如何用TRACE MODE建立分布式控制系统

单位】　　我们认为，控制系统工程师遇到的大多数问题都与违反大型工程的创建原则――系统原则――有关。系统原则要求将控制系统建成统一的系统，而不是在结构、软件、硬件方面相互独立的局部解决方案的机械组合。系统原则适用于工程建立的所有阶段――从任务设定到工程实施。本篇报告将探讨使用Trace Mode建立分布式控制系统时，系统原则的若干问题。
　　
　　■TRACE MODE通讯功能
　　
　　利用TRACE MODE的控制系统中，可以使用几乎所有的现代通讯手段：
　　§ 局域网（LAN）；
　　§ 串行接口RS-232，RS-485， RS-422；
　　§ 无线电网桥；
　　§ 专用上网线路和拨号上网线路；
　　§ GSM网络；
　　§ 通过标准接口(OPC, DDE, NetDDE, ODBC)和驱动器的随机总线。
　　利用这些手段，可以安排控制系统各个层面之间的数据交换。此时，既建立了纵向联系（在各个层面之间，从生产控制终端到PLC），也建立了横向联系（在同一层面的各个节点之间。
　　以下逻辑协议可以用于开发利用TRACE MODE的分布式控制系统：
　　§ I-Net。用于通过局域网（LAN）在TRACE MODE的各个服务器之间进行数据交换；
　　§ TRACE MODE服务器与控制器之间的DCOM协议；
　　§ TRACE MODE各个服务器和应用软件之间数据交换的DCOM OPC接口;
　　§ ODBC, DDE, NetDDE;
　　§ M-Link。串行通道的有线和无线通讯协议的基础；
　　§ 内置于TRACE MODE服务器的协议，控制器和远程I/O插件的外置常规协议；
　　§ 以用户驱动器为基础的协议。
　　这为设计不同布局，不同数据流动结构的系统创造了条件。
　　

　　
　　■选择最优解决方案
　　
　　通常，网络设置的有效范围，受到生产层次，经济技术要求等要素的严格限制。工程师面临着严峻的选择：
　　1. 应该选择哪些数据通道和接口用于系统各个组件之间的连接？
　　2. 应该如何安排各个节点之间的数据流动（矢量大小，通信规则，通讯通道的效率）？
　　解决方案，一方面，应该在不丧失可靠性的前提下，保证系统的高度动态特点，另一方面，要保证经济指标和实施期限的可行性。
　　事实上，与数据提供有关的初期支出，与系统的设计、安装和投产的花费相比，是很微不足道的，也不对决策起决定作用。如果在工程进行过程中改变错误的决策，那么，用于改造工程，购买新的硬件，替换通讯工具的费用则多得多。不仅浪费资金，而且影响了工程速度。
　　技术决策分4个阶段进行：
　　§ 选择PLC硬件（分布式控制器，控制器）和网络硬件；
　　§ 安排系统数据流动结构；;
　　§ 确定通讯规则，安装TRACE MODE服务器；
　　§ 安装系统网络组件。
　　我们认为，用户感兴趣的是尽量减少用于工程设计，调试，运行调试工作，投产和今后的发展的支出，而不是其它非生产性的考虑，比如，使用工程师的现成方案，增加现有工程师的工作负担，个人的兴趣和偏好。
　　在这种情况下，应该注意最终用户提出的限度（通常是客观要求的）。比如，生产现场的自动化情况，其用于改造的工艺、技术、资金能力等等。
　　那么，第一阶段的主要选择标准可以归纳为：
　　§ 尽可能的保证工程各个组件的一致性；
　　§ 所用的成套产品要尽可能的具备生产的完整性。.
　　就我们的论题来说，第一个原则的实施意味着，大部分硬件应该尽可能的使用TRACE MODE编程，并支持TRACE MODE标准协议。否则，使用不同的开发工具来编程、设计界面，将极大的增加工程建立和实施的各个阶段的支出，影响工程的投产性能。
　　所以，如果TRACE MODE监控器通过OPC和DDE通用接口与控制器或者分布式控制器连接，数据通道的工作效率，与根据TRACE MODE内置协议交换数据相比，大大降低。
　　如果用户不得不使用没有内置软件支持的硬件，那么，开发专门的驱动器，而不是通用的OPC或者DDE服务器则更为合理。
　　使用系列生产、性能优良的现成控制器替代电子、软件和结构组件集成的传统手动控制器――是第一阶段的第二条选择标准。
　　通常，习惯亲手完成每一项工作（包括设计结构，组装，编程）的工程师存在一种误解。他们认为只要在现有的方案中添加优秀的SCADA系统，如TRACE MODE系统，就可以达到最理想的效果。实践证明，这种做法将使系统的很多优越性得不到充分利用。比如，TRACE MODE强大的工程开发自动化工具――工程自动建立TM。同时，也会出现非标准装置和驱动器的调试和优化问题。
　　我们的经验证明，最有效率的工程（不超过半年或者一年）通常是由集成商和最终用户使用带有标准网卡系列PC-控制器（大部分为俄罗斯国产）开发出来的。如果使用的是串行接口，则采用通用转换器。
　　
　　■网络结构设计
　　
　　控制系统工程中，在具备了设定的功能的前提下，数据流动的结构应该保证一定水平的可靠性和效率。