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SA – Soluçþes em Automação, S.A. 5FM t'BY  JOGP!TBPOMJOFQUtXXXTBPOMJOFQU

INFORMAĂ‡ĂƒO TÉCNICO-COMERCIAL

OS BENEFĂ?CIOS DE DESENVOLVIMENTO DE APLICAÇÕES ORIENTADAS A OBJECTOS PARA SISTEMAS DE SUPERVISĂƒO E SCADA (1.ÂŞ PARTE) 1. VISĂƒO GERAL Existem vĂĄrias diferenças fundamentais nos sistemas SCADA e supervisĂŁo HMI (Human Machine Interface), entre os que sĂŁo baseados em desenvolvimento orientado a objectos e o tradicional desenvolvimento baseado em Tags. Neste artigo, iremos diferenciar as duas metodologias.

2. INTRODUĂ‡ĂƒO As arquitecturas baseadas em Tag existem hĂĄ muitos anos no mundo da computação. O desenvolvimento orientado a objectos tambĂŠm tem vindo a ser usado jĂĄ hĂĄ algum tempo. Ambos sĂł agora estĂŁo a começar a evoluir, no processo de sistemas SCADA e supervisĂŁo HMI.

3. DEFINIÇÕES As seguintes definiçþes irĂŁo aparecer ao longo do artigo. - Programação Orientada a Objectos: Programação Orientada a Objectos (OOP) ĂŠ um modelo de linguagem de programação organizada em torno de “objectosâ€? em vez de “acçþesâ€?, e em dados em vez de lĂłgica. Historicamente, os programas eram vistos como um procedimento lĂłgico que recebem dados das entradas, processam e produzem dados de saĂ­da. O desafio da programação era visto como a forma de escrever a lĂłgica, e nĂŁo como definir os dados. Em contrapartida, a programação orientada a objectos preocupa-se com os objectos que queremos manipular, em vez da lĂłgica necessĂĄria para manipulĂĄ-los. - Componente: Na programação orientada a objectos e tecnologia de objectos distribuĂ­dos, um componente ĂŠ um bloco de construção do programa, que pode ser combinado com outros componentes, de um mesmo computador ou de outros, que estejam ligados numa rede distribuĂ­da, de modo a formarem uma aplicação. Os componentes podem ser distribuĂ­dos por servidores diferentes, dentro de uma rede, e podem comunicar uns com os outros para executar serviços. Exemplos: - Um botĂŁo, num interface grĂĄfico do utilizador; - Uma calculadora de juros; - Um interface para uma base de dados -

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Recipiente: Os componentes funcionam dentro do contexto de um recipiente. Exemplos: - Servidores Web; - Servidores de aplicaçþes; - Base de dados; Componente baseado em objecto: Este termo refere-se a um sistema que usa um desenvolvimento orientado a objectos, para produzir uma aplicação modular, que pode ser distribuída atravÊs de qualquer quantidade de recursos computacionais. Como a ligação entre o componente, o ambiente de desenvolvimento e o ambiente Runtime Ê mantida, as mudanças incrementais podem ser feitas sem ter de interromper o sistema inteiro.

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Replicação: Este termo refere-se à criação de componentes, a partir do modelo de objecto; Propagação das Alteraçþes: Na programação orientada a objectos, este termo refere-se ao processo de alteração de um objecto modelo e a sua distribuição selectiva para uma aplicação, para vårias aplicaçþes ou para todo o sistema.

4. SISTEMA BASEADO EM TAG VERSUS SISTEMA DE COMPONENTES ORIENTADO A OBJECTOS 4.1. Sistema baseado em Tag Desde a criação dos sistemas HMI baseados em PC, e dos sistemas de supervisĂŁo SCADA, o desenvolvimento do acesso a dados, scripts, alarmes e anĂĄlise dos dados foi baseado no conceito das Tags. Embora esta abordagem possa ser simples e portĂĄtil de um projecto para outro, um ambiente baseado em Tag utiliza um “namespaceâ€? plano, o que ĂŠ uma lacuna, porque os elementos individuais nĂŁo podem ser ligados ou organizados em estruturas mais inteligentes, com relacionamentos e interdependĂŞncias internas. As alteraçþes das listagens das Tags sĂŁo geralmente executadas externamente ao ambiente de desenvolvimento, e estas modificaçþes podem ser feitas atravĂŠs de um arquivo de texto ou em ferramentas como o Microsoft Excel, sendo seguidamente reimportadas para a aplicação. A reutilização de um sistema baseado em Tag, ĂŠ geralmente aplicada atravĂŠs de referĂŞncias dinâmicas ou referĂŞncias cliente-servidor. O sistema quando se encontra em Runtime, possui grĂĄficos comuns contendo scripts que alteram as Tags. Como a estrutura da aplicação ĂŠ simples, o utilizador ao fazer alteraçþes numa Tag necessita de analisar todo o sistema, de modo a poder verificar quais as alteraçþes provocadas. 4.2 Sistema de componentes orientado a objectos O conceito de componente ou desenvolvimento orientado a objectos ĂŠ oriundo do mundo da Tecnologia da Informação (TI). O objectivo era fornecer ferramentas que libertariam o tempo de desenvolvimento, uma programação de tarefas repetitivas, e ao mesmo tempo maximizar a reutilização, atravĂŠs do desenvolvimento de componentes comuns. Como era de esperar, estas ferramentas nĂŁo se encaixaram totalmente no ambiente industrial, e os integradores de sistemas e engenheiros de produção nĂŁo sĂŁo os programadores tĂ­picos de computadores. Para alĂŠm disso, existem tambĂŠm algumas diferenças fundamentais entre a arquitectura de TI e aplicaçþes de automação da produção. Por exemplo, as aplicaçþes TI envolvem tipicamente acesso a bases de dados gerais, baseadas em interfaces com formulĂĄrios, que realizam operaçþes como: banco online, relatĂłrios de negĂłcios, gestĂŁo de RH, contabilidade financeira ou simplesmente a verificação de informação estatĂ­stica. robĂłtica [47]


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aplicação SCADA é realmente de componentes baseados em objectos, esta usa a filosofia de relação pai-filho. Os objectos modelo (pai) são desenvolvidos primeiro. Em seguida, os componentes são replicados ou instanciados, a partir dos objectos “pai”. Os “filhos” são ligados ao “pai”, para que, assim que o “pai” seja modificado, essas alterações sejam replicadas para todos os “filhos”. Esta é uma capacidade de desenvolvimento extremamente poderosa na medida em que: - A criação da aplicação é optimizada pelo uso do objecto modelo para gerar automaticamente os componentes (replicação); - As alterações no projecto são facilmente acomodadas, ou seja, os componentes herdam as alterações dos “pais” através da propagação de alterações; - As mudanças no sistema e expansões são mais fáceis e mais eficazes devido à replicação automática e propagação de alterações.

6. DESENVOLVER UMA VEZ, REUTILIZAR MUITAS VEZES

O Industrial Application Server é um software orientado a objectos, tendo uma abordagem de desenvolvimento mais simples do que outros que envolvem uma programação pesada. O software ArchestrA Integrated Development Environment (IDE) permite o uso simples das técnicas arrastar/soltar, clicar para seleccionar e preencher caixas de texto. Na maioria dos casos, este método é mais fácil do que os scripts linha-a-linha. Além disso, o número de erros de sintaxe e de Runtime são minimizados, porque o IDE reforça as regras e especificações do sistema. Os utilizadores podem desenvolver objectos uma única vez e reutilizá-los várias vezes, na aplicação actual, assim como em projectos futuros.

7. GRÁFICOS ORIENTADOS A OBJECTOS NO AMBIENTE SCADA O termo “Gráficos orientados a objectos” tem sido usado no ambiente SCADA desde o início de 1990. Hoje, este termo geralmente refere-se à capacidade de construir gráficos e desenhos baseados em classes ou numa hierarquia, permitindo aos utilizadores construir um símbolo e replicá-lo através de uma tela ou aplicação HMI. Os utilizadores podem então editar o símbolo e distribuir facilmente as alterações para todos os símbolos semelhantes, ao mesmo tempo. Embora esta funcionalidade seja útil, as aplicações SCADA não são meramente gráficas. A grande parte do trabalho de desenvolvimento na criação de aplicações de supervisão é gasto na criação de itens ou funcionalidades como: - Monitorização de alarmes; - Scripts de animação; - Scripts de segurança; - Scripts de Supervisão; - Histórico de informação; - Integração com outras aplicações e base de dados SQL; - Detecção de eventos; " ;ajmdZX{aXjadhYdhbdk^bZcidh0 - Integração de dispositivos. A fim de nos apercebermos plenamente dos benefícios de uma arquitectura de componentes baseada em objectos, o sistema SCADA necessita de descrever todos estes pontos, assim como os gráficos e objectos. Na próxima edição vamos fazer referência aos processos desencadeados por cada um dos métodos e ilustrar como o desenvolvimento de aplicações SCADA e supervisão orientado a objectos, pode resultar numa redução até 80% sobre o desenvolvimento tradicional baseado em Tag. (Continua na próxima edição) PUB

robótica [49]

Os benefícios de desenvolvimento de aplicações orientadas a objectos para sistemas de supervisão e s  
Os benefícios de desenvolvimento de aplicações orientadas a objectos para sistemas de supervisão e s  

Autor: SA – Soluções em Automação, S.A; Revista: robótica nº78

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