logo search
Konspekt_lektsy_KISU_redaktirovannyy_308

3.2. Властивості відкритих систем

Відкриті системи володіють наступними позитивними властивостями, завдяки яким системні інтегратори виявляють до них велику цікавість:

Відзначимо, що закриті системи теж можуть бути модульними, інтероперабельними, масштабованими. Відмінність відкритих систем полягає в тому, що всі перераховані властивості повинні виконуватися для компонентів, виготовлених різними виробниками і наявних у вільному продажі.

До систем з відкритою архітектурою пред'являють також загальноприйняті вимоги: економічності, безпеки, надійності, грубості, простоти обслуговування і відповідності умовам експлуатації, здатності до самодіагностики і наявності рекомендацій з ремонту. Система повинна забезпечувати максимальний час роботи без збою і відмови, а також мінімальний час, необхідний для виконання технічного обслуговування або ремонту.

Модульність — це здібність апаратного або програмного забезпечення до модифікації шляхом додавання, видалення або заміни окремих модулів (компонентів системи) без впливу на іншу її частину.

Модульність забезпечується при проектуванні системи на архітектурному рівні. Базою для побудови модульного програмного забезпечення є об'єктно-орієнтоване програмування. Головним досягненням у напрямі розвитку модульності програмного забезпечення АСУ ТП є виділення в ньому незалежних підсистем: програм в ПЛК, ОРС серверів, баз даних, операторського інтерфейсу і алгоритмічної частини, що реалізується на мовах стандарту IEC 61131-3, а також ділення SCADA на серверну і клієнтську частини.

Платформенна незалежність. Можливість виконання програм на різних апаратно-програмних платформах забезпечує незалежність від постачальника цих платформ і дає наступні переваги:

Застосування ОС Windows є одним з шляхів підвищення відкритості систем, оскільки ця операційна система може бути встановлена на максимальне число типів комп'ютерів, що випускаються. В даному випадку монополія фірми Microsoft компенсується її розмірами і стабільністю.

Платформенну незалежність програмних засобів і, як наслідок, підвищення відкритості забезпечує також мова Java, хоча вона і поступається C++ за швидкодєю додатків.

Для поліпшення відкритості при компіляції виконуваних модулів програм важливо уникати «поліпшень» компілятора, застосування плагінів, надбудов, викачаних «звідкись з Інтернет», оскільки вони можуть зробити неможливим виконання програми на інших платформах.

Важливим кроком на шляху забезпечення платформенної незалежності стало застосування Інтранет-технологій в автоматизації, коли передача інформації до робочої станції здійснюється за допомогою мови xml, а її представлення користувачеві виконується за допомогою будь-якого веб-браузера. Веб-браузер дозволяє в якості робочої станції АСУ ТП використовувати комп'ютер і операційну систему будь-якого виробника з наявних у вільному продажі.

Платформенною незалежністю володіють також бази даних з мовою запитів SQL (Structured Query Language), якщо виключити з нього по можливості всі нестандартні розширення. Доступ до бази даних за допомогою SQL здійснюється незалежно від програмно-апаратної платформи, на якій вона знаходяться.

Взаємозамінюваність — це можливість заміни будь-якого модуля (компоненту) системи на аналогічний компонент іншого виробника, наявний у вільному продажі, і можливість зворотної заміни. Ця властивість дозволяє прискорити заміну модуля, що відмовив, поліпшити якість вже працюючої системи, виключити цінову залежність від постачальника.

Інтероперабельність — це здатність відкритих систем використовувати програми, що виконуються одночасно на різних платформах в загальній мережі, з можливістю обміну інформацією між ними. Інакше кажучи, програмні компоненти системи, розташовані на різних апаратних платформах в загальній мережі, повинні бути здатні працювати як частина єдиної системи.

Інтероперабельність важко досяжна, але вона забезпечує можливість вибору апаратних і програмних засобів з величезного різноманіття, представленого на ринку, замість обмеженого вибору компонентів монопольного виробника закритої системи.

Відкрита інтероперабельна система повинна володіти здатністю комунікації і з іншими рівнями АСУ підприємства, забезпечуючи одночасно безпеку інформації, що поступає ззовні.

Одним з методів забезпечення інтероперабельності Windows і Unix платформ може бути застосування стандарту CORBA (Common Object Request Broker Architecture).

Масштабованість — це можливість застосування одного і того ж апаратного і програмного забезпечення (баз даних, призначених для користувача інтерфейсів, засобів комунікації) для систем різного розміру (великих і малих). Для забезпечення масштабованості досить, щоб програмне забезпечення великих і малих систем було сумісне через операторський інтерфейс, мову програмування, а також інтерфейс з апаратними засобами і не вимагало додаткового навчання персоналу. Масштабована система повинна забезпечувати можливість простого нарощування функціональних можливостей і розмірів шляхом включення нових компонентів як в апаратну, так і програмну частину системи без модифікації старих, випробуваних програмних і апаратних модулів.

Масштабованість дозволяє застосовувати одні і ті ж апаратні і програмні засоби як для великих, так і для малих систем в межах однієї організації. Прикладом масштабованих програмних систем є сучасні SCADA-пакети TraceMode і MASTERSCADA, які продаються як єдиний пакет, але мають градації залежно від кількості тегів.

До появи відкритих систем забезпечення масштабованості досягалося шляхом проектування системи з великим запасом за габаритами, кількостю слотів, інтерфейсів. Нарощуваність відкритої системи має на меті інший шлях, що не вимагає запасу ресурсів (і пов'язаних з ним надмірних фінансових вкладень). Зокрема, система, що володіє властивістю платформенної незалежності і інтероперабельності, вже є розширюваною, оскільки вона дозволяє додавати нове устаткування або замінювати старе новими модифікаціями, зокрема устаткуванням інших виробників.

Стандартність призначеного для користувача інтерфейсу. Відкриті системи повинні мати стандартний призначений для користувача інтерфейс, щоб виконати вимогу про можливість інтеграції з іншими системами (в даному випадку під «іншою системою» розуміється людина). Стандартизація призначеного для користувача інтерфейсу знімає необхідність навчання операторів при переході від однієї відкритої системи до іншої.