MISE EN ŒUVRE ET REALISATION D’UN LOGICIEL POUR DES SYSTHEMES SCADA D’ALSTOM

 

Блінов I.В. (ДонНТУ, Донецьк)

Статья Блинова И.В. для сборника студенческих трудов французско-технического факультета (второе издание)

 

Запропонована та розроблена прикладна программа, яка призначена для роботи з базами даних комплексу SCADA, з використанням Iнтернет – технології.Розробка велась за участю „УкрЕнерго” на базі програмного інтерфейсу API HDR, запропонованого компанією Alstom T&D (ESCA).

 

Vue générale

 

Au début des années 80 on a eu l’apparition du premier EMS (utilitaires des Etats du Golfe). Le SCADA a fourni une aide pour l'enregistrement des données de mesure  sous forme de fichiers afin que les ingénieurs puissent faire après l’événement l'analyse des perturbations du systèmes. Cette fonctionnalité était appelée la Revue d’Après Dérangement (Post Disturbance Review PDR) mais quelque temps après son nom a été changé pour celui moins alarmiste d'Enregistrement de Données Historique (Historical Data Recording HDR).

Les dossiers de HDR qui sont créés par la tâche de SCANNER de SCADA's contiennent une richesse d'information utile, toutefois jusqu'ici l'accès aux données a été limité parce qu'il n'y a eu aucune interface documentée pour atteindre les données. L'objectif du travail d’ESCA est de décrire un nouvel API (HDRAPI) qui permettra d'accéder aux données verrouillées dans les dossiers de HDR.

En créant un nouvel API, ESCA espère qu’elle pourra par la suite changer les programmes de SCADA qui lisent actuellement les dossiers  HDR de sorte qu'ils  emploient le nouvel API. Ceci signifierait qu'il y aurait seulement une  exécution dans tout l'ESCA pour lire les données HDR.

 

Objectifs du travail

 

            Développer une fonctionnalité de recherche, traitement et visualisation d'informations contenues dans des fichiers de données historiques SCADA au moyen d'une API (Application Programming Interface) nouvellement intégrée dans le produit logiciel d'ALSTOM.

Problème posé

 

Dans le cadre d’un projet pour le client ukrainien il faut réaliser une application qui permettra d'accéder aux données dans les dossiers de HDR et

d’afficher le résultat au format compréhensible. Pour créer cette application il est important de tester des fonctions d’HDRAPI  fournit par l’ESCA et écrire le document de validation.

 

Partie thechnique

 

 Le client a proposé de réaliser une application ( appelé HDRMiner  ) qui en suivant les instructions de l’utilisateur prend l’historique des données dans une base de données.      

HDRMiner est un utilitaire de ligne de commande d'Unix Tru64 offrant la possibilité de choisir des données historiques consacrées puis permettant de les présenter au format standard, dans le format XML. Il doit être développé en utilisant le langage de programmation  C / C++.

         Puisque HDRMiner est une application autonome standard qui prend des paramètres d'entrée, des options de ligne de commande ou de variable d'environnement système, elle peut être employée comme programme de CGI par le serveur d'information, tel que le HTTP ou les serveurs d'enchaînement. Il y a le schéma d'utilisation de HDRMiner dans le système standard d'ALSTOM EMP (figure 1).  

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

 

 

Figure 1 – le schéma d'utilisation de HDRMiner

 

Selon ce schéma on peut voir que le HDRMiner est un programme qui doit prendre des données des fichiers de HDR et visualiser le résultat  au format XML.

Le CGI est une méthode à l’aide de laquelle le serveur peut recevoir et envoyer des fichiers à la BD, aux documents etc. et représenter ces données par le browser ( dans notre cas Internet Explorer 6 ). CGI est une norme prise en charge par la quasi-totalité des serveurs Web. Elle définit la façon dont les nformations sont échangées entre un serveur Web et un programme externe (CGI). Les programmes CGI sont stockés dans le sous – répertoire  cgi-bin.

            Pour créer le HDRMiner comme le programme de CGI, il faut recouper des paramètres d’entrée de variable d’environnement QUERY_SRING.

          Le XML est un format de l’écriture des données structurées ( des tableaux de données). Le XML pour eXtensible Markup Language est donc un langage de balises comme le Html mais il est extensible, évolutif. En XML, les balises ne sont pas prédéfinies. C'est le programmeur qui doit ou peut définir ses propres balises.

Pour le test préliminaire du HDRMiner on a mis ce programme dans le sous – répertoire  cgi-bin.

Le XML n'est que de l'information encodée entre des balises. Il faudra d'autres éléments, comme par exemple un fichier XSL, pour que le navigateur puisse "comprendre" vos balises et afficher ce fichier sous une forme plus conviviale.

Le XSL, pour eXtensible Stylesheet Language ou "langage extensible de feuilles de style", est une recommandation du W3C datant de novembre 1999. C'est donc un standard dans le domaine de la publication sur le Web. Le XSL est en quelque sorte le langage de feuille de style du XML. Un fichier de feuilles de style reprend des données XML et produit la présentation ou l'affichage de ce contenu XML selon les souhaits du créateur de la page.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 2 – Le résultat du fonctionnement du HDRMiner.

On peut voir que, comme on l’a prévu, le HDRMiner prend des paramètres d'entrée, de variable d'environnement système. Dans notre cas les paramètres d’entrée sont :

·        Substn ,

·        Devtyp ,

·        Device ,

·        Analog ,

·        Ets – le temps initiale de fichier ,

·        Tts – le temps finale de fichier,

On tape les mots – clés (les paramètres d'entrée ) dans une ligne de commande de browser ( Address ) et on reçoit l’historique des données sous forme de table dynamique.

Pour l’utilisateur final, il est important  de tracer des courbes du changement des valeurs analogiques ( ou de point ). Pour l’instant HdrMiner est capable d’afficher des résultats sans la possibilité d’utiliser la fonctionnalité « Step ». c’est à dire qu’il n’y a pas de possibilité de  reconstruction de l’historique des données. La figure 2 aussi représente le fonctionnement de l’utilité « Step ». Comme on peut le voir, l’utilisateur a entré un  pas égal à 5. Le programme reconstruit l’historique des données  selon le pas prévu.

         A l’avenir on a prévu de tracer les courbes du changement de valeur au  moyen des langages de programmation comme Java – Scripte. Pour l’instant l’utilisateur peut construire les courbes en utilisant Excel.

 

Résumé

 

En arrivant au terme de ce travail, il serait judicieux de mettre en exergue les qualités et les améliorations possibles du produit. Cet exposé sera joint aux difficultés rencontrées et aux apports de ce stage.

Globalement, on peut dire que ce logiciel permet à l’utilisateur de personnaliser ses paramètres et de travailler efficacement. De plus il permet de travailler avec la base des données en utilisant l’Internet. Par conséquent , on peut modifier l’interface en utilisant des outils de Web.

On peut constater que HDRMiner est un logiciel mobile, qui permettra à l’utilisateur de recevoir des données  sur plusieurs ordinateurs en travaillant  avec la même base des données. HdrMiner correspond aux attends du client et on peut intégrer cette application dans la famille des logiciels d’ALSTOM T&D.

Malgré sa valeur, le logiciel présente certaines limites qu’on pourrait diminuer par certaines améliorations :

 

·        Réaliser une fonctionnalité qui permettra tracer les courbes.

 

·        Minimiser le temps nécessaire à la présentation des résultats (augmenter la vitesse du fonctionnement du programme). Il faut noter que l'utilisation de CGI pour traiter des documents peut avoir une incidence considérable sur les performances du serveur. Le traitement d'un document à l'aide de CGI peut consommer 10 fois plus de ressources que le traitement d'un document statique.

 

·        Améliorer l’interface d’utilisateur

 

Bibliographie

Documentation internes à ALSTOM : Documents relatifs à :

·        HDR : Son architecture, son environnement ;

·        HDRAPI : Utilisation , des fonctions, différentes procédures ;

·        EMP SCADA : Guide d’utilisation ;  SCADA : La spécification fonctionnelle