 |
Технические характеристики
|
|
|
|
Функции SCADA
Программное обеспечение типа SCADA предназначено для разработки и эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами. Первичным является эффективный человеко-машинный интерфейс (HMI), ориентированный на пользователя, т. е. на оперативный персонал, роль которого в управлении является определяющей. SCADA – это новый подход к проблемам человеческого фактора в системах управления (сверху вниз), ориентация в первую очередь на человека (оператора/диспетчера), его задачи и реализуемые им функции.
Такой подход позволил минимизировать участие операторов/диспетчеров в управлении процессом, но оставил за ними право принятия решения в особых ситуациях.
А что дала SCADA-система разработчикам? С появлением SCADA они получили в руки эффективный инструмент для проектирования систем управления, к преимуществам которого можно отнести:
высокую степень автоматизации процесса разработки системы
управления;
участие в разработке специалистов в области автоматизируемых
процессов (программирование без программирования);
реальное сокращение временных, а, следовательно, и финансовых
затрат на разработку систем управления.
Функциональные обязанности операторов/диспетчеров конкретных технологических процессов и производств могут быть существенно разными, да и сами понятия «оператор» и «диспетчер» далеко не равнозначны. Тем не менее, среди многообразия этих обязанностей оказалось возможным найти общие, присущие данной категории работников:
· регистрация значений основных технологических и хозрасчетных
параметров;
· анализ полученных данных и их сопоставление со сменно-суточными заданиями и календарными планами;
|
|
|
· учет и регистрация причин нарушений хода технологического
процесса;
· ведение журналов, составление оперативных рапортов, отчетов
и других документов;
· предоставление данных о ходе технологического процесса и
состоянии оборудования в вышестоящие службы и т. д.
Базовый набор функций SCADA-систем предопределен ролью этого программного обеспечения в системах управления (HMI) и реализован практически во всех пакетах. Это:
· сбор информации с устройств нижнего уровня (датчиков,
контроллеров);
· прием и передача команд оператора/диспетчера на контроллеры и
исполнительные устройства (дистанционное управление объектами);
сетевое взаимодействие с информационной системой предприятия
(с вышестоящими службами);
· отображение параметров технологического процесса и состояния оборудования с помощью мнемосхем, таблиц, графиков и т.п. в удобной для восприятия форме;
· оповещение эксплуатационного персонала об аварийных ситуациях и событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях.
· хранение полученной информации в архивах;
· представление текущих и накопленных (архивных) данных в виде
графиков (тренды);
· вторичная обработка информации;
· формирование сводок и других отчетных документов по созданным на этапе проектирования шаблонам.
К интерфейсу, созданному на базе программного обеспечения SCADA, предъявляется несколько фундаментальных требований:
· он должен быть интуитивно понятен и удобен для
оператора/диспетчера;
· единичная ошибка оператора не должна вызывать выдачу
ложной команды управления на объект.
Технические характеристики
1) Поддерживаемые программно-аппаратные платформы. Большинство SCADA-систем реализовано на Windows платформах. Учитывая позиции Microsoft на рынке ОС, следует отметить, что даже разработчики многоплатформных SCADA, приоритетным считают развитие своих систем на платформе Windows. Некоторые имеют широкий список поддерживаемых платформ: DOS, MS Windows, OS/2, Linux и др. В RealFlex и Sitex основу программной платформы принципиально составляет ОСРВ QNX.
|
|
|
2) Наличие средств сетевой поддержки. Для эффективного функционирования в разнородной среде SCADA должна иметь поддержку работы в стандартных сетевых средах (Ethernet, промышленные и т.д.) с использованием стандартных протоколов (TCP/IP и др.).
3) Встроенные командные языки. Большинство SCADA-систем имеют встроенные языки высокого уровня типа VBA, позволяющие генерировать адекватную реакцию на события. Некоторые SCADA поддерживают языки МЭК 61131-3 для программирования задействованных в проекте контроллеров.
4) Поддерживаемые базы данных. Одной из основных задач SCADA является обработка данных: сбор, оперативный анализ, хранение, и т. д. Таким образом, в рамках создаваемой системы должна функционировать база данных. Практически все SCADA-системы, используют интерфейс ODBC для доступа к базам данных с языком запросов SQL.
5) Графические возможности. В каждой SCADA существует графический объектно-ориентированный редактор с определенным набором анимационных функций. Используемая векторная графика дает возможность осуществлять широкий набор операций над выбранным объектом, а также быстро обновлять изображение на экране, используя средства анимации. Важна поддержка стандартных функций GUI (Graphic Users Interface).
6) Открытость систем. Система является открытой, если для нее определены и описаны используемые форматы данных и процедурный интерфейс, что позволяет подключить к ней "внешние", независимо разработанные компоненты. Открытая система должна поддерживать: стандартные ОС, сети, протоколы, веб-технологии, обмен данными.
Современные SCADA-системы предоставляют набор драйверов к существующим устройствам нижнего уровня и имеют средства создания собственных драйверов.
Способы построения.
Клиент - серверная архитектура характеризуется наличием двух взаимодействующих самостоятельных процессов - клиента и сервера, которые, в общем случае, могут выполняться на разных компьютерах, обмениваясь данными по сети. По такой схеме могут быть построены системы управления технологическими процессами, системы обработки данных на основе СУБД и т. п.
|
|
|
Клиент-серверная архитектура предполагает (см. рисунок 5.3), что вся информация о технологическом процессе от контроллеров собирается и обрабатывается на сервере ввода/вывода (сервер базы данных), к которому по сети подключаются АРМ клиентов.
Под станцией-сервером в этой архитектуре следует понимать компьютер со специальным программным обеспечением для сбора и хранения данных и последующей их передачи по каналам связи оперативному персоналу для контроля и управления технологическим процессом, а также всем заинтересованным специалистам и руководителям. По определению сервер является поставщиком информации, а клиент – ее потребителем. Таким образом, рабочие станции операторов/диспетчеров, специалистов, руководителей являются станциями-клиентами. Обычно клиентом служит настольный ПК, выполняющий программное обеспечение конечного пользователя. ПО клиента - это любая прикладная программа или пакет, способные направлять запросы по сети серверу и обрабатывать получаемую в ответ информацию. Естественно, функции клиентских станций, а, следовательно, и программное обеспечение, различны и определяются функциями рабочего места, которое они обеспечивают. Количество операторских станций, серверов ввода/вывода (серверов БД) определяется на стадии проектирования и зависит, прежде всего, от объема перерабатываемой в системе информации. Для небольших систем управления функции сервера ввода/вывода и станции оператора (HMI) могут быть совмещены на одном компьютере.
|
|
|
