ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ : ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΛΕΠΟΠΤΟΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΧΕΙΡΙΣΜΟΥ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: ΤΣΕΛΕΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΕΙΣΗΓΗΤΗΣ : ΝΙΚΟΛΑΟΥ ΓΡΗΓΟΡΙΟΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ ΧΑΤΖΗΙΩΑΝΝΟΥ ΙΩΑΝΝΗΣ Α.Μ 31034 ΓΙΑΜΑΡΕΛΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ Α.Μ 29007 1

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το έγγραφο αυτό αποτελεί πτυχιακή εργασία, της οποίας αντικείμενο είναι η έρευνα, η μελέτη και η κατασκευή ενός συστήματος ελέγχου τηλεποπτείας και τηλεχειρισμού κτιριακού συγκροτήματος μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή. Τα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη στον κτιριακό αυτοματισμό είναι ραγδαία είτε σε αυτόν κατατάσσονται εργοστάσια, βιοτεχνίες, βιομηχανίες είτε διαμερίσματα, βίλες, καταστήματα, ξενοδοχεία, εμπορικά κέντρα κ.λ.π. Είναι ένα ευέλικτο σύστημα το οποίο όχι μόνο μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιονδήποτε χώρο μας ενδιαφέρει, αλλά μπορούμε επίσης να ορίσουμε όσες και όποιες λειτουργίες θέλουμε. Αυτό όμως δεν μπορεί να το κάνει ο τελικός χρήστης καθώς χρειάζονται γνώσεις αυτοματισμού, προγραμματισμού PLC και SCADA εφόσον όλο το σύστημα λειτουργεί βάση αυτών των δύο. Μπορεί όμως ο τελικός χρήστης να απαιτήσει από τον κατασκευαστή, ο ίδιος τις λειτουργίες που επιθυμεί. εν είναι απαραίτητο, να συνδέσουμε την λέξη συγκροτήματα με κάποιον αριθμό κτιρίων. Το σύστημα μας θα μπορούσε κάλλιστα να εφαρμοστεί και σε ένα μόνο κτίριο,διαμέρισμα, κατάστημα,σκάφος, εργοστάσιο κ.λ.π αποδίδοντας εξίσου καλά. Η δομή της πτυχιακής χωρίζεται σε τέσσερις ενότητες στην πρώτη ενότητα έχουμε κάποια θεωρητικά στοιχεία για τον ελεγκτή PID αλλά και τους επιμέρους ελεγκτές που από την συνένωση τους προκύπτει ο ελεγκτής PID. Στην δεύτερη ενότητα έχουμε κάποια θεωρητικά στοιχεία για τα συστήματα SCADA, στην τρίτη ενότητα έχουμε το περιβάλλον εργασίας της εφαρμογής SCADA και στην τέταρτη έχουμε το εγχειρίδιο οδηγιών 2

(instruction manual) που περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά του μηχανήματος αλλά και τους πίνακες με τις εντολές για την δημιουργία του κώδικα. Η γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιήσαμε είναι η WIN LOG της SIELCO. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Μέρος Α Ελεγκτής PID αλλά και ανάπτυξη άλλων ελεγκτών σελ. 4 16 1.1 Ελεγκτής PID 1.2 Μαθηματική διερεύνηση του P ελεγκτή 1.3 Μαθηματική διερεύνηση του I ελεγκτή 1.4 Μαθηματική διερεύνηση του D ελεγκτή 1.5 Μαθηματική διερεύνηση του PID ελεγκτή 1.6 Μαθηματική διερεύνηση του PI ελεγκτή 1.7 Μαθηματική διερεύνηση του PD ελεγκτή Μέρος Β Συστήματα τηλεποπτοίας και τηλεχειρισμού (SCADA) σελ. 17 27 2.1 Εισαγωγή 2.2 Τι σημαίνει η λέξη SCADA 2.3 Αρχιτεκτονική 2.4 Λειτουργία 2.5 Ανάπτυξή εφαρμογής 2.6 Εξέλιξη 2.7 Εφαρμοσμένη μηχανική 2.8 Πιθανά οφέλη SCADA Μέρος Γ Περιβάλλον εργασίας εφαρμογής SCADA σελ. 28-41 Μέρος Εγχειρίδιο οδηγιών σελ. 42 76 4.1 Έλεγχος συσκευασίας 4.2 ιαστάσεις 4.3 Μέθοδος κατασκευής 3

4.4 Ηλεκτρική καλωδίωση 4.5 Λειτουργία 4.5.1 Παρουσίαση Εισαγωγή 4.5.2 ιαμόρφωση εισόδου 4.5.3 Ρύθμιση των εξόδων διαμόρφωσης 4.5.4 ιαμόρφωση του επιθυμητού σημείου 4.5.5 ιαμόρφωση ελέγχου 4.5.6 ιαμόρφωση προειδοποίησης 4.6 Ξεκίνημα στον προγραμματισμό σειράς 4.7 Επίβλεψη 4.8 Αυτοελεγχόμενη φωτοδίοδος 4.9 ιεπαφή χρήστη 4.9.1 Εισαγωγή 4.9.2 Πίνακας διαχείρισης 4.9.3 Πληκτρολόγιο 4.9.4 Φωτοδίοδος πρόσοψης 4.9.5 Εξ ορισμού σελίδα 4.9.6 Κυρίως μενού 4.9.7 Επίβλεψη 4.9.8 Προγραμματισμός 4.9.9 ιαμόρφωση 4.9.10 ιάγνωση 4.9.11 Επίβλεψη μέσω υπολογιστή 4.10 Λίστα πυλών ΜΕΡΟΣ Α 1.1 Ελεγκτής PID Ο ελεγκτής είναι μια συσκευή, η οποία στην είσοδο της δέχεται τις διαφορές από την σύγκριση της ελεγχόμενης μεταβλητής με την επιθυμητή τιμή και ανάλογα με την 4

συνάρτηση μεταφοράς που τον χαρακτηρίζει σχηματίζει το ρυθμιστικό σήμα yr(t) που είναι το σήμα εξόδου του ελεγκτή. Ο PID ελεγκτής είναι μια συσκευή η οποία περιλαμβάνει ένα ελεγκτή P ένα ελεγκτή I και ένα ελεγκτή D και περιλαμβάνει τα πλεονεκτήματα των τριών αυτών ελεγκτών και κανένα από τα μειονεκτήματα τους. Ο P ελεγκτής είναι ο απλούστερος ελεγκτής συνεχούς λειτουργίας. Ο χαρακτηρισμός του ελεγκτή σαν αναλογικός (proportional) οφείλεται στην αναλογική σχέση μεταξύ των σημάτων εισόδου εξόδου του ελεγκτή. Το ρυθμιστικό σήμα ακολουθεί τη μεταβολή της ρυθμιστικής διαφοράς (xd) χωρίς χρονική καθυστέρηση. Επομένως ισχύει η σχέση Yr(t) y0 = Kp [w(t) y(t) ] = Kp *xd(t) Ή Yr(t) = Kp * xd(t) (y0 = 0) y0 είναι η τιμή του ρυθμιστικού σήματος,όταν η διαφορά xd = w(t) y(t) = 0 H τιμή του y0 ρυθμίζεται κατά την θέση σε λειτουργία και μπορεί να λάβει διάφορες τιμές ακόμα και μηδέν. Kp καλείται αναλογικός συντελεστής ή απλώς ενίσχυση του ελεγκτή. Οι αναλογικοί ελεγκτές δέχονται στην είσοδο τους σήματα, τα οποία βρίσκονται εντός τυποποιημένων ορίων σύμφωνα με τις προδιαγραφές VDE Πχ για ηλεκτρικούς ελεγκτές ισχύει -10V 10V 0 20 ma 4 20 ma 0.2-1 bar (πνευματικοί ελεγκτές ) Τυποποιημένα είναι επίσης και τα όρια του ρυθμιστικού σήματος yr(t). To ρυθμιστικό σήμα κυμαίνεται μεταξύ των παρακάτω ορίων : 0 V 10 V 0 20 ma 4 20 ma 0.2-1 bar (πνευματικοί ελεγκτές ) 5

Σχ. Α.1 ) Έλεγχος θερμοκρασίας με πνευματικό ελεγκτή. Αναλογική περιοχή Xp και (xp%) : Με τον όρο αναλογική περιοχή εννοούμε το εύρος της μεταβολής, την οποία πρέπει να υποστεί η ελεγχόμενη μεταβλητή x(t) με σταθερό οδηγό μέγεθος w(t) για να διατρέξει τo ρυθμιστικό σήμα (ή ο ρυθμιζόμενος μηχανισμός ) ολόκληρη την περιοχή ρύθμισης (πχ από την πάνω μέχρι την κάτω οριακή θέση μίας βαλβίδας ή ενός υδατοφράκτη Εντός της αναλογικής περιοχής Xp διατηρείται η αναλογική σχέση μεταξύ του ρυθμιστικού σήματος yr(t) και της ρυθμιστικής διαφοράς xd.μεταβάλλοντας την ενίσχυση (Kp) του ελεγκτή P και διατηρώντας το οδηγό μέγεθος σταθερό λαμβάνουμε ένα σμήνος στατικών χαρακτηριστικών Σχ Α.2. Σχ. Α.2) Σμήνος στατικών χαρακτηριστικών ενός ελεγκτή P με παράμετρο την ενίσχυση ή την αναλογική περιοχή. Όπου Yh = περιοχή ρύθμισης Xp = αναλογική περιοχή Y0 = τιμή του ρυθμιστικού σήματος όταν Υmax = μέγιστη οριακή τιμή του ρυθμιστικού σήματος Ymin = ελάχιστη οριακή τιμή του ρυθμιστικού σήματος Ymax =Y0 + Kr *xdmax (Kr = Kp) Ymin =Y0 + Kr*xdmin 6

Yh = Kr* xp Και Kr = Yh / xp ή xp= Yh/ Kr Παραμένουσα ρυθμιστική απόκλιση (σφάλμα Xdb = e) Από την διαφορική εξίσωση του ελεγκτή διαπιστώνει κανείς εύκολα, ότι για να γίνει μια μεταβολή του ρυθμιστικού σήματος Yr(t) πρέπει να υπάρχει στην είσοδο του ελεγκτή πάντα μια ρυθμιστική απόκλιση την οποία θα καλούμε παραμένουσα ρυθμιστική απόκλιση ή σφάλμα.η απαιτούμενη για μια μεταβολή του ρυθμιστικού σήματος παραμένουσα ρυθμιστική απόκλιση είναι τόσο μικρότερη, όσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής ενίσχυσης Kp. 1.2 Μαθηματική διερεύνηση P ελεγκτή Εάν διεγείρουμε τον ελεγκτή P με ένα βηματικό σήμα Xd(t) = xd0 * σ(τ) Τότε λαμβάνουμε στην έξοδο του ελεγκτή την βηματική απόκριση Yr(t) = Kr * xd(t) Η Yr(t) = Kr * xd0 * σ(t) Εάν αναγάγουμε το ρυθμιστικό σήμα στο ύψος του σήματος εισόδου τότε λαμβάνουμε την μεταβατική συνάρτηση [h(t) ] H(t) =yr(t)/xd0 = Kp* σ(t) 7

Σχ.Α.3) Βηματική και μεταβατική απόκριση του ελεγκτή P. Το block διάγραμμα του ελεγκτή P δίνεται παρακάτω Σχ. Α.4) block διάγραμμα του ελεγκτή P Η συνάρτηση μεταφοράς δίνεται από την σχέση Gr(s) = Yr(s)/xd(s) = Kp O ελεγκτής Ι χωρίς χρονική καθυστέρηση του ρυθμιστικού σήματος yr(t) δημιουργεί το ρυθμιστικό δια της χρονικής ολοκλήρωσης της ρυθμιστικής απόκλισης xd(t). Από την χρονική αυτή συμπεριφορά του έλαβε προφανώς και την ονομασία του. Η διαφορική εξίσωση του ελεγκτή Ι χωρίς χρονική καθυστέρηση είναι Yr(t) = Ki * S xd(t) * dt (15) Εάν η ρυθμιστική διαφορά είναι ένα σταθερό μέγεθος τότε η διαφορική εξίσωση λαμβάνει την απλούστερη μορφή της Yr(t) = Kir * xd0 *t Yr = f(t) 8

Σχ.Α.5 ) Βηματικές αποκρίσεις ελεγκτή Ι Παραγωγίζοντας και τα δύο μέλη της σχέσης 15 λαμβάνουμε την σχέση dyr(t)/dt =Kir *xd η οποία μας φανερώνει τον ρυθμό μεταβολής του ρυθμιστικού σήματος. Από την παραπάνω σχέση διαπιστώνουμε, ότι ο ρυθμός μεταβολής του ρυθμιστικού σήματος είναι ανάλογος της ρυθμιστικής διαφοράς (xd). Για μικρές τιμές της ρυθμιστικής διαφοράς xd ο ρυθμός μεταβολής είναι μικρός και για μεγάλες είναι μεγάλος.συγκρίνοντας τις διαφορικές εξισώσεις και τις στατικές χαρακτηριστικές των ελεγκτών P και I παρατηρούμε, ότι Για t =0 Α) xd = xd0=>yr = Kr *Xd0 Ελεγκτής P Β) xd =xd0=>yr =0 Ελεγκτής I Oι σχέσεις (α) και (β) μας οδηγούν στο συμπέρασμα, ότι ο ελεγκτής I είναι αργός. Επομένως το ρυθμιστικό σήμα υφίσταται εφόσον υπάρχει η ρυθμιστική διαφορά (xd) Στην είσοδο του ελεγκτή. Όταν η ρυθμιστική διαφορά xd μηδενιστεί τότε μηδενίζεται και το ρυθμιστικό σήμα (Yr). Συμπέρασμα : 9

Ο ελεγκτής Ι έχει την ικανότητα να μηδενίζει την ρυθμιστική διαφορά (xd). Επομένως δεν υφίσταται παραμένουσα ρυθμιστική απόκλιση, η οποία υπάρχει στον ελεγκτή P και αποτελεί μειονέκτημα αυτού. 1.3 Μαθηματική διερεύνηση του ελεγκτή I Η διαφορική εξίσωση του ελεγκτή Ι είναι Yr = 1/Tir S xd * dt <-> yr =1/s*tir* xd To Tir είναι τεχνικό χαρακτηριστικό του ελεγκτή I και φανερώνει τον χρόνο που απαιτεί ο ελεγκτής για να φθάσει το ρυθμιστικό σήμα στην ίδια τιμή με την ρυθμιστική διαφορά xd0. Στους τυποποιημένους ελεγκτές, όπου το εύρος μέτρησης της ρυθμιστικής διαφοράς xd είναι ίσο και των αυτών μονάδων με το εύρος μέτρησης του ρυθμιστικού σήματος yh, ο χρόνος ολοκλήρωσης υπολογίζεται από την σχέση Tir =1/Kir Oπότε η συνάρτηση μεταφοράς του ελεγκτή I είναι Gr = y(s)/xd(s) = 1/s*Tir Σχ Α.6) Σύμβολο βαθμίδας του ελεγκτή Ι Ο ελεγκτής D είναι ακατάλληλος για να εκτελέσει από μόνος του την εργασία του αυτόματου ελέγχου. Συνήθως συνεργάζεται με άλλους ελεγκτές με σκοπό να εξουδετερώσει κάποιο μειονέκτημα αυτών. 1.4 Mαθηματική διερεύνηση του ελεγκτή D Το ρυθμιστικό σήμα yr(t) ενός ελεγκτή D είναι ανάλογο της παραγώγου της ρυθμιστικής διαφοράς xd(t) και περιγράφεται από την διαφορική εξίσωση Yr(t) = y0 + Kd* dxd(t)/dt Yr(t) y0 = Kd*dx(t)/dt Yr(t) = Kd*dx(t)/dt Όπου Kd είναι ο διαφορικός συντελεστής του ελεγκτή 10

Η συνάρτηση μεταφοράς του ελεγκτή είναι Gr(s) = Kd*s Σχ Α.7) βηματική διέγερση και μεταβατική συνάρτηση ελεγκτή D Σχ Α.8) σύμβολο ελεγκτή D Διέγερση ελεγκτή D με μια ανωφερική διέγερση xd(t) = Ki* t : L {Yr(t) } = Kd * s* L{xd(t)} L{xdt)} = Ki/s^2 L{yr(t) } =Kd*Ki/s. 11

Σχ. Α.9) Ανωφερική διέγερση και μεταβατική συνάρτηση του ελεγκτή D Εάν συνδέσουμε παράλληλα τους τρεις βασικούς ελεγκτές P,I,D τότε λαμβάνουμε τον ελεγκτή PID του σχ. Α.10. 12

Σχ.Α.10) Block διάγραμμα του ελεγκτή PID 1.5 Μαθηματική διερεύνηση του PID ελεγκτή Ως εκ τούτου ο ελεγκτής διέπεται από την παρακάτω διαφορική εξίσωση Yr(t) = y0 + Kp* xd(t) + Ki Sxd(t)*dt + Kd * dxd(t)/dt Yr(t)- y0 = Kp*xd(t) +Ki Sxd(t) *dt + Kd * dxd(t)/dt Η Υ0 = 0 Υr(t) = Kp*xd(t) + Ki Sxd(t)*dt + Kd * dxd(t)/dt (1) Ο ελεγκτής PID συνδυάζει τα πλεονεκτήματα ενός PI και PD ελεγκτή. Δηλαδή αφ ενός μεν δεν εμφανίζει το μειονέκτημα της παραμένουσας ρυθμιστικής απόκλισης, αφ ετέρου δε έχει μεγάλη ρυθμιστική ταχύτητα. Βγάζουμε τον συντελεστή ενίσχυσης (Κr) της σχέσης 1 εκτός παρενθέσεως και λαμβάνουμε την γενική διαφορική εξίσωση του ελεγκτή PID. Yr(t) = Kp(xd(t) + 1/Tn S xd(t)*dt+tv*dxd(t)/dt) Όπου 13

Tn = χρόνος επαναρύθμισης Τv = χρόνος προπορείας Tn = Kp/Ki και Tv = Kd/Kp Η συνάρτηση μεταφοράς του ελεγκτή PID είναι: Gr(s) = L { yr(t)/l{xd(t)} = Kp(1+1/s*Tv+ s*tv) H Κατά Laplace μετασχηματισμένη του ρυθμιστικού σήματος προκύπτει από την σχέση L{yr(t) } = Kp(1+1/sTv + s*tv) * L{xd(t)} Σχ.Α.11) Βηματική διέγερση και μεταβατική απόκριση του ελεγκτή PID Σχ.Α.12) Σύμβολο του ελεγκτή PID Ο ελεγκτής PI προκύπτει δια της παραλλήλου σύνδεσης του ελεγκτή P και I. O ελεγκτής P ως γνωστόν παρουσιάζει μεγάλη ταχύτητα ρύθμισης και μάλιστα χωρίς Χρονική καθυστέρηση, αλλά όμως μειονεκτεί, διότι δεν είναι σε θέση να μηδενίσει την διαφορά μεταξύ της ελεγχόμενης μεταβλητής και της επιθυμητής τιμής με αποτέλεσμα την ύπαρξη του σφάλματος. 14

Με την παράλληλη σύνδεση του ελεγκτή I, ο οποίος εμφανίζει το πλεονέκτημα της ακριβούς ρύθμισης αφενός και το μειονέκτημα του αργού ρυθμού ρύθμισης αφετέρου, λαμβάνουμε έναν νέο ελεγκτή με τα πλεονεκτήματα των δύο ελεγκτών P και I και χωρίς τα μειονεκτήματα αυτών. Σχ.Α.13) Διάγραμμα βαθμίδων ελεγκτή PI 1.6 Μαθηματική διερεύνηση του PI ελεγκτή H διαφορική εξίσωση του ελεγκτή PI προκύπτει από το διάγραμμα βαθμίδων του σχ.3.25 Yr(t) = Y0 + Kxd(t)+ KiSxd(t) (2) =>Yr(t) = Kr[xd(t) + 1/Tn *Sxd(t) *dt] (3) με Y0 = 0 και Tn = χρόνος επαναρύθμισης = χρόνος επιπορείας Tn = Kr/Ki Συνάρτηση μεταφοράς του PI ελεγκτή L{Yr(t)} = Kp[1+1/s*Tn] * L{xd(t)} (4) Gr(s) = L{Yr(t)}/L{xd(t)}= Kp[1+1/s*Tn]=Kp[1+s*Tn/s*Tn] Aντικαθιστούμε την κατά Laplace μετασχηματισμένη της ρυθμιστικής διαφοράς στην σχέση (38) L{Yr(t)} = Kr[1+1/s*Tn] xd0/s και με την του πίνακα L λαμβάνουμε την μεταβατική συνάρτηση του ελεγκτή PI H(t)= Yn(t)/xd0 = Kp[σ(t)+ 1/Tn*t] 15

Σχ.Α.14) Βηματική διέγερση και μεταβατική απόκριση του ελεγκτή PI Σχ.Α.15) Σύμβολο ελεγκτή PI Στον ελεγκτή PD συνυπάρχει η αναλογική και διαφορική δράση των ελεγκτών P και D. Mε την προσθήκη του διαφορικού στοιχείου στον ελεγκτή P το ρυθμιστικό σήμα yr(t) είναι αφενός μεν ανάλογο της ρυθμιστικής διαφοράς xd(t) και αφετέρου ανάλογο της ταχύτητας μεταβολής της ρυθμιστικής διαφοράς dxd(t)/dt.επομένως δια της προσθήκης της διαφορικής βαθμίδας επιτυγχάνουμε επιτάχυνση του ρυθμιστικού φαινομένου και μείωση του νεκρού χρόνου εφόσον το σύστημα εμφανίζει νεκρό χρόνο. 16

Σχ.Α.16)Block διάγραμμα του ελεγκτή PD 1.7 Μαθηματική διερεύνηση του PD ελεγκτή H εξίσωση του ελεγκτή είναι Yr(t) = Y0 + Kp * xd(t) + Kdr* dxd(t)/dt Ή Υr(t) = Kp*xd(t) + Kdr*dxd(t)/dt Όπως στον ελεγκτή PI έτσι και στον ελεγκτή PD το ρυθμιστικό σήμα δεν προκύπτει από την άθροιση των εξόδων των ελεγκτών P και D αλλά από την παραγοντική μορφή της διαφορικής εξίσωσης. Yr(t) = Kp[xd(t) + Tv*dxd(t)/dt] Tv = Kdr/Kp = χρόνος προπορείας. Συνάρτηση μεταφοράς του ελεγκτή PD Gr(s) = Kp*(1+Tv*s) Σχ.Α.17) Σύμβολο ελεγκτή PD 17

ΜΕΡΟΣ Β ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ SCADA ; Γενικά Ένα βιομηχανικό σύστημα SCADA θα χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη ελέγχου των τεσσάρων πειραμάτων LHC. Αυτό το έγγραφο περιγράφει τα συστήματα SCADA από την άποψη της αρχιτεκτονικής τους, της διεπαφής τους στο υλικό διαδικασίας, τη λειτουργία και τις εγκαταστάσεις ανάπτυξης εφαρμογής που παρέχουν. Κάποια προσοχή δίνεται επίσης στα βιομηχανικά πρότυπα στα οποία τηρούν, στη προγραμματισμένη εξέλιξή τους καθώς επίσης και στα πιθανά οφέλη της χρήσης τους. 2.1 Εισαγωγή Στις 20 του Σεπτεμβρίου 2000, η Επιτροπή χρηματοδότησης ενέκρινε την πρόταση να διαπραγματευτεί μια σύμβαση με την ETM A.G. (Eisenstadt, Αυστρία) για τον ανεφοδιασμό συστημάτων SCADA της ETM και την ανάπτυξη των συστημάτων ελέγχου των εταιριών ALICE, ATLAS, CMS και LHCb. Επιπλέον η ομάδα εργασίας SCADA, που οργανώθηκε από το Κέντρο ερευνών (CERN) ελέγχει τον πίνακα, συστήνει PVSS ως ένα από τα προϊόντα SCADA για την ανάπτυξη από τα μελλοντικών συστημάτων ελέγχου στο κέντρο (CERN). Αυτές οι αποφάσεις είναι η ολοκλήρωση περίπου δέκα τριών ανθρωπό-ετών (FTE) της προσπάθειας - που εκτείνεται κατά τη διάρκεια περισσότερο από τρία έτη για να προσδιοριστεί και να αξιολογηθεί ένα κατάλληλο βιομηχανικό σύστημα ελέγχου που αντιμετωπίζει τις ακραίες απαιτήσεις ενέργειας των φυσικών πειραμάτων όπως είναι τα LHC. Ευρέως χρησιμοποιημένα στη βιομηχανία για τον εποπτικό έλεγχο και την απόκτηση στοιχείων των βιομηχανικών διαδικασιών, τα συστήματα SCADA τώρα επίσης ξεπερνούν τα πειραματικά εργαστήρια φυσικής για τους ελέγχους των 18

βοηθητικών συστημάτων όπως η ψύξη, ο εξαερισμός, η διανομή δύναμης, κ.λπ. Πιό πρόσφατα υποβλήθηκαν αιτήσεις επίσης για τους ελέγχους των μικρότερων ανιχνευτών μεγέθους μορίων όπως ο L3 ανιχνευτής και το πείραμα NA48, για την ονομασία δύο παραδειγμάτων κατά (CERN). Τα συστήματα SCADA έχουν σημειώσει ουσιαστική πρόοδο κατά τη διάρκεια των πρόσφατων ετών από άποψη της λειτουργίας, της εξελιξιμότητας, της απόδοσης και της ειλικρίνειας τους έτσι ώστε να είναι μια εναλλακτική λύση για την εξέλιξη στο σπίτι ακόμη και πολύ σύνθετων συστημάτων ελέγχου όπως εκείνων των πειραμάτων φυσικής. 2.2 Τι σημαίνει η λέξη SCADA Ένα σύστημα SCADA χρησιμοποιείται για τον εποπτικό έλεγχο και την απόκτηση στοιχείων. Όπως το όνομα δείχνει, δεν είναι ένα πλήρες σύστημα ελέγχου, αλλά εστιάζει στο εποπτικό επiπεδο. Υπό αυτήν τη μορφή, είναι ένα καθαρά πακέτο λογισμικού που τοποθετείται πάνω από το υλικό στο οποίο διασυνδέεται, γενικά μέσω των ελεγκτών προγραμματίσημης λογικής (PLCs), ή άλλων εμπορικών ενοτήτων υλικού. Τα συστήματα SCADA χρησιμοποιούνται όχι μόνο στις βιομηχανικές διαδικασίες: π.χ. χαλυβουργική, ηλεκτρική παραγωγή (συμβατική και πυρηνική) και διανομή, χημεία, αλλά και σε μερικές πειραματικές εγκαταστάσεις όπως η πυρηνική τήξη. Το μέγεθος τέτοιων εγκαταστάσεων κυμαίνεται από μερικές χιλιάδες έως αρκετές δεκάδες χιλιάδες που εισάγονται ως κανάλια εισόδου - εξόδου (I/O). Εντούτοις, τα συστήματα SCADA εξελίσσονται γρήγορα και εισάγουν τώρα στην αγορά των εγκαταστάσεων διάφορα κανάλια I/O αρκετών εκατoντάδων Κilo (K) ξέρουμε επίσης για δύο περιπτώσεις που βρίσκονται σε ανάπτυξη με κανάλια I/O έως και ενός Mega (M). 19

Τα συστήματα SCADA χρησιμοποιούνται για να τρέξουν στα DOS, VMS και στο Unix τα τελευταία χρόνια όλοι οι προμηθευτές SCADA έχουν κινηθεί προς NT και μερικά επίσης προς Linux. 2.3 Αρχιτεκτονική Αυτό το τμήμα περιγράφει τα κοινά χαρακτηριστικά γνωρίσματα των προϊόντων SCADA που έχουν αξιολογηθεί στο Κέντρο (CERN) λαμβάνοντας υπόψη την πιθανή εφαρμογής τους στα συστήματα ελέγχου των ανιχνευτών LHC [ 1 ]..2 ]. 2.3.1 Αρχιτεκτονική υλικού Ένα σύστημα SCADA διακρίνεται σε δύο βασικά στρώματα το "στρώμα πελατών" που φροντίζουν για την αλληλεπίδραση μηχανών ατόμων και το "στρώμα κεντρικών υπολογιστών στοιχείων" που χειρίζεται τα περισσότερα από τα στοιχεία διαδικασίας τα οποία ελέγχουν τις δραστηριότητες. Οι κεντρικοί υπολογιστές στοιχείων επικοινωνούν με τις συσκευές μέσω των ελεγκτών διαδικασίας. Οι ελεγκτές διαδικασίας, π.χ. PLCs, συνδέονται με τους κεντρικούς υπολογιστές στοιχείων είτε άμεσα είτε μέσω των δικτύων είτε μέσω αρτηριών πεδίου (fieldbuses) που είναι ιδιόκτητες (π.χ. Siemens H1), ή μη ιδιόκτητες (π.χ. Profibus). Οι κεντρικοί υπολογιστές στοιχείων συνδέονται ο ένας με τον άλλον και με τους σταθμούς πελατών μέσω του τοπικού δικτύου LAN Ethernet. Οι κεντρικοί υπολογιστές στοιχείων και οι σταθμοί πελατών είναι πλατφόρμες NT αλλά για πολλά προϊόντα οι σταθμοί πελατών μπορούν επίσης να είναι W95 μηχανές. Το σχήμα 1 παρουσιάζει χαρακτηριστική αρχιτεκτονική υλικού. 20

Figure 1: Typical Hardware Architecture 2.3.2 Αρχιτεκτονική λογισμικού Τα προϊόντα είναι πολλαπλών καθηκόντων και είναι βασισμένα σε μια βάση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο (RTDB) που βρίσκεται σε έναν ή περισσότερους κεντρικούς υπολογιστές. Οι κεντρικοί υπολογιστές είναι αρμόδιοι για τα στοιχεία (απόκτηση και χειρισμός τους) (π.χ. ελεγκτές, συναγερμός που ελέγχουν, υπολογισμοί, αναγραφή και αρχειοθέτηση ψηφοφορίας) σε ένα σύνολο παραμέτρων, χαρακτηριστικά εκείνοι που συνδέονται είναι: 21

Σχημα Β 2: Generic Software Architecture Εντούτοις, είναι δυνατό να έχουν αφιερωθεί οι κεντρικοί υπολογιστές για τους ιδιαίτερους στόχους, π.χ. ιστορικός, datalogger, χειριστής συναγερμών. Το σχέδιο 2 παρουσιάζει αρχιτεκτονική SCADA που είναι γενική για τα προϊόντα που αξιολογήθηκαν. 2.3.3 Επικοινωνίες Εσωτερική επικοινωνία Η επικοινωνία υπολογιστής-πελατών και υπολογιστής-κεντρικών υπολογιστών βασίζεται σε μια σχέση έκδοσης-περιγραφής που χρησιμοποιεί ένα πρωτόκολλο TCP/*IP, δηλ., μια εφαρμογή πελατών προσυπογράφει σε μια παράμετρο που είναι κύρια από μια ιδιαίτερη εφαρμογή κεντρικών υπολογιστών και αλλάζει μόνο σε εκείνη την παράμετρο με την οποία επικοινωνούν με την εφαρμογή πελατών. Πρόσβαση στις συσκευές Οι κεντρικοί υπολογιστές στοιχείων επιλέγουν τους ελεγκτές σε ένα χρησιμοποιούμενο μέσω ενός ποσοστού επιλογής. Το ποσοστό επιλογής μπορεί να είναι διαφορετικό για διαφορετικές παραμέτρους. Οι ελεγκτές περνούν τις 22

ζητούμενες παραμέτρους στους κεντρικούς υπολογιστές στοιχείων. Η χρονική επιλογή των παραμέτρων διαδικασίας εκτελείται χαρακτηριστικά στους ελεγκτές και αυτό ο χρόνος επιλογής (time-stamp) αναλαμβάνεται από τον κεντρικό υπολογιστή στοιχείων. Εάν ο ελεγκτής και το πρωτόκολλο επικοινωνίας χρησιμοποιήσουν την εκούσια μεταφορά στοιχείων έπειτα τα προϊόντα θα υποστηρίξουν αυτό επίσης. Τα προϊόντα παρέχουν τους οδηγούς επικοινωνίας για το μεγαλύτερο μέρος των PLCs και των ευρέως χρησιμοποιημένων αρτηριών πεδίου (fieldbuses), π.χ., Modbus. Από τα τρία fieldbuses που συστήνονται στο Κέντρο (CERN), το Profibus και το Worldfip υποστηρίζονται αλλά το CANbus συχνά όχι [ 3 ]. Μερικοί από τους οδηγούς είναι βασισμένοι στα προϊόντα τρίτων (π.χ., κάρτες Applicom) και επομένως έχουν συμπληρωματικό κόστος. To VME δεν είναι υποστηρίξιμο Ένας συνηθισμένος κεντρικός υπολογιστής στοιχείων μπορεί να υποστηρίξει τα πολλαπλά πρωτόκολλα επικοινωνιών: μπορεί γενικά να υποστηρίξει τόσα πολλά πρωτόκολλα όσες είναι οι θέσεις για τις κάρτες διεπαφών. Η προσπάθεια που απαιτείται για την ανάπτυξη νέων οδηγών είναι περίπου 2-6 εβδομάδες ανάλογα με την πολυπλοκότητα και την ομοιότητα με τους υπάρχοντες οδηγούς, επίσης ένα κουτί με εργαλεία ανάπτυξης οδηγών παρέχεται για αυτό. 2.3.4 Διασύνδεση Διεπαφές εφαρμογής/επισκόπησης Η παροχή λειτουργίας πελατών OPC για SCADA για να έχει πρόσβαση στις συσκευές κατά τρόπο ανοικτό και τυποποιημένο αναπτύσσεται. Ακόμα φαίνεται να υπάρχει μια έλλειψη συσκευών/ελεγκτών, που παρέχουν το λογισμικό κεντρικών υπολογιστών OPC, αλλά αυτό βελτιώνεται γρήγορα δεδομένου ότι οι περισσότεροι από τους παραγωγούς των ελεγκτών περιλαμβάνονται ενεργά στην ανάπτυξη αυτών των προτύπων. Το OPC έχει αξιολογηθεί από το Κέντρο (CERN)-IT-CO [ 4 ]. Τα προϊόντα παρέχουν επίσης Μια ανοικτή διεπαφή συνδετικότητας βάσεων δεδομένων (ODBC) στα στοιχεία archive/logs, αλλά όχι στη βάση δεδομένων διαμόρφωσης, Μια δυνατότητα εισαγωγών/εξαγωγών ASCII για τα στοιχεία διαμόρφωσης, 23

Mια βιβλιοθήκη APIs που υποστηρίζει την C, την C ++, και την visual basic (VB) στα στοιχεία πρόσβασης στο RTDB, archive/logs. Το API συχνά δεν παρέχει την πρόσβαση στα εσωτερικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα του προϊόντος όπως ο χειρισμός συναγερμών, η υποβολή έκθεσης, η τάση, κ.λπ... Τα προϊόντα H/Y παρέχουν την υποστήριξη για τα πρότυπα της Microsoft όπως η δυναμική ανταλλαγή στοιχείων (DDE) που επιτρέπει π.χ. την δυναμική εποπτοία σε ένα φύλλοexcel, Δυναμική σύνδεση βιβλιοθήκης (DLL) και αντικειμένου συνδέσεων και ενσωμάτωση (OLE). Βάση δεδομένων Τα στοιχεία διαμόρφωσης αποθηκεύονται σε μια βάση δεδομένων που συγκεντρώνεται λογικά αλλά φυσικά διανέμεται και που είναι γενικά ενός ιδιόκτητου σχήματος. Για λόγους απόδοσης, το RTDB κατοικεί στη μνήμη των κεντρικών υπολογιστών και είναι επίσης ιδιόκτητου σχήματος. Το σχήμα αρχείων και αναγραφών είναι συνήθως επίσης ιδιόκτητο για λόγους απόδοσης, αλλά μερικά προϊόντα υποστηρίζουν την αναγραφή σε ένα σύστημα διαχείρισης συγγενικών βάσεων δεδομένων (RDBMS) σε ένα πιό αργό ποσοστό είτε άμεσα είτε μέσω μιας διεπαφής ODBC. 2.3.5 Εξελιξιμότητα Η εξελιξιμότητα γίνεται κατανοητή ως δυνατότητα να επεκταθεί το βασισμένο στο SCADA σύστημα ελέγχου με την προσθήκη περισσότερων μεταβλητών διαδικασίας, πιό εξειδικευμένοι κεντρικοί υπολογιστές (πχ για το συναγερμό που χειρίζεται) ή περισσότερους πελάτες. Τα προϊόντα επιτυγχάνουν την εξελιξιμότητα από τη σύνδεση των πολλαπλών κεντρικών υπολογιστών τους με τους αντίστοιχους πολλαπλούς ελεγκτές. Κάθε κεντρικός υπολογιστής στοιχείων έχει τη βάση δεδομένων διαμόρφωσης και RTDB του και είναι αρμόδιος για το χειρισμό ενός υποσυνόλου των μεταβλητών διαδικασίας (απόκτηση, χειρισμός συναγερμών, αρχειοθέτηση). 2.3.6 Πλεονασμός Τα προϊόντα συχνά έχουν ενσωματώσει τον πλεονασμό λογισμικού σε επίπεδο κεντρικών υπολογιστών, το οποίο είναι κανονικά διαφανές(transparent) στο 24

χρήστη. Πολλά από τα προϊόντα παρέχουν επίσης τις πληρέστερες λύσεις πλεονασμού αν είναι απαραίτητο. 2.4 Λειτουργία 2.4.1 Έλεγχος πρόσβασης Οι χρήστες διατίθενται στις ομάδες, οι οποίες έχουν καθορίσει τα ανάγνωσηςγραφής προνόμια πρόσβασης στις παραμέτρους διαδικασίας στο σύστημα και συχνά επίσης στη συγκεκριμένη λειτουργία προϊόντων. 2.4.2 MMI Τα προϊόντα υποστηρίζουν τις πολλαπλές οθόνες, οι οποίες μπορούν να περιέχουν τους συνδυασμούς συνοπτικών διαγραμμάτων και κειμένου. Υποστηρίζουν επίσης την έννοια ενός "γενικού" γραφικού αντικειμένου με τις συνδέσεις για να επεξεργαστούν τις μεταβλητές. Αυτά τα αντικείμενα μπορούν με την διαδικασία drag and drop να επιλεγούν από μια βιβλιοθήκη και να περιληφθούν σε ένα συνοπτικό διάγραμμα. Τα περισσότερα από τα προϊόντα SCADA που αξιολογήθηκαν αποσυνθέτουν τη διαδικασία στις "ατομικές" παραμέτρους (π.χ. ένα ρεύμα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος, η μέγιστη αξία του, η κατάσταση on/off, κ.λπ...) στο οποίο ένα όνομα ετικέτα συνδέεται. Τα Tag-Names που χρησιμοποιούνται για να συνδέσουν τα γραφικά αντικείμενα με τις συσκευές μπορούν να εκδοθούν όπως απαιτείται. Τα προϊόντα περιλαμβάνουν μια βιβλιοθήκη κάποιων τυποποιημένων γραφικών συμβόλων, πολλά από τα οποία εντούτοις δεν θα ήταν εφαρμόσιμα στον τύπο εφαρμογών που αντιμετωπίζονται στην πειραματική κοινότητα φυσικής. Οι στάνταρ δυνατότητες διαμόρφωσης των WINDOWS παρέχονται όπως: zooming, re-sizing, scrolling... Η On-line σύνδεση διαμόρφωση και η προσαρμογή του MMI είναι δυνατές για τους χρήστες με τα κατάλληλα προνόμια. Οι συνδέσεις μπορούν να δημιουργηθούν μεταξύ των σελίδων επίδειξης για να πλοηγήσουν από μια άποψη σε άλλη. 2.4.3 Τάση (trending) 25

Τα προϊόντα που παρέχονται στις διάφορες εγκαταστάσεις μπορούν να συνοψισθούν με βάση τις ακόλουθες δυνατότητες : οι παράμετροι που τείνονται σε ένα συγκεκριμένο διάγραμμα μπορούν να προκαθοριστούν ή καθοριστούν on-line ένα διάγραμμα μπορεί να περιέχει περισσότερες από 8 δοσμένες παραμέτρους και ένας απεριόριστος αριθμός διαγραμμάτων μπορεί να επιδειχθεί (περιορισμένος μόνο από την αναγνωσιμότητα) η σε πραγματικό χρόνο και ιστορική τάση είναι δυνατή, αν και γενικά όχι στο ίδιο διάγραμμα η ιστορική τάση είναι δυνατή για οποιαδήποτε αρχειοθετημένη παράμετρο οι λειτουργίες zooming και scrolling παρέχονται οι τιμές παραμέτρου στη θέση του κέρσορα μπορούν να επιδειχθούν Το τείνοντας χαρακτηριστικό είτε παρέχεται υπό τον όρο χωριστή ενότητα(separate module) είτε ως γραφικό αντικείμενο (ActiveX), το όποιο μπορεί έπειτα να ενσωματωθεί σε μια συνοπτική επίδειξη. XY και άλλες στατιστικές περιπτώσεις ανάλυσης γενικά δεν παρέχονται. 2.4.4 Χειρισμός συναγερμών Ο χειρισμός συναγερμών είναι βασισμένος στο όριο και τη θέση ελέγχοντας την κατάσταση στους κεντρικούς υπολογιστές στοιχείων. Οι πιό περίπλοκες εκφράσεις (χρησιμοποιώντας τις αριθμητικές ή λογικές εκφράσεις) μπορούν να αναπτυχθούν με τη δημιουργία των παραγόμενων παραμέτρων στις οποίες ο έλεγχος θέσης ή ορίου εκτελείται έπειτα. Οι συναγερμοί αντιμετωπίζονται λογικά κεντρικά, δηλ., οι πληροφορίες υπάρχουν μόνο σε μια θέση και όλοι οι χρήστες βλέπουν την ίδια θέση (π.χ., η αναγνώριση), και τα πολλαπλά επίπεδα προτεραιότητας συναγερμών (γενικά πολύ περισσότεροι από 3 τέτοια επίπεδα) υποστηρίζονται. Είναι γενικά δυνατό να ομαδοποιηθούν οι συναγερμοί και να αντιμετωπιστούν αυτοί ως οντότητα (χαρακτηριστικά φιλτράροντας στην ομάδα ή την αναγνώριση όλων των συναγερμών σε μια ομάδα). Επιπλέον, είναι δυνατό να κατασταλούν οι συναγερμοί είτε χωριστά είτε ως πλήρη ομάδα. Το φιλτράρισμα των συναγερμών που φαίνονται στη σελίδα συναγερμών ή κατά την εξέταση του log των συναγερμών είναι επίσης δυνατό τουλάχιστον στην προτεραιότητα, το χρόνο και την ομάδα. Εντούτοις, οι σχέσεις μεταξύ των συναγερμών δεν μπορούν γενικά να 26

καθοριστούν κατά τρόπο απλό. Τα E-mails μπορούν να παράγουν ή να προκαθορίσουν ενέργειες που εκτελούνται αυτόματα σε απάντηση στους όρους συναγερμών. 2.4.5 Καταγραφή/αρχειοθέτηση Οι όροι καταγραφής και αρχειοθέτησης χρησιμοποιούνται συχνά για να περιγράψουν την ίδια δυνατότητα. Εντούτοις, η καταγραφή μπορεί να θεωρηθεί ως μεσοπρόθεσμη αποθήκευση των στοιχείων όσον αφορά το δίσκο, ενώ η αρχειοθέτηση είναι μακροχρόνια - αποθήκευση όρου των στοιχείων είτε στο δίσκο είτε σε ένα άλλο μέσο μόνιμης απομνημόνευσης. Η καταγραφή εκτελείται χαρακτηριστικά σε κυκλική βάση, δηλ., μόλις ένα συγκεκριμένο μέγεθος αρχείου, χρόνος περιόδου ή αριθμός των σημείων είναι ο επιθυμητός το δεδομένο επικαλύπτεται. Η καταγραφή των στοιχείων μπορεί να εκτελεσθεί σε μια καθορισμένη συχνότητα, ή να αρχίσει μόνο εάν η αξία αλλάζει ή όταν εμφανίζεται ένα συγκεκριμένο προκαθορισμένο γεγονός. Τα καταγραμμένα στοιχεία μπορούν να μεταφερθούν σε ένα αρχείο μόλις το log είναι πλήρες. Το καταγραμμένο στοιχείο είναι χρόνο-σφραγισμένο(time stamped) και μπορεί να φιλτραριστεί όταν αντιμετωπίζεται από έναν χρήστη. Η αναγραφή των ενεργειών χρηστών γενικά εκτελείται μαζί με μια ταυτότητα χρηστών είτε την ταυτότητα σταθμών. Υπάρχει συχνά επίσης μια δυνατότητα VCR για να παίξει πίσω τα αρχειοθετημένα στοιχεία. 2.4.6 Παραγωγή εκθέσεων Κάποιος μπορεί να συντάξει τις εκθέσεις χρησιμοποιώντας τις ερωτήσεις τύπων SQL στο αρχείο, το RTDB ή το log. Αν και είναι μερικές φορές δυνατό να ενσωματωθούν τα διαγράμματα EXCEL στην έκθεση, μια ικανότητα "cut and paste γενικά δεν παρέχεται. Οι εγκαταστάσεις υπάρχουν για να είναι σε θέση να παραγάγουν αυτόματα, να τυπώσουν και να αρχειοθετήσουν τις εκθέσεις. 2.4.7 Αυτοματοποίηση Η πλειοψηφία των προϊόντων επιτρέπει ενέργειες να προκληθούν αυτόματα από τα γεγονότα. Μια scripting γλώσσα που παρέχεται από τα προϊόντα SCADA επιτρέπει σε αυτές τις ενέργειες να καθοριστεί. Γενικά, κάποιος μπορεί να 27

φορτώσει μια ιδιαίτερη επίδειξη, να στείλει ένα ηλεκτρονικό ταχυδρομείο, να τρέχει μια καθορισμένη εφαρμογή από το χρήστη ή ένα χειρόγραφο και να γράφει στο RTDB. Η έννοια των συνταγών υποστηρίζεται, από μια ιδιαίτερη διαμόρφωση συστημάτων που μπορεί να σωθεί σε ένα αρχείο και να ξαναφορτωθεί έπειτα σε μια μεταγενέστερη ημερομηνία. Η αλληλοuχία(sequencing) υποστηρίζεται επίσης από το όνομα δείχνει, είναι δυνατό να εκτελεσθεί μια πιό σύνθετη ακολουθία ενεργειών σε μια ή περισσότερες συσκευές. Οι ακολουθίες μπορούν επίσης να αντιδράσουν στα εξωτερικά γεγονότα. Μερικά από τα προϊόντα υποστηρίζουν ένα έμπειρο σύστημα αλλά κανένα δεν έχει την έννοια μιας (FSM) Finite State Machine. 2.5 Ανάπτυξη εφαρμογής 2.5.1 Διαμόρφωση Η ανάπτυξη των εφαρμογών γίνεται χαρακτηριστικά σε δύο στάδια. Πρώτα οι παράμετροι διαδικασίας και οι σχετικές πληροφορίες (π.χ. σχετικά με τους όρους συναγερμών) καθορίζονται μέσω κάποιου είδους του προτύπου καθορισμού παραμέτρου και έπειτα η γραφική παράσταση, συμπεριλαμβανομένων των επιδείξεων τάσης και συναγερμών αναπτύσσεται, και συνδέεται όπου απαιτείται για τις παραμέτρους διαδικασίας. Τα προϊόντα παρέχουν επίσης μια δυνατότητα εξαγωγής/εισαγωγής ASCII χαρακτήρων για το στοιχείο διαμόρφωσης (ορισμοί παραμέτρου), το οποίο επιτρέπει σε μεγάλους αριθμούς παραμέτρων να διαμορφωθούν κατά τρόπο αποδοτικότερο χρησιμοποιώντας έναν εξωτερικό συντάκτη(editor) όπως Excel και εισάγοντας έπειτα τα στοιχεία στη βάση δεδομένων διαμόρφωσης. Εντούτοις, πολλά από τα εργαλεία PC έχουν τώρα ένα στούντιο ανάπτυξης τύπων εξερευνητών παραθύρων. Ο υπεύθυνος για την ανάπτυξη λειτουργεί με διάφορους φακέλλους(folders), που κάθε ένας περιέχει μια διαφορετική πτυχή της διαμόρφωσης, συμπεριλαμβανομένης της γραφικής παράστασης. 28