Letysite.ru

IT Новости с интернет пространства
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система диспетчерского управления и сбора данных

Системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления (SCADA-системы)

Термин Supervisory Control And Data Acquisition System (Система сбора данных и оперативного диспетчерского управления), или SCADA-система появился в конце 80-х гг. XX в. одновременно с первыми попытками использования персональных компьютеров с установленными на них графическими приложениями в качестве пультов операторов.

Первые SCADA-системы были разработаны для операционных систем DOS или Unix и обладали достаточно скромными возможностями как в силу аппаратных ограничений оборудования, так и графических возможностей операционных систем. Широкое распространение SCADA-системы получили одновременно с появлением графических интерфейсов, таких, как Windows 3.11, X-Windows, Phantom, и аппаратного обеспечения, позволяющего достичь требуемой скорости выполнения процессов в многозадачных режимах.

Причина появления SCADA-систем как средств для разработки ПО верхнего уровня аналогична причинам появления таких систем, как Borland Delphi и других визуальных систем программирования. Их основная задача – снять с разработчиков ПО рутинную и, по сути, бесполезную нагрузку по описанию стандартных интерфейсов и функций. При этом следует понимать, что использование SCADA-систем не предполагает снижения требований к уровню квалификации разработчика, как это пытаются представить.

Следует различать системы MMI (Man Machine Interface) и SCADA, поскольку и те и другие успешно развиваются независимо друг от друга, занимая различные ниши на рынке устройств HMI (Human Machine Interface).

Системы MMI фактически представляют собой локальные пульты управления отдельными устройствами или технологическими установками, оснащенные алфавитно-цифровыми экранами и клавиатурами или графическими, как правило сенсорными, экранами.

В большинстве случаев устройство MMI реализовано с использованием специализированного контроллера и его программная часть не предполагает дальнейшей модификации или изменения.

В то же время, SCADA-системы предполагают использование стандартных персональных компьютеров и операционных систем, используются для автоматизации процесса управления большими технологическими процессами, в которых задействуется большое число исполнительных устройств и технологических установок, а также поддерживают возможность реализации распределенных приложений (использования нескольких пультов операторов).

Четко провести границу между MMI- и SCADA-системами невозможно вследствие существования систем сквозного программирования, в которых часто отсутствует разграничение между средствами разработки ПО для различных уровней системы управления.

Отсутствие единого стандарта, описывающего назначение и функцио-нальный состав SCADA-систем, и различие трактовок самого термина «SCADA» затрудняют классификацию и сравнение систем данного класса.

Можно выделить следующие основные группы SCADA-систем:

SCADA-системы, разработанные производителями контроллеров;

SCADA-системы, разработанные независимыми производителями;

SCADA-системы составные части систем сквозного программирования.

Задачей производителя контроллерного оборудования при разработке собственной SCADA-системы является предоставление конечному пользователю средства для разработки приложений визуализации при использовании контроллеров этого производителя.

Можно выделить следующие основные черты таких систем:

интерфейс этих систем повторяет интерфейс средств написания ПО для контроллерного оборудования;

компоненты SCADA-системы оптимизированы для работы с данными, получаемыми от контроллерного оборудования конкретного производителя;

интерфейсы обмена данными с оборудованием других производителей реализованы слабо, либо их использование затруднено.

Классическим примером такой системы служит Siemens WinCC. Использование таких фирменных систем, с одной стороны, позволяет минимизировать затраты на обучение специалистов по разработке ПО, но с другой – жестко привязывает и разработчика, и конечного пользователя системы к конкретному производителю или даже к конкретной линейке оборудования одного производителя.

Кроме того, ряд производителей контроллерного оборудования были вынуждены разработать собственные SCADA-системы в маркетинговых целях, не обеспечив свои программные продукты необходимым уровнем поддержки и сопровождения.

SCADA-системы независимых производителей являются наиболее гибкими средствами для создания приложений визуализации и управления технологическими процессами. К их достоинствам можно отнести поддержку большого числа функций по созданию децентрализованных и распределенных систем управления, а также возможность интеграции в одной системе оборудования различных, в том числе конкурирующих, производителей.

Для обмена данными с исполнительным оборудованием такие системы используют программные серверы ввода-вывода, реализующие интерфейсы DDE или OPC. Распространенность таких SCADA-систем, а также необходимость соответствия стандартам на средства автоматизации привела к тому, что все разработчики контроллерного оборудования имеют собственные программные OPC- или DDE-серверы, которые поставляются в комплекте с оборудованием либо под заказ.

Поскольку система сквозного программирования предполагает разработку операторских станций как составной части системы управления, то в ней всегда присутствуют отдельные компоненты SCADA-системы. Однако поскольку вся система функционирует как единое целое, то эти компоненты могут также являться составными частями других модулей системы сквозного программирования или же в программном продукте бывает невозможно выделить SCADA-систему в чистом виде.

Таким системам присущи те же достоинства и недостатки, что и SCADA-системам, разработанным производителями контроллеров с учетом двух основных отличий:

у SCADA-систем, которые являются составными частями систем сквозного программирования, практически отсутствует возможность стыковки с программными и аппаратными средствами других производителей;

роль SCADA-системы в таких приложениях ограничивается разработкой графического интерфейса.

Состав и структура SCADA-систем

Состав и структура SCADA-систем

Обычно SCADA-системы состоят из двух отдельных наборов программных продуктов: среды разработки и среды исполнения.

Средой разработки называют тот набор, при помощи которого проектируется и настраивается среда визуализации технологического процесса.

Среда исполнения – это тот набор программных продуктов, который необходим для работы проекта программы визуализации технологического процесса на операторской станции.

Отдельного рассмотрения заслуживает вопрос взаимодействия среды разработки и среды исполнения при одновременной работе с одним проектом разработчика и оператора:

1. Изменения, вносимые разработчиком, вступают в силу немедленно.

2. Среда исполнения отражает внесенные изменения по мере их обнаружения в исходном коде проекта.

3. Изменения отражаются в среде исполнения при перезагрузке или принудительно.

Реализация первого типа взаимодействия позволяет достаточно наглядно и эффектно демонстрировать возможности продукта на коммерческих презентациях и поэтому иногда реализуется в конечных программных продуктах. Однако при работе с реальными проектами существует потенциальная опасность исчезновения части графического интерфейса или динамического перемещения элементов управления. В связи с этим наибольшее распространение получили второй и третий тип взаимодействия или их сочетание.

Можно выделить следующие основные части SCADA-системы:

модуль графического отображения;

система аварийной и предупредительной сигнализации;

модуль архивирования параметров технологического процесса.

Тэг SCADA-системы – это объект для хранения значения параметра технологического процесса и его свойств. Иногда тэги неправильно называют «переменными». В то же время, понятие тэга наиболее близко к определению класса в объектных языках программирования.

Модуль графического отображения реализует графический интерфейс проекта. Как правило, графический интерфейс представляет собой набор экранных форм с размещенными на них графическими элементами. Задача создания экранной формы сводится к размещению графических элементов на экранных формах и заданию их свойств.

В процессе вызова, отображения и закрытия экранных форм, при щелчках мышью на графических объектах, изменении свойств или значений отдельных тэгов возникает необходимость осуществления вычислений или действий, для чего в SCADA-системах существует обработчик сценариев. Сценарии в некоторых системах также называют «макросами» или «скриптами».

Большинство сценариев SCADA-систем, реализующих графический интерфейс автоматизированных рабочих мест операторов, являются обработчиками щелчков мышью на графических элементах.

Для написания сценариев SCADA-системы различных производителей предлагают один или несколько языков. Системы, разрабатываемые производителями контроллеров или входящие в состав систем сквозного программирования, как правило, предлагают для написания сценариев те же языки программирования, что и для написания программного обеспечения контроллеров. SCADA-системы независимых производителей часто предлагают для реализации сценариев специализированные макроязыки

Использование языков программирования общего назначения позволяет реализовывать сложные пользовательские интерфейсы и нестандартные методы работы с данными благодаря доступу к дополнительным библиотекам и прикладному интерфейсу программ.

В то же время, разработчику в любом случае приходится изучать библиотеки функций для работы с компонентами SCADA-системы, аналогично тому, как изучаются макроязыки, а реализуемый код может быть потенциально опасен или наследовать ошибки сторонних библиотек функций.

Система аварийной и предупредительной сигнализации (Alarm System) предназначена для извещения оператора о выходе значения параметра технологического процесса за допустимые пределы. Как правило, для каждого технологического параметра можно задать 2 типа уставок, по которым будет происходить извещение: соответственно аварийную и предупредительную уставки.

В зависимости от возможностей системы данные уставки задаются по одному или нескольким критериям:

Выход за допустимый диапазон. В этом случае разделяют: верхнюю и нижнюю предупредительные уставки и верхнюю и нижнюю аварийные уставки.

Отклонение от номинала на некоторое значение. Выделяют минимально и максимально допустимые отклонения от заданного значения.

Задание максимально допустимой скорости изменения значения параметра технологического процесса. Значения уставок допустимого диапазона задаются в абсолютных единицах измерения, а значения отклонения от номинала и скорости изменения могут задаваться как в абсолютных единицах, так и в процентах от текущего или заданного значения.

Читать еще:  Методы и средства сбора

В связи с тем, что для одного технологического процесса количество параметров, для которых заданы аварийные и предупредительные уставки, может быть велико, в SCADA-системах существует возможность объединять контролируемые технологически параметры в группы, а также задавать уровень приоритета для каждой уставки.

Основная задача модуля архивирования – обеспечение возможности вывода на экран монитора графиков значений технологических параметров (Trends) за относительно короткий период, а также построение простых отчетов. Модуль архивирования значений SCADA-системы должен обеспечивать следующие функции:

архивирование значений в локальную базу данных с заданной периодичностью или по изменению;

при архивировании значений по факту изменения – возможность задания зоны нечувствительности для архивирования;

задание ограничения на размер локальной базы данных;

задание времени хранения значений;

проведение регламентных работ по удалению устаревших или самых ранних значений при превышении времени хранения или размера базы в автоматическом режиме;

наличие интерфейса для построения графиков архивных значений и их просмотра;

наличие системы экспорта значений параметра за указанный период в виде таблицы значений.

Система Диспетчерского Управления (СДУ)

СДУ представляет собой верхний уровень автоматизации технологического объекта, объединяющий отдельные локальные САУ (САУ ГПА или САУ ГТЭБ, САУ КЦ или САУ ЭС, систем пожарной и технологической безопасности АСПБ и КЗ, СПАЗ) в комплексную автоматизированную систему управления – АСУ ТП.

Основное назначение СДУ:

  • организация управления всеми подсистемами сложного распределенного объекта с единого диспетчерского поста;
  • обеспечение единства принципов контроля и управления всем оборудованием, независимо от состава и структуры локальных САУ нижнего уровня;
  • обеспечение эргономических характеристик диспетчерского поста на высоком уровне;
  • обеспечение эксплуатации объекта без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Общие принципы построения СДУ и общие функции одинаковы для технологического объекта любой отрасли – компрессорная станция, электростанция, перерабатывающее производство и пр.

Различия могут проявляться только в зависимости от уровня управления и технологической сложности объекта.

  • Сбор, обработка и отображение в понятной для человека форме информации, получаемой от всех локальных САУ технологического объекта. В том числе:
    • информации о текущем состоянии технологического процесса,
    • аварийной и предупредительной сигнализации,
    • диагностической информации о состоянии технологического оборудования и оборудования САУ.
  • Прием управляющих воздействий оператора и передача их для исполнения в соответствующую локальную САУ.
  • Архивирование полученных данных, отображение архивных данных по запросу.
  • Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.
  • Обеспечение обмена данными с внешними системами на основе общепринятого ОРС-интерфейса (OLE for Process Control).
  • Защита информации от несанкционированного доступа лиц, не обладающих соответствующими полномочиями.
  • Обеспечение надежности работы, и работоспособности системы при частичной потере функциональности.

СДУ включает в себя следующие унифицированные компоненты:

Устройство серверное (УС)

УС предназначено для:

  • обеспечения информационного обмена между локальными САУ и пультом управления;
  • архивирования данных;
  • обеспечения информационного обмена с внешними системами;
  • резервированных серверов визуализации;
  • сервера архивов;
  • ОРС-сервера;
  • источника бесперебойного питания;
  • системы поддержания микроклимата;
  • программного обеспечения SCADA SIMATIC WinCC 6.0.

Пульт управления (ПУ)

ПУ предназначен для организации единого операторского (человеко-машинного) интерфейса САУ всего технологического оборудования объекта.

ПУ включает в себя:

  • Современный эргономичный мебельный конструктив.
  • Рабочие станции (РС). РС предназначены для контроля и управления технологическим процессом. РС обеспечивает представление текущей и ретроспективной информации как в текстовом, так и в графическом виде на цветном видеомониторе, управление режимами представление информации и управление оборудованием с помощью клавиатуры и манипулятора «мышь», а также предупредительную и аварийную звуковую сигнализацию.
  • Принтеры для формирования отчетов и сменных ведомостей.
  • Панели резервного управления (ПРУ). ПРУ предназначены для контроля и управления технологическим оборудованием в нештатных ситуациях.
  • Программное обеспечение – комплекс «Аргус 5000», разработанный на базе программного продукта SIEMENS WinCC 6.0.


Количество РС на ПУ и количество мониторов у каждой РС определяется сложностью объекта, количеством локальных САУ и другими факторами. Возможности программного комплекса «Аргус 5000» и организация технологической ЛВС, объединяющей все локальные САУ, позволяют оператору осуществлять контроль и управление любым технологическим оборудованием с любой РС. Таким образом, несколько РС на ПУ резервируют друг друга.

Для технологически сложных объектов (многоцеховая компрессорная станция, линейное производственное управление и пр) выпускаются ПУ с мультиэкранной видеопанелью. В этом случае, одна РС управляет отображением информации на 4 – 6 мониторах. Совокупность мониторов, подключенных к одной РС представляется оператору единым мультиэкраном.

Комплект сетевого оборудования (КСО)


КСО предназначен для построения технологической ЛВС, объединяющей все локальные САУ и все компоненты СДУ. КСО включает в себя:

  • устройства коммуникационные (УК) с коммуникационной аппаратурой (конверторы, сетевые концентраторы, преобразователи среды передачи),
  • оптоволоконные кабели,
  • кабели типа «витая пара»

Устройство представления информации (УПИ)

УПИ предназначено для организации операторского (человеко-машинного) интерфейса отдельной технологической САУ.

УПИ выполнено в виде стойки с интегрированной рабочей станцией (РС) и панелью резервного управления (ПРУ). УПИ может подключаться к САУ как через общее устройство серверное (УС), так и напрямую. В последнем случае, применение УС, ПУ и УК может не потребоваться, что используется, как правило, на технологически простых объектах, управляемых одной или несколькими однотипными САУ.

МЩ предназначен для представления технологической информации и является дополнительным групповым средством операторского (человеко-машинного) интерфейса.

Установка МЩ характерна для центральных диспетчерских крупных предприятий. Возможны различные исполнения МЩ:

  • На жесткой основе с изображением технологической структуры объекта и встроенных цифровых и сигнальных табло и светодиодных индикаторов
  • На основе из мозаичного (наборного) панно с изображением технологической структуры объекта и встроенных цифровых и сигнальных табло и светодиодных индикаторов. Позволяет производить замены отдельных элементов наборного панно.
  • На основе готовых проекционных систем (т.н. «кубов»);
  • На основе проекционных систем, создаваемых под конкретное помещение.

Системы диспетчеризации инженерного оборудования

Система диспетчеризации предназначена для удалённого отображения сбора и хранения данных о работе технологического оборудования здания или производственного процесса, она передает информацию о параметрах протекающих процессов, режимах работы инженерных систем, нештатных ситуациях. Интерфейс системы диспетчеризации позволяет оператору удаленно задавать режимы работы системы в целом или отдельного оборудования.

Требование наличия систем диспетчеризации в современных зданиях определено СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий». ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования» — регламентирует проектирование систем диспетчеризации.

Иногда возникает путаница, когда систему диспетчеризации здания определяют как систему управления зданием BMS. Это связано с тем, что в диспетчеризации применятся контроллеры и программное обеспечение SCADA систем BMS. Однако, система диспетчеризации является интерфейсной частью системы интеллектуального здания, она всего лишь выводит информацию на пульт и позволяет оператору вручную управлять частью процессов, пусть и удаленно. Алгоритмы оптимального и экономичного взаимодействия между подсистемами здания должны быть разработаны проектом автоматизации и запрограммированы в контроллерах управления, только тогда оператор освобождается от принятия большинства рутинных решений.

Обычно, в функции системы диспетчеризации входит:

  • Сбор данных с устройств и визуальное отображение процессов, происходящих с инженерным оборудованием здания (для современных систем, используя SCADA);
  • Своевременное выявление нештатных ситуаций, предотвращение аварий;
  • Формирование и отправка тревожных сообщений ответственным лицам;
  • Дистанционное управление приборами инженерных систем;
  • Сбор и хранение показаний приборов в автоматическом или ручном режиме;
  • Представление данных в графическом и табличном виде;
  • Ведение отчётности об энергопотребление, формирование в автоматическом режиме и по запросу оператора отчетов;
  • При необходимости, передача данных на удаленный пульт более высокого приоритета.

На пульт диспетчера выводится информационный поток от следующих систем:

  • Приточной и вытяжной вентиляции;
  • Кондиционирования воздуха и холодоснабжения;
  • Отопления;
  • Теплоснабжения (ИТП или котельного оборудования);
  • Водоснабжения, водоподготовки, канализации;
  • Лифтового и эскалаторного оборудования;
  • Электроснабжения и электроосвещения;
  • Пожарной сигнализации и систем безопасности здания;
  • Систем управления звуком;
  • Противопожарной автоматики (противодымной вентиляции и пожаротушения);
  • Других систем, связанных с производством или управления процессом.

Могут выводиться параметры температуры наружного воздуха, охлаждённой воды в/от системы вентиляции, охлажденного этиленгликоля, подогретой воды отопления; значения давления охлажденной воды или этиленгликоля систем вентиляции и кондиционирования; положения регулирующих клапанов; мощности на двигателях циркуляционных насосов или вентиляторов; ; данные о засорении фильтров; сигнализация об угрозе замораживания калориферов информации о состоянии лифтов, подкрепленные видеоданными; состояния автоматических выключателей в электрощитах и т.п.

Читать еще:  Как настроить флеш плеер

Управление оборудованием в диспетчеризации ограничивается возможностью включения определенных режимов работы, например, режим запуска системы зимой или летом, режим максимальной производительности, аварийное отключение установки, ручное переключение с основного на резервный насос и т.д. В теории, диспетчер имеет возможность управления каждым из устройств, имеющих привод, однако на практике, один человек физиологически не сможет вручную управлять большой инженерной системой.

Управление такой системой осуществляется в режиме 24/7 квалифицированным персоналом, прошедшим специализированные курсы обучения. Кроме того, для каждой системы в процессе проектирования, наладки и эксплуатации технологами разрабатываются протоколы действий при возможных нештатных ситуациях.

Возможности современных систем диспетчеризации

Современные системы диспетчеризации все чаще реализовываются на контроллерах и программном обеспечении систем BMS. Это обуславливает большое количество программных возможностей по настройке их функций. В общем случае, системы диспетчеризации должны обеспечивать:

  • Актуальную и полную картину состояния всех инженерных систем в любой момент времени;
  • Удобный и понятный графический интерфейс;
  • Быструю реакцию на аварийные ситуации;
  • Возможность выдачи аварийных сообщений на экран монитора, принтер, удаленный компьютер, мобильный телефон;
  • Регистрацию всех системных событий, что во многих случаях даёт возможность установить причину аварийной ситуации, ее виновника, а также предотвратить ее появление в дальнейшем;
  • Подключение к системе удаленно, через интернет-браузер;
  • Быструю и адекватную реакцию на изменение условий внешней среды;
  • Автоматический подсчет моточасов, наработки оборудования на отказ и предупреждение о необходимости проведения тех обслуживания и профилактики;
  • Широкие возможности по управлению системами, что позволяет сократить штат обслуживающего персонала;
  • Возможность сбора статистической информации, формирования выборок, графиков сравнения прогнозирования расходов.

Отличие системы диспетчеризации от системы автоматического управления и диспетчеризации здания (САУиД)

Основные отличия функций системы диспетчеризации инженерного оборудования и системы автоматического управления зданием видны на приведенных ниже схемах. Типовая схема диспетчеризации инженерных систем объекта

Типовая схема автоматизации и диспетчеризации инженерных систем объекта (синонимы: BMS, интеллектуальное здание)

Таким образом, подсистема диспетчеризации является только частью системы управления зданием BMS.

Оборудование и программное обеспечение систем диспетчеризации

Задача диспетчеризации – отображение информации и предоставление возможности управления, следовательно, основными элементами системы диспетчеризации является программное обеспечение оператора и преобразователи интерфейсов, часто устанавливаемые в щитах автоматизации инженерного оборудования.

Как правило, современные контроллеры автоматизации имеют возможности работы со SCADA ПО системы диспетчеризации, они являются одновременно и преобразователями интерфейсов. Программное обеспечение обеспечивает реализацию таких функций как:

  • Отображение информации в виде мнемонических схем с выдачей на них в реальном времени значений измерений, значений установок регуляторов, различных пиктограмм и других графических объектов;
  • Формирование и выдачу аварийных сообщений;
  • Ведение архивов (трендов) для всех аппаратных сигналов и расчетных технологических переменных;
  • Возможность коррекции работы системы, без ее остановки;
  • Возможность поиска и фильтрации записей архивов по ряду критериев отбора; возможность формирования отчетов на основе задаваемых пользователем шаблонов; просмотр архивной информации в виде графиков и таблиц;
  • Возможности создания расписаний, многоуровневого доступа и прочие функции систем компьютерных систем управления.

Передача данных от локальной системы автоматизации к SCADA системе диспетчеризации может осуществляться напрямую или через интерфейс OPC (Open Platform Communication) сервера. При этом OPC сервер является переводчиком между языком, которое понимает установленное оборудование, и языком программного интерфейса диспетчера.

Главной целью стандарта ОРС явилось обеспечение возможности совместной работы средств автоматизации, функционирующих на разных аппаратных платформах, в разных промышленных сетях и производимых разными фирмами.

После того, как стандарт OPC был введён в действие, практически все SCADA-пакеты были перепроектированы как ОРС-клиенты, а каждый производитель аппаратного обеспечения стал снабжать свои контроллеры, модули ввода-вывода, интеллектуальные датчики и исполнительные устройства стандартным ОРС сервером. Благодаря появлению стандартизации интерфейса стало возможным подключение любого физического устройства к любой SCADA, если они оба соответствовали стандарту ОРС. Разработчики получили возможность проектировать только один драйвер для всех SCADA-пакетов, а пользователи – возможность выбора оборудования и программ без прежних ограничений на их совместимость.

IP оборудование

90% современных систем диспетчеризации имеют возможность обмена информацией по IP сетям. Преобразование данных в соответствующие протоколы происходит либо непосредственно в контроллерах, либо на серверах верхнего уровня (Schneider Electric Automation Server), либо через шлюзы, например, Xenta -911.

С удешевлением IP оборудования, функции передачи данных в сеть постепенно распространяются на полевые устройства (клапаны, преобразователи частоты и т.п.), однако это решение пока в любом случае более дорогое, а также требует разработки стабильной и безопасной СКС на объекте, это так же дорогостоящее мероприятие.

IP оборудование для систем автоматизации и диспетчеризации инженерных систем подбирается в зависимости от требований к его функциям. Как правило, достаточно иметь программный стык системы диспетчеризации с IP сетью предприятия, и появляется возможность подключения к SCADA системе дополнительной информации. В частности, для визуального наблюдения за с диспетчерского пункта за важными узлами или помещениями, к системе подключаются используются IP камеры наблюдения системы промышленного телевидения или безопасности.

Разработка и проектирование систем диспетчеризации

Проект системы диспетчеризации выполняется разделом комплекта чертежей системы автоматизации и диспетчеризации здания. Сигналы, выводимые на пульт диспетчера, определяются разработчиками технологии систем здания.

Норматив проектирования: ВСН 60-89 «Устройства связи, сигнализации и диспетчеризации инженерного оборудования жилых и общественных зданий. Нормы проектирования»

Проект системы диспетчеризации обычно сдержит следующие листы:

  • Общие данные;
  • Структурную схему системы диспетчеризации;
  • Функциональные схемы диспетчеризации;
  • Принципиальные электрические схемы щитов диспетчеризации;
  • Принципиальные схемы интерфейсных линий связи контроллеров;
  • Схемы внешний соединений или таблицы соединений;
  • Монтажные схемы оборудования (при необходимости);
  • Кабельные журналы;
  • Планы расположения оборудования и проводок;
  • Спецификации оборудования, изделий и материалов.

В рамках проекта диспетчеризации разрабатывается так же и автоматизированное рабочее место диспетчера. В зависимости от масштаба системы оно может быть оснащено:

Щитом с нанесенной мнемосхемой (в настоящее время такие системы встречаются все реже и на производствах);

ПК с установленной SCADA программой;

ПК с доступом по веб-интерфейсу к контроллеру-серверу системы (пример: automation server Schneider Electric);

ПК с установленной SCADA системой с выходом на несколько мониторов и на мониторную стену.

Системы управления электроэнергией. Контроль и автоматизированное управление работой системы. Подробнее »

В ближайшем будущем, появится возможность увеличения КПД солнечных панелей до 50%. Эффективность. Подробнее »

Руководство Филиала КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» выражает благодарность коллективу ООО. Подробнее »

КОО «ЛОГРАР ЛИМИТЕД» 1 сентября 2015

Уважаемый Ринат Шакирзянович! ООО «ФИНПРОЕКТ» выражает благодарность компании ООО. Подробнее »

система диспетчерского управления и сбора данных

Универсальный русско-английский словарь . Академик.ру . 2011 .

Смотреть что такое «система диспетчерского управления и сбора данных» в других словарях:

ГОСТ Р 54029-2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления специальным автомобильным транспортом муниципальных служб. Требования к архитектуре, функциям и решаемым задачам системы диспетчерского управления транспортом по вывозу твердых бытовых отходов — Терминология ГОСТ Р 54029 2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления специальным автомобильным транспортом муниципальных служб. Требования к архитектуре, функциям и решаемым задачам системы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54024-2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления городским наземным пассажирским транспортом. Назначение, состав и характеристики бортового навигационно-связного оборудования — Терминология ГОСТ Р 54024 2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления городским наземным пассажирским транспортом. Назначение, состав и характеристики бортового навигационно связного оборудования оригинал … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

система — 4.48 система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. Примечание 1 Система может рассматриваться как продукт или предоставляемые им услуги. Примечание 2 На практике… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

автоматизированная система — автоматизированная система: Система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций. [ГОСТ 34.003 90, пункт 1.1] Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54030-2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы информационного сопровождения и мониторинга городских и пригородных автомобильных перевозок опасных грузов. Требования к архитектуре, функциям и решаемым задачам — Терминология ГОСТ Р 54030 2010: Глобальная навигационная спутниковая система. Системы информационного сопровождения и мониторинга городских и пригородных автомобильных перевозок опасных грузов. Требования к архитектуре, функциям и решаемым… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТО 70238424.17.220.20.005-2011: Системы связи для сбора и передачи информации в электроэнергетике. Условия создания. Нормы и требования — Терминология СТО 70238424.17.220.20.005 2011: Системы связи для сбора и передачи информации в электроэнергетике. Условия создания. Нормы и требования: 3.1.3 заградитель высокочастотный : Устройство, обеспечивающее возможность работы ВЧ канала по… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Читать еще:  Сбор мочи на стерильность алгоритм

Автоматизированная система управления — (АСУ) (a. automated control system; н. automatisiertes Steuerungssystem; ф. systeme automatise de commande; и. sistema automatizado de control) совокупность экономико матем. методов, техн. средств (ЭВМ, устройств отображения информации,… … Геологическая энциклопедия

SCADA — система диспетчерское управление и сбор данных ПО, предназначенное для поддержки средств автоматизации и построения систем промышленной автоматизации. [http://www.morepc.ru/dict/] SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition,… … Справочник технического переводчика

MasterSCADA — Эта статья предлагается к удалению. Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/11 декабря 2012. Пока процесс обсужден … Википедия

АСУ ТП — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

Глобалстар — Необходимо проверить качество перевода и привести статью в соответствие со стилистическими правилами Википедии. Вы можете помочь улучшить эту статью, исправив в ней ошибки … Википедия

Общие понятия и структура SCADA -систем (Лекция)

2. Определение и общая структура SCADA

3. Функциональная структура SCADA

4. Особенности SCADA как процесса управления

1. Введение

В настоящее время SCADA ( Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) является наиболее перспективной технологией автоматизированного управления во многих отраслях промышленности.

В последние несколько десятилетий за рубежом резко возрос интерес к проблемам построения высокоэффективных и высоконадежных систем диспетчерского управления и сбора данных.

С одной стороны, это связано со значительным прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем.

С другой стороны, развитие информационных технологий, повышение степени автоматизации и перераспределение функций между человеком и аппаратурой обострило проблему взаимодействия человека-оператора с системой управления. Расследование и анализ большинства аварий и происшествий в промышленности и на транспортен, часть из которых привела к катастрофическим последствиям, показали, что, если в 60-х годах ХХ века ошибка человека являлась первоначальной причиной лишь 20 % инцидентов, то в 90-х годах доля «человеческого фактора» возросла до 80 %, причем, в связи с постоянным совершенствованием технологий и повышением надежности электронного оборудования и машин, доля эта может еще возрасти.

Рис. Тенденции причин аварий в сложных автоматизированных системах

Основной причиной таких тенденций является старый традиционный подход к построению АСУ, который применяется часто и в настоящее время: ориентация в первую очередь на применение новейших технических (технологических) достижений, стремление повысить степень автоматизации и функциональные возможности системы и, в то же время, недооценка необходимости построения эффективного человеко-машинного интерфейса ( HMI — Human — Machine Interface ), т.е. интерфейса, ориентированного на оператора.

Возникла необходимость применения нового подхода при разработке таких систем, а именно, ориентация в первую очередь на человека-оператора (диспетчера) и его задачи. Реализацией такого подхода и являются SCADA -системы, которые иногда даже называют SCADA / HMI .

Управление технологическими процессами на основе SCADA -систем стало осуществляться в передовых западных странах в 80-е годы ХХ века. В России переход к управлению на основе SCADA -систем стал осуществляться несколько позднее, в 90-е годы.

SCADA -системы наилучшим образом применимы для автоматизации управления непрерывными и распределенными процессами, какими являются нефтегазовые технологические процессы. Кроме нефтяной и газовой промышленности, SCADA -системы применяются в следующих областях:

1) управление производством, передачей и распределением электроэнергии;

2) промышленное производство;

3) водозабор, водоочистка и водораспределение;

4) управление космическими объектами;

5) управление на транспорте (все виды транспорта: авиа, метро, железнодорожный, автомобильный, водный);

7) военная область.

В мире насчитывается не один десяток компаний, активно занимающихся разработкой и внедрением SCADA -систем. Программные продукты многих из этих компаний представлены на российском рынке. Кроме того, в России существуют компании, которые занимаются разработкой отечественных SCADA -систем.

2. Определение и общая структура SCADA

SCADA — это процесс сбора информации реального времени с удаленных объектов для обработки, анализа и возможного управление этими объектами.

В SCADA -системах в большей или меньшей степени реализованы основные принципы, такие, как работа в режиме реального времени, использование значительного объема избыточной информации (высокая частота обновления данных), сетевая архитектура, принципы открытых систем и модульного исполнения, наличие запасного оборудования, работающего в «горячем резерве» и др.

Все современные SCADA -системы включают три основных структурных компонента.

Рис. Основные структурные компоненты SCADA -системы

Remote Terminal Unit ( RTU ) — удаленный терминал, осуществляющий обработку задачи (управление) в режиме реального времени.

Системы реального времени бывает двух типов: системы жесткого реального времени и системы мягкого реального времени.

Системы жесткого реального времени не допускают никаких задержек

Спектр воплощения RTU широк — от примитивных датчиков, осуществляющих съем информации с объекта, до специализированных многопроцессорных отказоустойчивых вычислительных комплексов, осуществляющих обработку информации и управление в режиме жесткого реального времени. Конкретная его реализация определяется конкретным применением. Использование устройств низкоуровневой обработки информации позволяет снизить требования к пропускной способности каналов связи с центральным диспетчерским пунктом.

Master Terminal Unit ( MTU ) — диспетчерский пункт управления (главный терминал); осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме мягкого реального времени. Одна из основных функций — обеспечение интерфейса между человеком-оператором и системой. MTU может быть реализован в самом разнообразном виде — от одиночного компьютера с дополнительными устройствами подключения к каналам связи до больших вычислительных систем и/или объединенных в локальную сеть рабочих станций и серверов.

Communication System ( CS ) — коммуникационная система (каналы связи), необходима для передачи данных с удаленных точек (объектов, терминалов) на центральный интерфейс оператора-диспетчера и передачи сигналов управления на RTU .

3. Функциональная структура SCADA

В названии SCADA присутствуют две основные функции, возлагаемые на системы этого класса:

1) сбор данных о контролируемом процессе;

2) управление технологическим процессом, реализуемое ответственными лицами на основе собранных данных и правил (критериев), выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность технологического процесса.

SCADA -системы обеспечивают выполнение следующих функций:

1) Прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков.

2) Сохранение принятой информации в архивах.

3) Обработка принятой информации.

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 АСУТП 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.

10) Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.

Данный перечень функций, выполняемых SCADA -системами, не является абсолютно полным, более того, наличие некоторых функций и объем их реализации сильно варьируется от системы к системе.

4. Особенности SCADA как процесса управления

Существует два типа управления удаленными объектами в SCADA -системах: автоматическое и инициируемое оператором системы.

Процесс управления в современных SCADA -системах имеет следующие особенности:

1) процесс SCADA применяется в системах, в которых обязательно наличие человека (оператора, диспетчера);

2) процесс SCADA был разработан для систем, в которых любое неправильное воздействие может привести к отказу объекта управления или даже катастрофическим последствиям;

3) оператор несет, как правило, общую ответственность за управление системой, которая при нормальных условиях только изредка требует подстройки параметров для достижения оптимальной производительности;

4) активное участие оператора в процессе управления происходит нечасто и в непредсказуемые моменты времени, обычно в случае наступления критических событий (отказы, нештатные ситуации и пр.);

5) действия оператора в критических ситуациях могут быть жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector