ПТК «СКАТ-4» - многоуровневая иерархическая информационно-измерительная и управляющая система распределённого типа, включающая в свой состав программный комплекс «ОРИОН» и устройства связи с объектами (УСО) Архитектура ПТК в общем виде состоит из верхнего и нижнего уровней, связанных средствами связи и представлена на рисунке.

Нижний уровень составляют устройства связи с объектом (далее УСО), осуществляющие первичные сбор и обработку информации. В качестве устройств нижнего уровня (УСО) используются следующие технические средства:

• комплекс технических средств ПК-300 предприятия СФЕРА-МК;
• контроллеры TWIDO фирмы Schneider Electric;
• контроллеры Modicon M-340 фирмы Schneider Electric;
• контроллеры Simatic S7 200 фирмы Siemens;
• контроллеры Simatic S7 300 фирмы Siemens;
• терминалы ТС-65 фирмы Siemens

которые выполняют функции автоматического сбора (по аналоговым и цифровым измерительным каналам), хранения и обработки измеряемых параметров, автоматического регулирования, а также реализуют различные вычислительные алгоритмы. Все УСО представляют собой средства измерений утвержденных типов, внесенные в Государственный реестр средств измерений и имеющие нормированные метрологические характеристики.

В ПТК используются следующие основные средства связи:

• выделенные физические линии (RS-232, RS-485, ИРПС, модемы) - обмен данными между контроллерами и первичными устройствами и средствами измерения;
• выделенные телефонные линии;
• коммутируемые телефонные линии (модемы);
• радиоканал (радиомодемы);
• GSM/GPRS;
• ВОЛС;
• локальная вычислительная сеть (ЛВС) 10/100 Мбит/с Ethernet.

Совокупность способов и средств связи ПТК обеспечивает как горизонтальный, так и вертикальный обмен информацией между отдельными компонентами ПТК. Горизонтальный обмен обеспечивает передачу информации между компонентами одного уровня, а вертикальный обмен - между компонентами разных уровней. При вертикальном обмене информация от УСО через заданные интервалы времени направляется серверу базы данных. Кроме того, контроллеры передают на станцию верхнего уровня событийную информацию (с меткой времени), связанную с выходом за уставки аналоговых сигналов, изменением состояния дискретных сигналов, появлением или исчезновением ошибок. Такой же вид обмена используется в целях регистрации событий (в частности, аварийных). Связь со смежной или вышестоящей системой может осуществляться через выделенный файл-сервер или на базе технологии коммутируемых сетей (10/100/1000 Switch Ethernet), или, например, по модему (коммутируемая или выделенная телефонная или физическая линия), GSM/GPRS

Важным элементом связи в ПТК является сервер соединений по протоколу TCP/IP. При использовании пакетной связи GPRS он служит шлюзом между локальными сетями клиентов и глобальной сетью Интернет. Этот сервер имеет постоянный выделенный IP-адрес в Интернете и статически связан с компьютером, имеющим такой адрес. Все остальные клиенты, как НУ, так и ВУ соединяются с этим сервером либо непосредственно через глобальную сеть либо через сеть, соединенную с глобальной сетью.

Программное обеспечение ПТК СКАТ-4:

Программное обеспечение (ПО) ПТК СКАТ-4 реализовано на базе программного комплекса ОРИОН, решающего следующие комплексы задач:

• общесистемные;
• прикладные;
• функциональные (пользовательские).

ПК ОРИОН обеспечивает выполнение следующих функций и задач системы:

• решение пользовательских и прикладных комплексов задач;
• информационный обмен между компонентами системы и внешними информационными системами;
• управление базами данных;
• защиту от несанкционированного доступа к информационным и программным ресурсам системы;
• замену, включение новых и удаление старых компонентов в процессе развития и совершенствования системы;
• сервисные функции (архивацию данных, обслуживание файлов системы и т.д.).

В соответствии с общей структурой ПК ОРИОН прикладное и функциональное программное обеспечение реализовано в виде отдельных программных комплексов – сервера сбора данных и автоматизированных рабочих мест (АРМ), реализующих функции системы:

• сервер сбора информации – программный комплекс, объединяющий компоненты прикладного ПО;
• АРМ «Диспетчер», АРМ «Специалист», АРМ «Администратор» – программные комплексы, объединяющие компоненты функционального ПО различной направленности.

Функции ОПО системы являются «базовыми» ПО, по отношению к прикладному и функциональному программному обеспечению ПТК. ОПО реализуется: - операционной системой Windows XP, Window2003/Server. - системой управления базами данных (СУБД) BDE v.5.0 и InterВaсe v.6.0; - офисным пакетом Microsoft Office 2003.

Функции (задачи), выполняемые ПТК СКАТ-4:

• Прямые измерения входных электрических сигналов по измерительным каналам УСО, информативными параметрами которых являются стандартные аналоговые сигналы постоянного тока, напряжения, сопротивления по ГОСТ 26.011, дискретные сигналы постоянного и переменного тока по ГОСТ 26.013, в том числе информативными параметрами которых являются частота, длительность и число импульсов, и преобразование их в эквивалентное значение физической величины согласно программируемым зависимостям;
• Прием входных сигналов по цифровым каналам УСО посредством стандартных интерфейсов ИРПС, RS–232, CAN, RS–485 или Ethernet;
• Косвенные измерения температуры путём преобразования выходных сигналов термопреобразователей сопротивлений в значение температуры согласно номинальным статическим характеристикам преобразования (НСХ), регламентированным ГОСТ 6651;
• Выполнение вычислительных операций по программируемым математическим выражениям;
• Световая и звуковая сигнализация отклонения контролируемых параметров от заданных (программируемых) границ;
• Ведение протокола сообщений ПТК с фиксацией в нём происходящих событий (нештатные ситуации, сигнализация, диагностические сообщения, регистрация действий пользователей и т.п.) с присвоением сообщению соответствующей метки времени;
• Формирование часовых, суточных, месячных и их производных трендов (средних, суммарных, экстремальных, текущих и других значений) контролируемых параметров;
• Документирование информации (формирование и вывод на печать печатных документов: режимного листа, отчётных ведомостей, протоколов сообщений, протокола аварийных ситуаций и т.п.);
• Архивирование информации: трендов, печатных документов, протокола событий, на жёсткие (винчестер) и съёмные (магнитооптические, CD-RW) диски;
• Визуализация оперативных и архивных данных на видеокадрах посредством технологических мнемосхем, в табличном (в виде печатных документов) и графическом виде (в виде трендов);
• Мониторинг, самодиагностика технических и программных средств ПТК;
• Защита информации от несанкционированного доступа и изменения, её сохранение при обесточивании питания;
• Ведение календаря, времени суток, обеспечение (синхронизация) единого астрономического времени абонентов ПТК, в том числе по сигналу со спутника (посредством GPS-приёмника);
• Экспорт и импорт информационных данных посредством файл – обмена, экспорт и импорт в согласованном формате.