специальных команд; описание специальных команд и специальных функций CDD должно включать описание передаваемых данных в рамках запроса и ответа с побайтовой разбивкой, описание алгоритма работы подчиненного устройства и главного устройства при выполнении специальной команды, описание алгоритма работы подчиненного устройства и главного устройства при выполнении специальных функций CDD, построенной на последовательном выполнении нескольких команд.