Для мониторинга и управления процессом необходим доступ к переменным процесса. Набор используемых переменных должен отражать текущее состояние и значения уставок управляемой установки.
Рисунок: сопоставление состояний, уставок и измеренных параметров в точках данных (Переменные процесса)
| Data point — Точка данных | Описание | Ед. изм. | Значение |
| V02.state.closed | Клапан V02: обратная связь, конечное положение: закрыт | — | TRUE (истина) |
| V02.cmd.open | Клапан V02: команда на открытие | — | FALSE (ложь) |
| … | |||
| PI09.value | Манометр PI09: текущее значение | бар | 2,74 |
| … |
В «КАСКАД Цифра» данные переменные образа процесса называются точками данных. Для обозначения переменных образа процесса, в зависимости от характера производства и региона, также могут использоваться другие термины, например теги, переменные процесса (ПП), технологические переменные, элементы, точки, точки ввода-вывода и т.д.
Тогда как в традиционных системах SCADA каждой отдельной переменной процесса присваивается отдельная точка данных, в «КАСКАД Цифра» используется более современный подход: практически вся информация о процессе логически представляется в виде комплексов переменных – устройств.
Рисунок: сигналы физического устройства
Практический опыт показывает, что количество переменных, объединяемых в рамках одного устройства, обычно колеблется в диапазоне от 4 до 30. При работе с интеллектуальными устройствами, такими как контроллеры, функциональные модули или роботы, количество переменных может существенно возрастать.
Вместо того чтобы присваивать значения, связанные с одним устройством, не связанным друг с другом переменным, в «КАСКАД Цифра» используются структурированные устройство-ориентированные точки данных. Точки данных обладают древовидной структурой с возможностью создания произвольных подуровней.
Рисунок: структурированная точка данных, представляющая собой сопоставление параметров физического устройства (устройство-ориентированный подход)
Значения реальных параметров процесса сохраняются в элементах точек данных (наружные листья приведенной древовидной структуры). Каждая переменная процесса соответствует элементу точки данных. Для наглядного представления информации в подобную древовидную структуру может быть добавлено любое количество узлов.
Адрес каждого элемента точки данных определяется по описанию пути к нему в рамках структуры точки данных. В приведенном выше примере адрес сообщения о состоянии устройства «Open» («открыто») может определяться следующим образом:
Valve.Response.OperatingNotif.Open
На практике в целях упрощения и сокращения трудозатрат, как правило, применяются короткие описания. При этом строки данных в «КАСКАД Цифра» могут содержать практически неограниченное количество символов.
Дополнительно к возможности именования/адресации и хранения значений, точки данных позволяют также хранить специальную дополнительную информацию, определяющую их функциональное поведение, например, сведения о допустимом диапазоне значений, настройки обработки алармов, формулы для пересчета значений и т.п. Подобная функциональность может быть определена для каждого элемента точки данных. В «КАСКАД Цифра» подобные носители специальной дополнительной информации, определяющей функциональное поведение элементов точек данных, называются конфигурационными элементами. Создаваться и настраиваться должны только те конфигурационные элементы, которые необходимы для конкретной точки данных (конкретного элемента точки данных).
Типы точек данных и точки данных
Для каждого типа физического устройства (привода, клапана, мешалки, контроллера, датчика охранной сигнализации и т. д.) пользователем может определяться соответствующий тип точки данных. Структура точки данных какого-либо физического устройства определяется соответствующим типом точки данных, который выполняет роль своеобразного шаблона. В объектно-ориентированном программировании тип точек данных можно было бы назвать «классом», а представление физического устройства (точку данных) – «экземпляром» класса.
Рисунок: точки данных ползунков от 1 до 3 как экземпляры типа точки данных «клапан»
Таким образом, создание и настройка множества сигналов процесса, относящихся к определенному устройству, сводится к одной операции. Ранее созданные типы точек данных, соответствующие какому-либо модулю (например, счетчику времени наработки), можно включать в состав новых типов точек данных. что обеспечивает новые возможности для эффективной разработки.
ПРИМЕЧАНИЕ
При изменении типа точек данных также изменяются соответствующие точки данных (экземпляры).
ПРИМЕЧАНИЕ
В связи с возможностью создания структурированных типов точек данных и наследования их структур точками данных, допустимо упомянуть объектно-ориентированный подход. Подобный подход не полностью совместим с объектно-ориентированным подходом, применяемым в языках высокого уровня, таких как C++, C# и Java, и скорее представляет собой общий подход к определению данных и методов (функций) как инкапсулированных элементов, благодаря чему обеспечивается простота и эффективность их использования. Структурированные точки данных, таким образом, являются своего рода «объектами».