SCADA -система как инструмент проектирования АСУ ТП
Касьянова Екатерина Николаевна
студентка 2 курса, кафедры «Промышленная автоматика»,
Васильева Наталья Геннадьевна
научный руководитель, ассистент кафедры «Промышленная автоматика»,
филиала ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» в г. Кумертау
Современное производство не может обойтись без автоматизации. Системы автоматического управления технологическими процессами (АСУТП) повышают производительность труда, обеспечивают безопасность производства, увеличивают выход продукции, снижают процент брака, экономят ресурсы и позволяют на 10–15 лет продлить срок службы технологического оборудования. Но главное – АСУТП гарантируют качество выпускаемой продукции, а ведь именно оно определяет, насколько конкурентоспособным будет товар на рынке.
В качестве систем получивших наибольшее распространение при разработке АСУ ТП предприятия выступают SCADA-системы. Они являются неотъемлемой частью современных автоматизированных систем управления процессами или как ее еще называют средой визуализации. Система SCADA реализует все основные функции визуализации измеряемой и контролируемой информации, а так же передачи данных и команд системе контроля и управления.
SCADA-система состоит из инструментального и исполнительного комплексов. Инструментальный комплекс предназначен для разработки конкретного программного обеспечения автоматизированных рабочих мест технолога, оператора, диспетчера и т.д. исполнительный комплекс реализует разработанное программное обеспечение в определенной операционной среде.
SCADA-системы представляют следующие основные возможности:
- предлагает кнопки, поворотные регуляторы и другие органы управления обеспечивая возможность управления технологическим процессом;
- предлагает набор различных индикаторов, графиков обеспечивая возможность индикации информации о процессе;
- предоставляет возможность создания различного рода отчетов, архивов;
- предлагает упрощенный язык для создания алгоритмов, что дает возможность создания АСУ ТП технологам, у которых нет опыта программирования на языках высокого уровня;
- предлагает средства для документирования разрабатываемых алгоритмов и технологических процессов;
- драйвера к оборудованию, обеспечивающие ввод, вывод аналоговых и дискретных сигналов;
- сетевые функции, позволяющие проводить обмен данными между вычислительными машинами, подключенными к одной сети, публиковать отчеты в сети или управлять процессом с удаленного компьютера через интернет .
Наверное, нет такой отрасли промышленности в России, в которой не была бы внедрена SCADA – система TRACE MODE. Однако на многих предприятиях по-прежнему вся ответственность за наблюдением параметров технологического процесса, архивирования данных, принятия решений в нештатных ситуациях возлагается на профессионализм и субъективизм лиц принимающих решение. Не исключение является цех нанесения гальванопокрытий на ОАО «КумАПП». Попробуем спроектировать АСУ ТП нанесения гальванического покрытия: анодного оксидирования с помощью SCADA-системы TRACE MODE.
Преимущества АСУ ТП очевидны, однако эти системы весьма недешевы, так что далеко не все предприятия могут позволить себе подобную "роскошь". Как модернизировать производство и не потратить при этом целого состояния? Такая задача стоит перед каждым руководителем. В этой статье будет предложен один из путей ее решения с использованием SCADA-системы TRACE MODE.
Анодное оксидирование – один из основных методов защиты алюминия и его сплавов от коррозии. Наряду с высокими защитными свойствами анодная пленка обладает так же высокими адгезионными свойствами, благодаря чему она является хорошей основой для лакокрасочных покрытий.
Физико-механические свойства анодных покрытий зависят от большого количества технологических параметров: температуры, уровня и рН раствора, кислотности и температуры электролита, плотности тока, длительности технологического процесса.
Технологический процесс анодного оксидирования состоит из следующих операций:
- травления;
- промывки в теплой воде;
- осветления;
- анодирования;
- промывки в холодной проточной воде;
- промывке в горячей воде;
- наполнения анодной пленки.
Все современные SCADA – системы позволяют создавать графический интерфейс, что облегчает диалог оператора с машиной. Среди SCADA – систем распространена векторная графика, что позволяет создавать отдельные графические объекты, производить различные операции над ними, обеспечить динамичность изображения за счет масштабирования, перемещения, вращения, изменения цвета объектов, образующих изображение.
Графическая среда TRACE MODE предлагает инструменты для создания таких графических примитивов, как линия, ломаные, кривые, прямоугольники, плоские фигуры, объёмные фигуры, а так же различные кнопки, тренды, выключатели, приборы для отображения значения величины, регулятор в виде ползунка, диаграммы. Ряд графических примитивов дает возможность настроить свойства динамического изображения, что позволяет сделать изображение динамическим (заливка, контур и т.д.). Многие объекты позволяют настроить выполнение того или иного действия при нажатии или отпускании левой клавиши мыши. Многие графические объекты, позволяют изменять цвет заполнения замкнутой фигуры в зависимости от принадлежности параметра к тому или иному диапазону . Результаты использования вышеуказанных инструментов для создания АСУ ТП нанесения гальванопокрытий представлены на рисунке1.
Рисунок 1- Вид графического экрана АРМ оператора
Сочетание динамического и статического изображения позволяет получить на экране интуитивно понятное изображение технологического процесса. Мнемосхема изображенная на рисунке 2 содержит статическое изображение и динамическое.
Статическое изображение представлено трубами, насосами, емкостями. Динамическое изображение представлено разрезом емкости, который позволяет показать уровень жидкости, находящейся в нем.
Рисунок 2 – Мнемосхема ванны промывки
В качестве объекта выбрана ванна промывки, так как эта операция
промывки, так как повторяется не менее четырех раз в течение технологического процесса, к тому же величина уровня в ванне может изменять в результате испарения (промывка в теплой воде), выноса жидкости на поверхности деталей.
Динамику изменения технологического параметра во времени удобно представить в виде зависимости изменения данного параметра во времени. По этой причине в SCADA-системах нашли широкое распространение объекты, которые позволяют представить изменение определённого параметра во времени. Такие объекты называют трендами. Тренд реального времени отображает в реальном времени изменение параметра. Как правило, тренды содержат полосу прокрутки, что позволяет вернуться «назад», и посмотреть что происходило ранее на производстве или вернуться в «текущее время». Тренд для отображения уровня жидкости представлен на рисунке 3.
Рисунок 3 – Тренд, отображающий уровень жидкости.
На многих производствах необходимо контролировать тот или иной параметр для исключения аварий, выхода из строя оборудования. SCADA- системы позволяют контролировать значения параметров производственного процесса. Однако только контроля параметров не достаточно, необходимо во многих случаях сообщать оператору об аварийной ситуации, близости значения параметра к аварийному значению, вести учет всех имевших место аварийных ситуаций. Все современные SCADA- системы, в том числе и TRACE MODE позволяют работать с тревогами и событиями.
Система позволяет настроить аналоговые тревоги, задавая различные диапазоны значений контролируемого параметра. В рассматриваемой системе при достижении жидкости уровня АВУ включается аварийная сигнализация. Для ее имитации применен видеоклип lamp_alarm_red0.
К тому же TRACE MODE позволяет установить соответствие между событием или тревогой и категорией. Категория отображает степень важности для пользователя сообщения. Вариант настройки категорий приведен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Вариант настройки категорий словаря сообщений
Тревоги и события могут отражаться с помощью специального объекта – отчета тревог или отчета о состоянии производства . Информация о событии или тревоге может сохраняться в текстовом файле, называемом отчетом тревог (рисунок 5).
Рисунок 5 – Вариант отчета тревог
SCADA- система как инструмент проектирования АСУ ТП обладает следующими преимуществами:
быстрота разработки проекта; легкость освоения;
поддерживаемые средства коммуникации;
наличие функций для сложной обработки данных; степень открытости для разработчика (поддержка COM и ActiveX для подключения программных модулей пользователя, а также OPC, ODBC, OLE DB);
качество технической документации (полнота, ясность изложения, количество ошибок);
наличие режима эмуляции оборудования для отладки;
наличие внутренних графических редакторов, позволяющих отказаться от применения внешних редакторов типа CorelDraw или Photoshop;
поддержка типовых графических форматов файлов;
качество технической поддержки (время реакции на вопросы пользователей, наличие "горячей линии" технической поддержки).
Список литературы:
Ефимов И. П., Солуянов Д. А.SCADA – система Trace Mode. Ульяновск: УлГТУ, 2010г. – 158 с.
Лопатин А. Г., Киреев П. А. Методика разработки систем управления на базе SCADA – системы Trace mode: Учебно-методическое пособие / РХТУ им. Менделеева Д. И., Новомосковский ин-т Новомосковск, 2007. – 112 с.
Пьявченко Т. А. Проектирование АСУ ТП в SCADA – системе. Учебное пособие по техническим дисциплинам «Автоматизированные информационно-управляющие системы» и «Интегрированные системы проектирования и управления». Таганрог: изд-во ТРТУ. 2007.–78 с.
До недавнего времени на предприятиях вся автоматика, управляющая технологическим оборудованием, была построена на основе аналогичных приборов. Но со временем расширилось производство, возникла необходимость вести точный учет сырья, энергоносителей, электроэнергии и выпущенной продукции. Количество контролируемых и регулируемых параметров постоянно растет. Перечисленные факторы способствовали появлению программно-технологических средств класса SCADA-систем.
Необходимо различать программное обеспечение SCADA, функционирующее в составе АСУ ТП конкретного объекта, и набор инструментальных программных средств, предназначенный для разработки такого программного обеспечения, соответственно и критерии оценки средств разработки SCADA-систем и их пригодности для реализации той или иной прикладной задачи должны лежать в плоскости, несколько отличной от требований к прикладному программному обеспечению верхнего уровня АСУ ТП. Тем не менее, обе разновидности ПО весьма тесно связаны (например, run-time компоненты инструментальной системы непосредственно используются в объектовом ПО), поэтому мы будем называть их системами SCADA, надеясь на то, что из контекста понятно, о чем идет речь в каждом конкретном случае.
Для начала остановимся на основных функциях, которые возлагаются на любую SCADA-систему, независимо от того, является она широко тиражируемым продуктом известной компании или создана специалистами отдела АСУ ТП предприятия для своих конкретных нужд.
На русский язык понятие «SCADA-система» (Supervisory Control And Data Acquisition System) переводится как система сбора данных и оперативного диспетчерского управления. Хотелось бы подчеркнуть, что в названии присутствуют две основные функции, возглавляемые на SCADA- систему:
1) сбор данных о контролируемом технологическом процессе;
2) управление технологическим процессом, реализуемое ответственными лицами на основе собранных данных и правил (критериев), выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность и безопасность технологического процесса.
Характерной особенностью современной SCADA является наличие так называемого MMI (Man Machine Interface) или НМI (Human Machine Interface) – интерфейса взаимодействия оператора через средства визуализации (графический интерфейс) с низкоуровневой автоматикой.
Можно выделить следующие основные требования, предъявляемые к SCADA-системам:
1) Надежность
2) Гибкость
3) Расширяемость
4) Открытость
5) Высокая производительность
6) Совместимость с отечественными и импортными датчиками
7) Совместимость с отечественными и импортными контроллерами
8) Компактность
9) Возможность дистанционного управления
10) Наличие русскоязычного интерфейса пользователя
11) «Гибкий» переход от одной марки к другой в случае циклических технологических процессов, а также в ТП, предусматривающих изменение марки выпускаемой продукции
12) Наличие БД реального времени
13) Возможность резервирования (дублирования)
14) Архивация
15) Интеграция со стандартными промышленными локальными и глобальными вычислительными сетями (LAN и WAN)
16) Безопасная интеграция данных с приложениями других разработчиков
17) Приемлемая цена
Рис. Традиционная структура технических средств АСУ ТП
Согласно традиционной структуре аппаратных средств АСУ ТП, показанной на рисунке, SCADA-системы в иерархии программного обеспечения систем промышленной автоматизации находятся на уровнях 1-3 и обеспечивают выполнение следующих основных функций:
1) Прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков
2) Сохранение принятой информации в архивах
3) Вторичная обработка
4) Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме
5) Прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов
6) Регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы
7) Оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях
8) Формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации
9) Обмен информацией с автоматизированной системой управления предприятием (или, как ее принято называть сейчас, комплексной информационной системой – КИС)
10) Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.
Если попытаться коротко охарактеризовать основные функции, то можно сказать, что SCADA-система собирает информацию о технологическом процессе, обеспечивает интерфейс с оператором, сохраняет историю процесса и осуществляет автоматическое управление процессом в том объеме, в котором это необходимо.
Приведенный здесь перечень функций SCADA-системами, естественно, не претендует на абсолютную полноту.
При выборе SCADA нельзя не учитывать тенденции мирового рынка ПО, а также ОС, под управлением которых и функционирует SCADA- система.
Как правило, «средние» SCADA-системы строятся на операционной платформе WINDOWS NT, которая имеет ряд положительных свойств и определенные недостатки.
К положительным свойствам SCADA- систем на платформе WINDOWS NT следует отнести:
Открытость;
Простое в использовании ПО;
Быстрое обучение;
Низкие затраты на обслуживание;
Современный объектный подход.
Отрицательные аспекты :
Существует возможность загрузки непроверенных программ сторонних разработчиков на операторскую станцию и перезаписи ключевых программных компонентов.
Те, кто знаком с ОС WINDOWS, знают, что перезапись DLL (динамически связываемых библиотек) и ОСХ компонентов (ActiveX) является реальной угрозой. Загрузка некорректно работающего приложения стороннего производителя (поставщика) способна привести к отказу рабочей станции.
При общей оценке технологии в промышленности и ее реализации на SCADA-системе необходимо учитывать временные характеристики работы объектов ТП и попытаться оценивать время реакции оператора на то или иное событие, а также период опроса системой датчиков и исполнительных механизмов с выдачей результата (время реакции системы на события). В случае инерционных (растянутых во времени) ТП время реакции оператора и системы является не критичным, а в случае ТП, где требуется немедленная и быстрая реакция оператора или системы на события, необходимо учитывать эти факторы при проектировании системы в виде дополнительных требований к поставщику SCADA-системы.
В состав любой SCADA-системы входят прикладные модули (программы), которые обеспечивают возможность настройки и конфигурирования системы на конкретный ТП (у разных производителей систем эти модули могут по-разному называться, иметь существенные различия, полноту, но обобщенно их можно обозначить таким образом):
Графический модуль с библиотекой готовых форм для построения мнемосхем и их анимации;
Модуль для конфигурирования контроллера;
Модуль управления для построения функциональных блоков, логических цепочек взаимодействия между собой низко уровневой автоматики;
Модуль для организации отчетов, рапортов и трендов;
Модуль обмена т.н. рецептурами;
Модуль обмена данными с приложениями других разработчиков (фирм).
Вообще, современная SCADA должна строиться на передовых сетевых решениях и должны обеспечивать возможность управления с удаленной операторской станции, станции или удаленного контроллера для тех производств, где помимо автоматизации основного производства (ТП), необходимо автоматизировать удаленные отделения основного производства (например: склад сырья, склад готовой продукции, дополнительные производства).
Тонкости и секреты ТП знает лучше всех технолог, не обладающий навыками программирования, поэтому SCADA- системе должна быть присуща максимальная открытость.
Как правило, качество выпускаемого продукта сильно зависит от режима работы технологического оборудования, и управления технологическим оборудованием сводится, например, к стабилизации давлений в колоннах, температур в дефлегматорах, осуществлению равномерного нагрева реакторов, котлов во времени и поддержанию температуры в реакторе или котле, управлению частотой вращения мешалки при смешивании нескольких видов сырья, регулированию подачей теплоносителя и охладителя для равномерного нагрева аппаратов.
При этом контроллер принимает сигналы с термосопротивлений, термопар, пневмоэлектрических преобразователей, опрашивает состояние дискретных и аналогичных датчиков и вырабатывает сигналы, управляющие работой задвижек. Алгоритм управления задвижками можно выбрать при конфигурировании системы из библиотеки алгоритмов SCADA- системы.
В особо опасных производствах существует ряд объектов, для управления которыми требуется дублированные системы. Такие требования обусловлены как действующими нормативными документами, так и возможными последствиями аварии на объекте.
Для систем противоаварийной защиты указанные требования также актуальны.
Актуальна и возможность в случае наступления аварий ной ситуации «безударно» перейти на ручное управление, а после устранения причины аварии вернуться на автоматическое управление.
В заключение можно сказать, что SCADA-система должна быть приспособлена к применению в периодическом и непрерывном управлении, а также представлять собой интегрированную, открытую, экономически эффективную систему, позволяющую решать проблемы повышения производительности при управлении промышленными процессами.
Библиография по разделу
Термин “SCADA” имеет двоякое толкование. Наиболее широко распространено понимание SCADA как приложения , то есть программного комплекса, обеспечивающего выполнение указанных функций, а также инструментальных средств для разработки этого программного обеспечения.
Однако, часто под SCADA-системой подразумевают программно-аппаратный комплекс . Подобное понимание термина SCADA более характерно для раздела телеметрия.
История развития SCADA
Значение термина SCADA претерпело изменения вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами.
В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных реального времени.
С 90-х годов в связи с тем, что всё большая часть функций автоматического управления решается не аппаратными, а программными средствами, термин SCADA больше используется для обозначения только программной части человеко-машинного интерфейса АСУ ТП.
Основные задачи, решаемые SCADA-системами
- Обмен данными с “устройствами связи с объектом”, (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.
- Обработка информации в реальном времени.
- Логическое управление.
- Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.
- Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.
- Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.
- Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.
- Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA-станциями (компьютерами).
- Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.).
SCADA-системы позволяют разрабатывать АСУ ТП в клиент-серверной или в распределённой архитектуре.
Основные компоненты SCADA
SCADA-система обычно содержит следующие подсистемы:
- или серверы ввода-вывода - программы, обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами, счётчиками, АЦП и другими устройствами ввода-вывода информации.
- Система реального времени - программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учетом приоритетов.
- (HMI, англ. Human Machine Interface )- инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им.
- для разработки человеко-машинного интерфейса.
- Система логического управления - программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки.
- База данных реального времени - программа, обеспечивающая в режиме реального времени.
- - программа или подсистема, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером.
- Генератор отчетов - программа, обеспечивающая создание пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки.
- Внешние интерфейсы - стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями. Обычно OPC.
Концепции систем
Термин SCADA обычно относится к централизованным системам контроля и управления всей системой, или комплексами систем, осуществляемого с участием человека. Большинство управляющих воздействий выполняется автоматически RTU или ПЛК.
Непосредственное управление процессом обычно обеспечивается RTU или PLC, а SCADA управляет режимами работы.
Например, PLC может управлять потоком охлаждающей воды внутри части производственного процесса, а SCADA система может позволить операторам изменять уставки для потока, менять маршруты движения жидкости, заполнять те или иные ёмкости, а также следить за тревожными сообщениями (алармами ), такими как - потеря потока и высокая температура, которые должны быть отображены, записаны, и на которые оператор должен своевременно реагировать.
Цикл управления с обратной связью проходит через RTU или ПЛК, в то время как SCADA система контролирует полное выполнение цикла.
Сбор данных начинается в контроллере и включает показания измерительного прибора. Далее данные собираются и форматируются наглядным способом в виде интерактивных мнемосхем, таблиц с понятными значениями, которые приняты в этой системе.
Если все сделано правильно, то оператор диспетчерской может принять контролирующие решения - корректировать или прервать стандартное управление средствами контроллера.
Данные могут также быть записаны в для построения трендов и другой аналитической обработки накопленных данных.
Инженерных систем зданий применяется программное обеспечение SCADA.
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) - программный пакет для проектирования и разработки систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления.
Наша организация осуществляет разработку проектов SCADA для наиболее востребованных в России SCADA систем. Уточнить цены программных комплексов SCADA и стоимость проектирования вы можете у наших специалистов.
Masterscada - мощный и удобный инструмент для быстрой и качественной разработки систем распределенной диспетчеризации, во всех отраслях промышленности и ЖКХ.
SIMPLE-SCADA – простая, современная SCADA-система. Клиент-серверная архитектура, Web-клиент, Система отчетов, Работа с OPC DA, OPC UA серверами, Компилятор скриптов, Работа с СУБД MySQL, SQL Server, Многомониторный режим, Звонки, SMS, AT-команды, Отправка E-mail, Telegram, Резервирование серверов).
CitectSCADA – программный продукт, представляющий собой полнофункциональную систему мониторинга, управления и сбора данных позволяет обеспечить: Визуализацию процесса в графическом режиме, управление алармами, отслеживание трендов в реальном времени и доступ к архивным трендам, подготовку детализированных отчетов, статический контроль процесса.
Rapid SCADA - это бесплатная, полнофункциональная SCADA-система с открытым исходным кодом. С помощью Rapid SCADA можно создать автоматизированные системы следующих типов: Системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), Системы «умный дом», Системы учёта энергоресурсов ( , АСТУЭ, АИИС КУЭ). (ОПС), Системы контроля доступа (СКУД),
Simatic WinCC - Система HMI, программное обеспечение для создания , составная часть семейства систем автоматизации Simatic, производимых компанией Siemens AG. Работает под управлением операционных систем семейства Microsoft Windows и использует базу данных Microsoft SQL Server.
DataRate - простое и эффективное программное обеспечение для построения систем диспетчеризации, мониторинга, контроля и управления технологическими процессами .
TRACE MODE - программный комплекс, предназначенный для разработки программного обеспечения автоматизированных систем, систем телемеханики, автоматизации зданий, систем учёта энергоресурсов (электроэнергии, тепловой энергии, газа, воды).
Программный комплекс GENESIS64 компании ICONICS является новым поколением 64-битного программного обеспечения для систем промышленной визуализации. С решениями для всех отраслей промышленности, GENESIS64 объединяет подключаемые данные, агрегирует их, чтобы предоставить визуализацию в максимально гибком и комплексном режиме программного пакета для задач HMI/SCADA в реальном времени и в будущем
SCADA-система ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ – полноценный инструмент для проведения полного цикла работ по настройке сбора данных и управлению, заданию алгоритмов обработки, формированию сигналов тревог, настройке баз данных истории, формированию технологических и оперативных схем отображения информации.
|
Диспетчеризация |
|
|
Конфигурирование OPC-сервера |
от 4 500 руб |
| Добавление тегов одного контроллера в OPC-сервер | от 3 000 руб |
| Внесение изменений в одну мнемосхему | от 3 000 руб |
| Настройка сервера аварий (до 100 тегов) | от 15 000 руб |
| Настройка сервера событий (до 100 тегов) | от 15 000 руб |
| Добавление тега на мнемосхему (до 100 тегов) | от 500 руб |
|
Разработка одной мнемосхемы (экрана SCADA) |
от 20 000 руб |
| Диагностика неисправностей в SCADA | от 7 000 руб |
| Диагностика неисправностей преобразователя интерфейсов | от 3 000 руб |
|
Конфигурирование щита коммутации (настройка преобразователя интерфейсов) |
от 1 500 руб |
| Разработка диспетчеризации объекта «под ключ» (до 15 мнемосхем) | от 400 000 руб |
SCADA (supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) – программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени.
Главная функция SCADA-систем это создание человеко-машинного интерфейса т.е. SCADA система выступает сразу в двух ролях – в роли HMI и в роли инструмента его создания. Подсистемы, входящие в состав SCADA-системы:
драйверы или серверы ввода-вывода – программы обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами;
система реального времени – программа, которая обеспечивает обработку данных в пределах заданного времени с учетом приоритетов;
человеко-машинный интерфейс – инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им;
система логического управления – программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки;
база данных реального времени – обеспечивает хранение истории процесса;
система управления тревогами – программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером.
Роль и место scada-систем на рынке асутп
По применению SCADA-системы можно разделить на две группы:
использование методов искусственного интеллекта для решения задач поддержки и принятия решений и управления;
методы обработки и представления информации, основанные на знаниях.
В первую группу входят системы, реализующие традиционные функции мониторинга и управления процессами:
ведение базы данных реального времени;
выполнение расчетов;
графическое представление данных и параметров в виде мнемосхем, графиков, диаграмм и т.д.;
предупредительная сигнализация;
архивирование информации;
генерирование отчетов.
К данной группе относят продукты вида: RTAP/Plus (HewlettPackard), Monitrol\UX (Hilco), PMIS (Bradley-Ward), Simplicity (GE Fanuc) и т.д.
В функции систем второй группы входит интеллектуальная информационная поддержка человека-оператора при управлении процессами. К числу этих функций относятся:
ситуационный анализ состояния объекта контроля и управления;
оперативный поиск действий оператора-управленца при возникновении аномальных и критических ситуаций;
диагностика состояния технологического оборудования;
диагностика состояния технологического процесса;
логический анализ событий;
логический анализ аномальных ситуаций;
прогноз поведения процесса во времени и другие;
защита от несанкционированных технологическим регламентом действий оперативного персонала;
ведение баз данных и знаний реального времени;
ведение гипертекстовых баз эксплуатационных и регламентных знаний.
Примерами данных систем являются зарубежная система G2 (Gensym, США), и отечественная система «СПРИНТ-РВ» (Россия), которые включают в себя не только инструментальные средства проектирования и тестирования моделей предметной области, но и средства интеллектуальной информационной поддержки принятия решений реального времени. Системы этих двух групп могут быть взаимно-дополняемы, но если система первой группы – это основы современных систем управления, то системы, основанные на знаниях, по многим причинам используются не часто.
Одни из основных причин являются:
технология создания систем, которые основываются на знаниях, недостаточно формализована, требует привлечения высококвалифицированных специалистов по инженерии, знаний и дорогостоящих экспертов, что, в конечном счете, приводит к значительным финансовым и временным затратам. Поэтому системы этого класса создаются только тогда, когда их применение сулит очень крупные материальные выгоды;
системы, основанные на знаниях, разрабатываются, в основном, как системы, модель знаний которых не может быть полной, что не всегда позволяет включать их в состав основных средств мониторинга и управления. Они используются как информационно-консультирующие средства.
Эти проблемы могут быть решены следующим способом – при помощи мониторинга/ управления и методов систем, основанных на знаниях, должны создаваться по единой высокоавтоматизированной технологии и составлять единое целое. Такую интегрированную технологию обеспечивает система «СПРИНТ-РВ», которая реализует как традиционные функции мониторинга/управления, так и интеллектуальные технологии оперативной поддержки принятия решений.
