Основные задачи, решаемые SCADA-системами

1. Обмен данными с «устройствами связи с объектом» (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода-вывода) в реальном времени через драйверы.

2. Обработка информации в реальном времени.

3. Логическое управление.

4. Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.

5. Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.

6. Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.

7. Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

8. Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.

9. Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.).

В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES (специализированное прикладное программное обеспечение, предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках какого-либо производства).

SCADA-системы позволяют разрабатывать АСУ ТП как автономные приложения, а также в клиент-серверной или в распределённой архитектуре.

Основные компоненты SCADA

1. Драйверы или серверы ввода-вывода – программы, обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами, счётчиками, аналогово-цифровыми преобразователями (АЦП) и другими устройствами ввода-вывода информации.

2. Система реального времени – программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учетом приоритетов.

3. Человеко-машинный интерфейс (HMI, англ. Human Machine Interface) – инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им.

4. Программа-редактор для разработки человеко-машинного интерфейса.

5. Система логического управления – программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки.

6. База данных реального времени – программа, обеспечивающая сохранение истории процесса в режиме реального времени.

7. Система управления тревогами – программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером.

8. Генератор отчетов – программа, обеспечивающая создание пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки.

9. Внешние интерфейсы – стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями. Обычно OPC, DDE, ODBC, DLL и т. д.

Концепция 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 устройством связи с объектом (УСО) (RTU) или программируемым логическим контроллером (ПЛК) (PLC). Непосредственное управление процессом обычно обеспечивается УСО или ПЛК, а SCADA управляет режимами работы. Например, ПЛК 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 УСО или ПЛК, в то время как SCADA система контролирует полное выполнение цикла.

Сбор данных начинается в УСО или на уровне ПЛК и включает показания измерительного прибора. Далее данные собираются и форматируются таким способом, чтобы оператор диспетчерской, используя HMI, мог принять контролирующие решения – корректировать или прервать стандартное управление средствами УСО/ПЛК. Данные также могут быть записаны в архив для построения трендов и другой аналитической обработки накопленных данных.

Архитектура SCADA-систем

В зависимости от сложности управляемого технологического процесса, а также требований к надёжности, SCADA-системы строятся по одной из следующих архитектур:

Автономные. При использовании данной архитектуры система состоит из одной или нескольких рабочих станций оператора, которые не "знают" друг о друге. Все функции системы выполняются на единственной (нескольких независимых) станции(ях).

Преимущества:

- простота.

Недостатки:

- низкая отказоустойчивость;

- не обеспечивается истинность данных (исторические данные могут отличаться между разными станциями),

Клиент-серверные. В данном случае система выполняется на сервере, а операторы используют клиентские станции для мониторинга и управления процессом. Высоконадёжные системы строятся на базе двойного либо тройного резервирования серверов и дублирования клиентских станций оператора, дублирования сетевых подключений сервер-сервер и клиент-сервер. При данной архитектуре уже возможно разделение функций SCADA-системы между серверами. Например, сбор данных и управление ПЛК выполняется на одном сервере, архивирование данных – на втором, а взаимодействие с клиентами – на третьем.

Распределенные. При использовании архитектуры распределенной системы управления (РСУ) вычисления осуществляются на нескольких взаимосвязанных вычислительных устройствах, часто с функцией взаимного резервирования. Распределенные SCADA-системы с взаимным резервированием отличаются повышенной надежностью.

Обзор SCADA TRACE MODE 6

SCADA TRACE MODE® 6 состоит из инструментальной системы - Интегрированной среды разработки и из набора исполнительных модулей. Инструментальная система используется на рабочем месте разработчика АСУ. В ней создается набор файлов, который называется проектом TRACE MODE. С помощью исполнительных модулей TRACE MODE® проект АСУ запускается на исполнение в реальном времени. SCADA TRACE MODE позволяет создавать проект сразу для нескольких исполнительных модулей – узлов проекта. Каждому узлу проекта соответствует одна инсталляция исполнительного модуля. С помощью интегрированной инструментальной системы SCADA TRACE MODE можно: · подключиться к более чем к 2589 ПЛК, счетчикам и устройствам через бесплатные драйверы или OPC; · разработать качественный графический операторский интерфейс (SCADA/HMI) в т.ч. и с web-доступом; · создать базу систему записи истории процесса в собственной промышленной СУБД; · написать программы управления на 5-и языках стандарта МЭК 6-1131/3, по расписаниям, статистическим данным, или с помощью рецептов; · настроить систему безопасности SCADA, соответствующую современным требованиям; · запрограммировать промышленный контроллер (SOFTLOGIC) на 5-и языках стандарта МЭК 6-1131/3; · создать систему управления тревожными и предупредительными сообщениями; · генерировать качественные отчеты, при помощи собственного генератора; · создать АСУ ТП в различных архитектурах: распределенных (РСУ), клиент-серверных или web-ориентированных; · разработать надежные системы в условиях плохой связи (телемеханика); · легко создавать надежные резервированные системы; · воспользоваться мощными средствами отладки и удаленной диагностики АСУ. Также в систему входят некоторые элементы управления бизнес-процессами производства: · систем управления основными фондами и техническим обслуживанием оборудования (EAM); · систем управления производством (MES). При помощи SCADA TRACE MODE можно создавать системы автоматизации практически любых архитектур.

Самая простая система, которую можно сделать при помощи TRACE MODE – это одноузловое автономное автоматизированное рабочее место (АРМ). Подобные системы применяются повсеместно и обычно не имеют большого числа контролируемых параметров. Минимальное число каналов для подобной АСУ равно 15.

Автономные системы в TRACE MODE обладают развитым функционалом. Они способны работать в условиях плохой связи (телемеханика) и выполнять следующие операции:

- сбор данных 24х7 с более чем 2589 ПЛК, счетчиков и устройств через бесплатные драйверы или OPC;

- визуализация информации реального времени на качественном графическом операторском интерфейс (SCADA/HMI);

- операторское управление процессом;

- исполнение управляющих программ, написанных на 5-и языках стандарта МЭК 6-1131/3, по расписаниям, статистическим данным, или с помощью рецептов;

- мониторинг и управление тревожными и предупредительными сообщениями (алармами). Рассылка предупреждений по электронной почте и SMS;

- ведение истории процесса в собственной промышленной СУБД;

- создание качественных отчетов, при помощи собственного генератора;

- обеспечение безопасности SCADA, соответствующей современным требованиям.

SCADA TRACE MODE 6 в автоматизации ДНС "Известинское" нефтяной компании Янгпур

Специалисты компании ООО «Северстройавтоматика» (г. Тюмень) провели модернизацию существующей системы автоматизации дожимной насосной станции (ДНС) Известинское, принадлежащей нефтегазодобывающей компании Янгпур (г. Губкинский, Ямало-Ненецкий автономный округ). НК Янгпур известна своей приверженностью новым технологиям и инновационным проектам. Для своего нового модернизационного проекта компания выбрала SCADA-систему TRACE MODE 6 (АдАстра, Москва). Система автоматизации ДНС Известинское включает в себя как систему управления насосами, так и узел учета нефти. Существовавшая ранее АСУ ТП ДНС Известинское состояла только из первичных преобразователей и вторичный приборов щитового исполнения, смонтированных в стойках. В процессе модернизации ДНС были частично сохранены старые схемы подключения и добавлены новые возможности получения и управления информацией. Аппаратный уровень системы автоматизации ДНС Известинское реализован на базе контроллера DirectLogic 450 с резервом по входным и выходным сигналам, предполагающим полную автоматизацию объекта без изменений конфигурации контроллера. Подключение к ранее установленным приборам было произведено через активные токовые усилители-разветвители Phoenix-Contact, информация с которых передается на ПК АРМа оператора узла учета нефти, работающего под управлением SCADA TRACE MODE 6 с сервером документирования (ДокМРВ). Количество каналов в ДокМРВ SCADA TRACE MODE также подобрано с учетом дальнейшего развития объекта.   Программный комплекс системы автоматизации ДНС Известинское на базе SCADA TRACE MODE имеет следующие функциональные возможности: · Отображение текущих данных на мнемосхеме; · Автоматическое создание, отображение и печать оперативных и суточных отчетов; · Настройка параметров аналоговых сигналов; · Построение и отображение трендов; · Оповещение персонала о нарушениях технологического режима аварийных ситуациях: o звуковая сигнализация, o вывод сообщения в журнале тревог, o сигнализация аварийного параметра, · Управление насосами внешней откачки. Помимо компьютера АРМ оператора в АСУ ТП также предусмотрена и сенсорная панель, дублирующая показания АРМ и дающая возможность запуска и останова насосных агрегатов. Сенсорная панель работает под управлением клиентского модуля SCADA TRACE MODE – Netlink Light. АСУ ТП дожимной насосной станции НК Янгпур – это уже не первый случай использования TRACE MODE в автоматизации ДНС. Аналогичные системы успешно эксплуатируются на предприятиях ОАО "Сургутнефтегаз", НК "Негуснефть", ОЭ НГДУ "Татнефтебитум" и т.д.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: