Monitorovanie infraštruktúry siete prostredníctvom OPC klientskej aplikácie - História úprav

Juraj na 11:45, 6. september 2010

2010-09-06T11:45:16Z

Juraj: Vytvorená stránka „Kategória:Študentské práceKategória:Diplomové práceKategória:Komunikačné siete {{Hlavička_FM|{{PAGENAME}}|Bc. Ján Kondrla| Ing. Tomáš Páleník| 2…“

2010-04-07T11:29:39Z

Vytvorená stránka „Kategória:Študentské práce Kategória:Diplomové práce Kategória:Komunikačné siete {{Hlavička_FM|{{PAGENAME}}|Bc. Ján Kondrla| Ing. Tomáš Páleník| 2…“

Nová stránka

[[Kategória:Študentské práce]][[Kategória:Diplomové práce]][[Kategória:Komunikačné siete]]
{{Hlavička_FM|{{PAGENAME}}|Bc. Ján Kondrla|
Ing. Tomáš Páleník|
2009/2010
|Diplomový projekt
|Mechatronika
}}
{{Praca_uvod|1|Monitorovanie infraštruktúry siete prostredníctvom OPC klientskej aplikácie|Počítačová sieť|Komunikácia v počítačových sieťach|Manažment počítačovej siete|Návrh klientskej aplikácie pre monitorovanie počítačovej siete}}
__TOC__
{{Abstrakt
|slovensky
|anglicky
}}

=Počítačová sieť=
Počítačová sieť je systém vzájomne prepojených a spolupracujúcich počítačov, minimálne dvoch, za účelom výmeny dát alebo zdieľania služieb. Počítačové siete v porovnaní so samostatnými počítačmi prinášajú niekoľko zásadných výhod.

Prostredníctvom siete možno pohodlne a rýchlo prenášať informácie medzi počítačmi, zdieľať údaje alebo prostriedky, monitorovať rôzne procesy a mnoho ďalších úloh. Výkonnostne sa počítačová sieť približuje k superpočítačom, ale obstarávacie cena je neporovnateľne nižšia.
Okrem samotnej infraštruktúry je počítačová sieť zložená z aktívnych a pasívnych prvkov. Medzi základné stavebné prvky patria počítače, ktoré sa podľa účelu delia na dve skupiny: servery a klienti.
Jednoduchý príklad siete je znázornený na obrázku 1. Táto sieť je zložená z jedného servera a štyroch klientskych staníc. Do jednej siete ich spája centrálny prvok – rozbočovač.

[[Súbor:jk_dp_1.png|framed|center|Obr. 1 Príklad jednoduchej počítačovej siete]]

'''Server'''

Server je počítač, ktorý poskytuje svoje služby alebo prostriedky ostatným počítačom v sieti. Z hľadiska výkonnosti je to najvýkonnejší počítač v sieti. Podľa poskytovanej služby rozlišujeme tri základné typy serverov:
*aplikačný – bežia na ňom rôzne aplikácie,
*súborový – poskytuje diskový priestor klientom,
*databázový – slúži ako centrálne úložisko dát.
V menšej počítačovej sieti postačuje fyzicky jeden server, ktorý spravidla poskytuje viacero služieb.

'''Klient'''

Klient alebo pracovná stanica je počítač fyzicky pripojený k počítačovej sieti, ktorý využíva služby poskytované počítačovou sieťou. Na klientske počítače sú kladené menšie hardvérové nároky ako na serveri. V niektorých prípadoch sú to dokonca bezdiskové pracovné stanice, ktoré slúžia iba ako terminál. Funkčnosť terminálu je rovnaká ako sólo počítača.

==Priemyselné siete==
Automatizácia výroby prináša používanie číslicových zariadení ako sú napríklad snímače a akčné členy. Z toho dôvodu je logické spracovať údaje z týchto zariadení v číslicovom počítači.
Použitie priemyselnej siete umožňuje monitorovanie prístrojov a zariadení, ich konfiguráciu a diagnostiku, sledovanie aktuálneho stavu a stavových veličín a riadenie technologického procesu v reálnom čase.
Priemyselná sieť je zložená z niekoľkých úrovní (obrázok 2). Na najnižšej úrovni sú riadené alebo monitorované prvky. Z hľadiska hierarchie je to riadené úroveň. Tu sa používajú najmä snímače a akčné členy, ktoré monitorujú stavové veličiny jednotlivých procesov. Informujú tak obsluhu o aktuálnom priebehu procesu a v prípade medzných hodnôt stavových veličín informujú alarmom o hroziacom nebezpečenstve.
Na najnižšej úrovni priemyselnej siete sa požívajú rôzne roboty alebo stroje, ktoré slúžia na zautomatizovanie výrobného procesu.

Vyššia úroveň priemyselnej siete je riadiaca úroveň, z ktorej sa riadia prvky najnižšej úrovne. Tu sa väčšinou nachádzajú klientske pracovné stanice alebo terminály, na ktorých sa používajú rôzne SCADA a HIM systémy. Tieto systému poskytujú obsluhe vizuálne rozhranie a uľahčujú tak komunikáciu a riadenie objektov v najnižšej úrovni.

[[Súbor:jk_dp_2.png|framed|center|Obr. 2 Priemyselná sieť]]

Najvyššia úroveň priemyselnej siete je klasická počítačová sieť. Táto úroveň nie je primárne určená na priame riadenie výrobných procesov aj keď z technologického hľadiska je to možné. Táto časť priemyselnej siete je skôr zameraná na kontrolnú činnosť, vyhodnocujú sa alarmy, plánuje sa výroba a pod.
Prepojením priemyselnej siete z Internetom umožňuje vzdialenú správu technologických zariadení. V súčasnosti vznikajú nadnárodné korporácie, ktorých manažment má vďaka internetu dostupné informácie zo vzdialených pobočiek takmer v reálnom čase.

'''Zhrnutie'''

Počítačoví technológie ako aj počítačové siete sa stali súčasťou nášho každodenného života. Počítačové siete poskytujú omnoho väčší výpočtový výkon pri relatívne nízkych finančných nákladoch. Napríklad tzv. distribuované operačné systémy dokážu riešiť veľmi zložité problémy, náročné na počítačový výkon, rozdelením úlohy na menšie časti. Každú časť spracuje iný počítač čím sa čas spracovania niekoľko násobne zníži.

@@ Riadok 3: / Riadok 3: @@
 Ing. Tomáš Páleník|
 /2010
-|Diplomový projekt
+|Diplomová práca
 |Mechatronika
 }}
-{{Praca_uvod|1|Monitorovanie infraštruktúry siete prostredníctvom OPC klientskej aplikácie|Počítačová sieť|Komunikácia v počítačových sieťach|Manažment počítačovej siete|Návrh klientskej aplikácie pre monitorovanie počítačovej siete}}
+{{Praca_uvod|1|Monitorovanie infraštruktúry siete prostredníctvom OPC klientskej aplikácie|Počítačová sieť|Komunikácia v počítačových sieťach|Manažment počítačovej siete|Návrh klientskej aplikácie pre monitorovanie počítačovej siete|Aplikácia OPC Monitor|Alternatívny spôsob tvorby klientskej OPC aplikácie}}
 __TOC__
 {{Abstrakt
-|slovensky
+|Diplomová práca sa zaoberá možnosťami monitorovania infraštruktúry siete so zameraním na sieťové a priemyselné štandardy. Vychádza z praktických skúsenosti zo správy počítačových sietí a z informácií získaných v odbornej literatúre. Popisuje problematiku monitorovania TCP/IP sieti a bližšie opisuje protokoly SNMP a OPC. V zostávajúcej časti sa zaoberá návrhom a realizáciou monitorovacej OPC aplikácie s využitím monitorovania sieťových alebo priemyselných zariadení. V závere práce je uvedený alternatívny spôsob tvorby klientskej aplikácie.
-|anglicky
+|The thesis discusses the monitoring of network infrastructure with a focus on networking and industry standards. It is based on practical experience of management of computer networks and information obtained in the literature. It describes the problems of monitoring TCP/IP networks and further analyzes SNMP and OPC protocols. The remaining part of the thesis presents application design and implementation of monitoring application. The conclusion describes an alternative way of creation of client applications.
 }}
-=Počítačová sieť=
+'''Úvod'''
-Prostredníctvom siete možno pohodlne a rýchlo prenášať informácie medzi počítačmi, zdieľať údaje alebo prostriedky, monitorovať rôzne procesy a mnoho ďalších úloh. Výkonnostne sa počítačová sieť približuje k superpočítačom, ale obstarávacie cena je neporovnateľne nižšia.
+Informatizácia je v súčasnosti jedným z najdynamickejšie sa rozvíjajúcim ľudským odvetvím. Neodmysliteľnou súčasťou informatizácie sú aj dátové komunikačné siete. Postupom času vznikajú čoraz väčšie a komplexnejšie siete.
-Okrem samotnej infraštruktúry je počítačová sieť zložená z aktívnych a pasívnych prvkov. Medzi základné stavebné prvky patria počítače, ktoré sa podľa účelu delia na dve skupiny: servery a klienti.
+Informatizácia zasiahla do všetkých oblastí ľudskej činnosti a svoje uplatnenie si našla aj priemyselnom odvetví. Počítačové systémy v priemysle urýchľujú vývoj a výrobu nových produktov a umožňujú komplexné riadenie a monitorovanie priemyselných procesov.
-Jednoduchý príklad siete je znázornený na obrázku 1. Táto sieť je zložená z jedného servera a štyroch klientskych staníc. Do jednej siete ich spája centrálny prvok – rozbočovač.
-[[Súbor:jk_dp_1.png|framed|center|Obr. 1 Príklad jednoduchej počítačovej siete]]
+=Komunikačné siete =
-'''Server'''
+Prostredníctvom siete možno pohodlne a rýchlo prenášať informácie medzi počítačmi, zdieľať údaje alebo prostriedky, monitorovať rôzne procesy a mnoho ďalších úloh. Poskytujú omnoho väčší výpočtový výkon pri relatívne nízkych obstarávacích nákladoch. Napríklad tzv. distribuované operačné systémy dokážu riešiť veľmi zložité problémy, náročné na výpočtový výkon, rozdelením úlohy na menšie časti. Každú časť spracuje iný počítač čím sa doba spracovania niekoľko násobne zníži. [1]
 Server je počítač, ktorý poskytuje svoje služby alebo prostriedky ostatným počítačom v sieti. Z hľadiska výkonnosti je to najvýkonnejší počítač v sieti. Podľa poskytovanej služby rozlišujeme tri základné typy serverov:
 *aplikačný – bežia na ňom rôzne aplikácie,
@@ Riadok 29: / Riadok 50: @@
 *databázový – slúži ako centrálne úložisko dát.
 V menšej počítačovej sieti postačuje fyzicky jeden server, ktorý spravidla poskytuje viacero služieb.
 Klient alebo pracovná stanica je počítač fyzicky pripojený k počítačovej sieti, ktorý využíva služby poskytované počítačovou sieťou. Na klientske počítače sú kladené menšie hardvérové nároky ako na serveri. V niektorých prípadoch sú to dokonca bezdiskové pracovné stanice, ktoré slúžia iba ako terminál. Funkčnosť terminálu je rovnaká ako sólo počítača.
 ==Priemyselné siete==
-Automatizácia výroby prináša používanie číslicových zariadení ako sú napríklad snímače a akčné členy. Z toho dôvodu je logické spracovať údaje z týchto zariadení v číslicovom počítači.
+Automatizácia výroby prináša do priemyslu používanie číslicových zariadení ako sú napríklad snímače a akčné členy. Z toho dôvodu je logické spracovať údaje z týchto zariadení v číslicovom počítači. Hierarchickým spájaním monitorovacích a monitorovaných zariadení do logického celku vznikajú priemyselné siete, ktoré prinášajú podobné výhody ako počítačové siete popísane v predchádzajúcej kapitole.
 Použitie priemyselnej siete umožňuje monitorovanie prístrojov a zariadení, ich konfiguráciu a diagnostiku, sledovanie aktuálneho stavu a stavových veličín a riadenie technologického procesu v reálnom čase.
-Priemyselná sieť je zložená z niekoľkých úrovní (obrázok 2). Na najnižšej úrovni sú riadené alebo monitorované prvky. Z hľadiska hierarchie je to riadené úroveň. Tu sa používajú najmä snímače a akčné členy, ktoré monitorujú stavové veličiny jednotlivých procesov. Informujú tak obsluhu o aktuálnom priebehu procesu a v prípade medzných hodnôt stavových veličín informujú alarmom o hroziacom nebezpečenstve.
+Priemyselnú sieť môžeme rozdeliť do troch logických úrovní [2]:
-Na najnižšej úrovni priemyselnej siete sa požívajú rôzne roboty alebo stroje, ktoré slúžia na zautomatizovanie výrobného procesu.
+*Riadená,
+*Riadiaca,
-Vyššia úroveň priemyselnej siete je riadiaca úroveň, z ktorej sa riadia prvky najnižšej úrovne. Tu sa väčšinou nachádzajú klientske pracovné stanice alebo terminály, na ktorých sa používajú rôzne SCADA a HIM systémy. Tieto systému poskytujú obsluhe vizuálne rozhranie a uľahčujú tak komunikáciu a riadenie objektov v najnižšej úrovni.
+*Kontrolná.
-[[Súbor:jk_dp_2.png|framed|center|Obr. 2 Priemyselná sieť]]
+Na najnižšej úrovni sú riadené alebo monitorované prvky (Obr. 1). Sú to rôzne snímače, senzory, programovateľné automaty a pod. Z hľadiska hierarchie je to riadená alebo procesná úroveň. Z tejto úrovne priemyselnej siete sa získavajú údaje, ktoré informujú obsluhu o aktuálnom priebehu výrobného procesu a v prípade medzných hodnôt stavových veličín informujú alarmom o hroziacom nebezpečenstve. [2]
-Najvyššia úroveň priemyselnej siete je klasická počítačová sieť. Táto úroveň nie je primárne určená na priame riadenie výrobných procesov aj keď z technologického hľadiska je to možné. Táto časť priemyselnej siete je skôr zameraná na kontrolnú činnosť, vyhodnocujú sa alarmy, plánuje sa  výroba a pod.
+Najvyššia úroveň je tvorená štandardnou počítačovou sieťou. Táto úroveň nie je primárne určená na priame riadenie výrobných procesov, ale na riadenie celého podniku. Táto časť priemyselnej siete je zameraná najmä na kontrolnú činnosť, vyhodnocovanie alarmov, plánovanie a zefektívňovanie výroba a pod.
-'''Zhrnutie'''
+Procesná a riadiaca úroveň tvoria jeden celok a v priemyselnom podniku môže existovať takýchto celkov niekoľko. Napríklad každá výrobná hala má svoju vlastnú procesnú a riadiacu úroveň a všetky sú pripojené do najvyššej úrovne priemyselnej siete, ktorá monitoruje chod celého podniku. [2]
-Počítačoví technológie ako aj počítačové siete sa stali súčasťou nášho každodenného života. Počítačové siete poskytujú omnoho väčší výpočtový výkon pri relatívne nízkych finančných nákladoch. Napríklad tzv. distribuované operačné systémy dokážu riešiť veľmi zložité problémy, náročné na počítačový výkon, rozdelením úlohy na menšie časti. Každú časť spracuje iný počítač čím sa čas spracovania niekoľko násobne zníži.
+Prepojenie priemyselnej siete z Internetom umožňuje vzdialenú správu technologických zariadení. Vďaka Internetu sú dostupné informácie o procese riadenia zo vzdialených pobočiek takmer v reálnom čase.