Sisteme de control de supraveghere și de colectare a datelor (sisteme scada). Software pentru sistem de control Software hardware pentru instrumentele sistemului de control de supraveghere

Clasificarea software-ului sistemului de control automat. După cum am menționat deja, în arhitectura tipică a unui sistem SCADA, două niveluri sunt clar vizibile:

· nivel de controler local , interacționând cu obiectul de control prin senzori și actuatori;

· nivelul managementului operațional un proces tehnologic, ale cărui componente principale sunt serverele, stațiile de lucru ale operatorilor/dispecerii și stațiile de lucru ale specialiștilor.

Fiecare dintre aceste niveluri funcționează sub controlul unui software (software) specializat. Dezvoltarea acestui software sau alegerea acestuia din software-ul oferit în prezent pe piață depinde de mulți factori, în primul rând de sarcinile care se rezolvă la un anumit nivel. Distinge de bazăȘi aplicat software (vezi Figura 5.1).

Figura 5.2 - Clasificarea software-ului sistemului de control.

De bază Software-ul include diverse componente, dar principalul este sistemul de operare (OS) al software-ului și hardware-ului sistemului de control al procesului. Fiecare nivel al sistemului de control al procesului este reprezentat de „propriul” software și hardware: la nivelul inferior vorbim de controlere, în timp ce principalul mijloc tehnic al nivelului superior este un computer. În conformitate cu aceasta, printre specialiști a apărut următoarea clasificare: incorporatȘi desktop software.

Evident, cerințele pentru software-ul încorporat și desktop sunt diferite. Controlerul din sistemul de control, împreună cu funcțiile de colectare a informațiilor, rezolvă problemele controlului automat continuu sau logic. În acest sens, este supusă unor cerințe stricte în ceea ce privește timpul de reacție la starea obiectului și emiterea de acțiuni de control către actuatoare. Controlorul trebuie garantat răspunde la modificările stării unui obiect pentru dat timp.

Selectarea software-ului și hardware-ului sistemului de operare nivel superior Sistemul de control al procesului este determinat de sarcina aplicației (OS de utilizare generală sau RTOS). Dar cele mai populare și răspândite sunt diferitele versiuni ale sistemului de operare Windows. Acestea sunt echipate cu software și hardware de nivel superior ale sistemelor automate de control al proceselor, reprezentate de calculatoare personale (PC-uri) de putere și configurație variate - stații de lucru ale operatorilor/dispecerați și specialiști, servere de baze de date (DB), etc.

Această situație a apărut ca urmare a mai multor motive și tendințe în dezvoltarea tehnologiilor moderne de informații și microprocesoare.

Iată câteva dintre principalele argumente în favoarea Windows:

· Windows este foarte răspândit în lume, inclusiv în Kazahstan, și de aceea este ușor să găsești un specialist care ar putea suporta sisteme bazate pe acest OS;

· acest sistem de operare are multe aplicații care oferă soluții la diverse probleme de prelucrare și prezentare a informațiilor;

· Aplicațiile Windows OS și Windows sunt ușor de învățat și au o interfață standard, intuitivă;

· aplicațiile care rulează sub Windows acceptă standardele de schimb de date disponibile public;

· sistemele bazate pe sistemul de operare Windows sunt ușor de operat și dezvoltat, ceea ce le face economice atât din punct de vedere al suportului, cât și în timpul creșterii treptate;

· Microsoft dezvoltă tehnologia informației (IT) pentru Windows într-un ritm rapid, ceea ce permite companiilor care folosesc această platformă să „țină pasul cu vremurile”.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că o parte integrantă a nivelului superior al sistemului automat de control al procesului este o persoană, al cărei timp de reacție la evenimente este nedeterminist și adesea destul de lung. Și problema în timp real în sine la nivelul superior nu este atât de relevantă.

Pentru funcționarea sistemului de control, este necesar un alt tip de software - software de aplicație(PPO). Există două moduri cunoscute de a dezvolta aplicații software pentru sisteme de control:

· crearea propriului software de aplicație folosind instrumente tradiționale de programare (limbaje de programare standard, instrumente de depanare etc.);

· utilizarea instrumentelor existente (gata făcute) pentru dezvoltarea software-ului de aplicații.

· Software-ul de control automat al proceselor de nivel superior (pachete SCADA) sunt concepute pentru a crea aplicații software pentru panouri de monitorizare și control implementate pe diverse platforme de calculatoare și stații de lucru specializate. Pachetele SCADA permit, cu o cantitate minimă de programare în instrumente de limbaj simplu, dezvoltarea unei interfețe multifuncționale care oferă operatorului/dispecerului nu doar informații complete despre procesul tehnologic, ci și capacitatea de a-l controla.

În dezvoltarea lor, pachetele SCADA au mers la fel ca software-ul pentru programarea controlerelor. În etapa inițială (anii 80), companiile de dezvoltare hardware și-au creat propriile sisteme SCADA (închise), capabile să interacționeze doar cu echipamentele „lor”. Din anii 90 au apărut programe SCADA universale (deschise).

Conceptul de deschidere este fundamental atunci când vine vorba de software și hardware pentru construirea de sisteme de automatizare pe mai multe niveluri. Acest lucru va fi discutat mai detaliat mai jos.

Acum, pe piața rusă există câteva zeci de pachete SCADA deschise care au aproape aceeași funcționalitate. Dar asta nu înseamnă deloc că oricare dintre ele poate fi adaptat cu succes unui anumit sistem de management cu același efort (de timp și financiar), mai ales când vine vorba de modernizarea acestuia. Fiecare pachet SCADA este unic în felul său, iar alegerea sa pentru un sistem de automatizare specific, discutată în paginile periodicelor speciale de aproape zece ani, rămâne încă relevantă.

Mai jos este o listă cu cele mai populare pachete SCADA din Rusia și Kazahstan.

· Trace Mode/Trace Mode (AdAstrA) - Rusia;

· InTouch (Wonderware) - SUA;

· FIX (Inteluție) - SUA;

· Genesis (Iconics Co) - SUA;

· Factory Link (United States Data Co) - SUA;

· RealFlex (BJ Software Systems) - SUA;

· Sitex (Jade Software) - Marea Britanie;

· Citect (CI Technology) - Australia;

· WinCC (Siemens) - Germania;

· RTWin (SWD Real Time Systems) - Rusia;

· SARGON (NVT - Automation) - Rusia;

· MIK$Sys (MEPhI) - Rusia;

· Cimplicity (GE Fanuc) - SUA;

· RSView (Rockwell Automation) - SUA și multe altele.

Ordinea în care sunt prezentate pachetele în lista de mai sus este destul de aleatorie. Numai faptul însuși existența unui anumit sistem este afirmat. Se propune să se pornească de la premisa că un pachet SCADA există dacă cel puțin câteva zeci de proiecte au fost deja implementate folosindu-l. A doua premisă este că nu există absolut cel mai bun sistem SCADA pentru toate aplicațiile. SCADA este doar un instrument convenabil în mâinile dezvoltatorului, iar adaptarea lui la un sistem de automatizare specific este o chestiune de calificări și experiență.

Funcțiile de bază ale sistemelor SCADA. Tip software SCADA destinate dezvoltării și exploatării sistemelor automate de control al proceselor. Este rezonabil să ne punem întrebarea: ce este mai întâi – dezvoltarea sau operarea? Și răspunsul în acest caz este clar - principalul lucru este o interfață om-mașină (HMI) eficientă, concentrată pe utilizator, adică pe personalul operațional, al cărui rol în management este decisiv. SCADA este o nouă abordare a problemelor factorului uman în sistemele de control (de sus în jos), concentrându-se în primul rând pe persoană (operator/dispecer), sarcinile sale și funcțiile pe care le îndeplinește.

Această abordare ne-a permis să minimizăm participarea operatorilor/dispecerii la managementul proceselor, dar le-a lăsat dreptul de a lua decizii în situații speciale.

Ce le-a oferit dezvoltatorilor sistemul SCADA? Odată cu apariția SCADA, au primit un instrument eficient pentru proiectarea sistemelor de control, ale căror avantaje includ:

· grad ridicat de automatizare a procesului de dezvoltare a sistemului de control;

· participarea la dezvoltarea specialiştilor în domeniul proceselor automatizate (programare fără programare);

· reducerea reală a timpului, și, în consecință, a costurilor financiare pentru dezvoltarea sistemelor de control.

Înainte de a vorbi despre funcționalitatea software-ului SCADA, se propune să aruncăm o privire asupra responsabilităților funcționale ale operatorilor/dispecerii înșiși. Care sunt aceste responsabilități? Trebuie remarcat imediat că responsabilitățile funcționale ale operatorilor/dispecerii proceselor tehnologice specifice și instalațiilor de producție pot fi semnificativ diferite, iar conceptele de „operator” și „dispecer” în sine sunt departe de a fi echivalente. Cu toate acestea, printre varietatea acestor responsabilități s-a dovedit a fi posibilă găsirea unora comune inerente acestei categorii de lucrători:

· înregistrarea valorilor principalelor parametri tehnologici și autoportanți;

· analiza datelor primite și compararea acestora cu sarcinile zilnice în ture și planurile calendaristice;

· contabilizarea și înregistrarea cauzelor perturbărilor în procesul tehnologic;

· ținerea registrelor, întocmirea rapoartelor operaționale, a rapoartelor și a altor documente;

· furnizarea de date privind evoluția procesului tehnologic și starea echipamentelor către servicii superioare etc.

Anterior, în camera de control (camera de control) era un panou de comandă (de aici și camera de control). Pentru instalații și procese tehnologice cu câteva sute de parametri de control și reglare, lungimea scutului poate ajunge la câteva zeci de metri, iar numărul de dispozitive de pe acestea ar putea fi măsurat în multe zeci și uneori sute. Printre aceste instrumente s-au numărat indicarea (scara și indicatorul) și scrierea (pe lângă scară și indicator, și hârtia de diagramă cu pix) și semnalizarea. La un anumit moment, operatorul, plimbându-se în jurul tabloului de distribuție, a înregistrat citirile instrumentelor într-un jurnal. Așa s-a rezolvat problema colectare și înregistrare informație.

Dispozitivele care deservesc parametrii reglabili aveau dispozitive pentru setarea sarcinii controlerului și pentru trecerea de la modul de control automat la control manual (la distanță). Aici, lângă instrumente, se aflau numeroase butoane, întrerupătoare basculante și întrerupătoare pentru pornirea și oprirea diverselor echipamente tehnologice. Așa s-au rezolvat problemele telecomandă parametrii tehnologici si echipamente.

Deasupra panoului de control (de obicei pe perete) era o diagramă mnemonică a procesului tehnologic cu dispozitive tehnologice, fluxuri de materiale și numeroase lămpi de alarmă de culori verde, galben și roșu (de urgență) reprezentate pe acesta. Aceste lămpi au început să clipească când a apărut o situație de urgență. În situații deosebit de periculoase, a fost posibil să se emită un semnal sonor (sirenă) pentru a avertiza rapid tot personalul operator. Acesta este modul în care problemele legate de alarmaîncălcări ale reglementărilor tehnologice (abateri ale valorilor curente ale parametrilor tehnologici de la valorile specificate, defecțiuni ale echipamentelor).

Odată cu apariția calculatoarelor în camera de comandă/camera de comandă a fost firesc să se transfere unele dintre funcțiile legate de colectarea, înregistrarea, prelucrarea și afișarea informațiilor, identificarea situațiilor anormale (de urgență), menținerea documentației, raportări către calculatoare. Chiar și pe vremea primelor calculatoare de control cu afișaje alfanumerice monocrome, imaginile „pseudo-grafice” erau deja create pe aceste afișaje prin eforturile dezvoltatorilor entuziaști - prototipul graficii moderne. Chiar și atunci, sistemele au asigurat colectarea, procesarea, afișarea informațiilor, introducerea comenzilor și a datelor de către operator, arhivarea și înregistrarea progresului procesului.

Aș dori să remarc că, odată cu apariția instrumentelor moderne de automatizare software și hardware, stațiile de lucru ale operatorului/dispecerului care funcționează pe baza software-ului SCADA, panourile de comandă și diagramele imitative montate pe perete nu au căzut irevocabil în uitare. Acolo unde acest lucru este dictat de oportunitate, tablourile de distribuție și panourile de control rămân, dar devin mai compacte.

Apariția computerelor digitale, și apoi a computerelor personale, a implicat programatorii în procesul de creare a unei interfețe pentru operator. Au bune abilități de calculator, limbaje de programare și sunt capabili să scrie programe complexe. Pentru a face acest lucru, programatorul are nevoie doar de un algoritm (o schemă formalizată pentru rezolvarea unei probleme). Dar problema este că programatorul, de regulă, nu deține tehnologia și nu „înțelege” procesul tehnologic. Prin urmare, pentru a dezvolta algoritmi, a fost necesar să se implice tehnologi, de exemplu, ingineri de automatizare.

O ieșire din această situație a fost găsită în crearea unor metode de „programare fără programare reală”, accesibile înțelegerii nu numai de către un programator, ci și de către un inginer de proces. Ca urmare, au apărut pachete software pentru crearea unei interfețe om-mașină (Man/Humain Machine Interface, MMI/HMI). În străinătate, acest software s-a numit SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - control supervizare/dispecer și achiziție de date), întrucât era destinat dezvoltării și suportului funcțional al stațiilor de lucru operator/dispecer în sistemele automate de control al proceselor. Și la mijlocul anilor 90, abrevierea SCADA a apărut cu încredere în vocabularul specialiștilor ruși în automatizare.

S-a dovedit că majoritatea sarcinilor cu care se confruntă creatorii de software de nivel superior pentru sistemele automate de control al proceselor din diverse industrii pot fi ușor unificate, deoarece funcțiile operatorului/dispecerului aproape oricărei producții sunt destul de unificate și pot fi ușor formalizate.

Astfel, setul de bază de funcții ale sistemelor SCADA este predeterminat de rolul acestui software în sistemele de control (HMI) și este implementat în aproape toate pachetele. Acest:

· colectarea de informații de la dispozitive de nivel inferior (senzori, controlere);

· primirea și transmiterea comenzilor operatorului/dispecerului către controlori și actuatori (comanda obiectelor de la distanță);

· interacțiunea în rețea cu sistemul informațional al întreprinderii (cu servicii de nivel superior);

· afișarea parametrilor de proces și a stării echipamentelor folosind diagrame mnemotice, tabele, grafice etc. într-o formă ușor de înțeles;

· sesizarea personalului de exploatare cu privire la situațiile și evenimentele de urgență legate de procesul tehnologic controlat și de funcționarea software-ului și hardware-ului sistemelor automate de control al proceselor cu înregistrarea acțiunilor personalului în situații de urgență.

· stocarea informațiilor primite în arhive;

· prezentarea datelor curente și acumulate (arhivate) sub formă de grafice (tendințe);

· prelucrarea secundară a informaţiei;

· generarea de rezumate și alte documente de raportare folosind șabloane create în etapa de proiectare.

Există mai multe cerințe fundamentale pentru o interfață creată pe baza software-ului SCADA:

· ar trebui să fie intuitiv și convenabil pentru operator/dispecer;

· o singură eroare de operator nu ar trebui să determine emiterea unei comenzi false de control asupra obiectului.

2.1 Sisteme SCADA: concepte generale și structură.

Dispecerizarea asigură funcționarea coordonată a părților individuale ale obiectului gestionat în vederea creșterii indicatorilor tehnico-economici, a ritmului de lucru, a unei mai bune utilizări a capacității de producție, a controlului în vederea prevenirii apariției situațiilor de urgență. Sistemul vă permite să păstrați înregistrări operaționale ale consumului de energie și să controlați parametrii echipamentelor de inginerie.

Atunci când echipamentul este amplasat fără personal de întreținere permanent sau într-o altă locație la distanță, este nevoie de monitorizare și control de la distanță de la un centru de control central. De asemenea, este necesară menținerea înregistrărilor privind starea echipamentului, abaterile de la norma parametrilor acestuia cu posibilitatea de arhivare și vizualizare ulterioară a datelor pentru orice perioadă de timp.

Sistemele de control care permit implementarea funcțiilor de monitorizare și control de la distanță se numesc sisteme de management al clădirii sau sisteme de dispecerizare.

Următoarele sisteme sunt supuse expedierii:

Alimentare și iluminat electric;

Echipamente de stingere a incendiilor și dispozitive de stingere a incendiilor;

Ventilatie si aer conditionat;

Incalzire si alimentare cu apa calda;

Sisteme de canalizare și drenaj;

Puncte și stații de distribuție a gazelor.

Trebuie remarcat faptul că sistemul de expediere este o suprastructură peste automatizarea locală, deoarece principalele sarcini de gestionare a ingineriei

echipamentele vor fi efectuate indiferent de funcționarea sistemului

expediere.

Comunicațiile între elementele sistemului pot fi realizate folosind o varietate de tehnologii, folosind diferite tipuri de interfețe de comunicare - atât cu fir, cât și fără fir.

Un avantaj semnificativ al sistemelor de expediere este suportul mai multor interfețe de comunicație (protocoale), iar în cazurile de utilizare în comun cu echipamente de la alți producători, există posibilitatea extinderii în continuare a sistemului fără a fi legat de echipamente specifice.

De multe ori este necesar ca informarea despre evenimente care necesită atenție și

răspuns rapid al personalului de service, a ajuns, pe lângă centrul de control, la oameni care deservesc direct sistemul, care nu au întotdeauna un computer personal la îndemână. În acest caz, pe lângă transmiterea datelor către centrul de control, informațiile prin SMS pot fi transmise direct către un telefon mobil.

Un sistem de dispecerat complet include de obicei imediat un server de dispecerat - un computer special dedicat pe care este instalat sistemul SCADA.

SCADA este un acronim pentru Supervisory Control Data Acguistion. SCADA este un software care îndeplinește următoarele funcții:

Colectarea datelor privind starea echipamentelor de inginerie de la controlorii panourilor locale de automatizare;

Stocarea și afișarea informațiilor despre funcționarea echipamentelor pe toată perioada de funcționare a acestuia;

Notificarea personalului de service despre evenimentele care necesită atenție prin e-mail, SMS sau fax;

Accesul la controlul și managementul echipamentelor prin rețeaua locală a unității, prin internet etc.

Un server de expediere cu un sistem SCADA instalat pe el este adesea numit „nivelul superior”.

Sistemul SCADA are capacitatea de a se extinde/fuziona cu alte sisteme de control.

2.2 Structura funcțională a SCADA.

Unități terminale la distanță (RTU). Canale de comunicare (CS). Turnuri de control (MTU). OS. Software de aplicație. Punct central de control.

Controlul de Supraveghere și Achiziția Datelor SCADA este principala și în prezent rămâne cea mai promițătoare metodă de control automat al sistemelor (proceselor) dinamice complexe în domenii vitale și critice din punct de vedere al siguranței și fiabilității. Pe principiile controlului dispecerelor sunt construite sistemele automate mari în industrie și energie, transport, spațiu și domenii militare, precum și în diverse agenții guvernamentale.

În ultimii 10-15 ani, interesul pentru problemele construirii sistemelor de control al expedierii și de achiziție de date extrem de eficiente și de încredere a crescut brusc în străinătate. Pe de o parte, acest lucru se datorează progresului semnificativ în domeniul tehnologiei informatice, al software-ului și al telecomunicațiilor, care mărește capacitățile și extinde domeniul de aplicare al sistemelor automate. Pe de altă parte, dezvoltarea tehnologiei informației, creșterea gradului de automatizare și redistribuirea funcțiilor între o persoană și echipament a exacerbat problema interacțiunii dintre un operator uman și un sistem de control. Investigarea și analiza majorității accidentelor și incidentelor din aviație, transport terestru și pe apă, industrie și energie, dintre care unele au condus la consecințe catastrofale, au arătat că, în timp ce în anii '60, eroarea umană era cauza inițială a doar 20% din incidente (80). %, în consecință, din cauza defecțiunilor și defecțiunilor tehnologice), apoi în anii 90 ponderea factorului uman a crescut la 80% și, datorită îmbunătățirii constante a tehnologiei și a fiabilității sporite a echipamentelor și mașinilor electronice, această pondere poate crește în continuare. (Fig. 1)

Fig.1. Tendințe în cauzele accidentelor în sisteme automate complexe

Motivul principal pentru astfel de tendințe este vechea abordare tradițională a construcției de sisteme de control automatizate complexe, care este adesea folosită astăzi: un accent în primul rând pe utilizarea celor mai recente realizări tehnice (tehnologice), dorința de a crește gradul de automatizare și funcționalitatea sistemului și, în același timp, subestimarea necesității de a construi o interfață eficientă om-mașină (HMI Human-Machine Interface), i.e. interfață orientată către utilizator (operator). Nu întâmplător, anume pentru ultimii 15 ani, i.e. Perioada de apariție a instrumentelor de calcul puternice, compacte și ieftine a marcat vârful cercetării în Statele Unite privind problemele factorului uman în sistemele de control, inclusiv optimizarea arhitecturii și a interfeței HMI a sistemelor de control de supraveghere și achiziție de date.

Studiul materialelor privind problemele construirii sistemelor de control al expedierii eficiente și fiabile a arătat necesitatea utilizării unei noi abordări la dezvoltarea unor astfel de sisteme: proiectare centrată pe om (sau de sus în jos, de sus în jos), de exemplu. concentrându-se în primul rând pe operatorul uman (dispecer) și sarcinile acestuia, în locul tradiționalului și larg utilizat centrat pe hardware (sau de jos în sus, de jos în sus), în care, la construirea unui sistem, atenția principală a fost acordată selecției și dezvoltarea mijloacelor tehnice (echipamente și software). Utilizarea unei noi abordări în dezvoltarea spațiului real și a aviației și testele comparative ale sistemelor la National Aeronautics and Space Administration (NASA), SUA, au confirmat eficacitatea acesteia, permițând creșterea productivității operatorilor, reducerea erorilor de procedură cu un ordin de mărime. și reduce erorile critice (necorectabile) la zero. ) erori de operator.

SCADA este procesul de colectare a informațiilor în timp real de la puncte (obiecte) la distanță pentru procesarea, analiza și posibila gestionare a obiectelor aflate la distanță. Necesitatea procesării în timp real se datorează necesității de a livra (emite) toate evenimentele (mesajele) și datele necesare către interfața centrală a operatorului (dispecer). În același timp, conceptul de timp real diferă pentru diferitele sisteme SCADA.

Prototipul sistemelor moderne SCADA în fazele incipiente de dezvoltare a sistemelor automate de control au fost sistemele de telemetrie și alarmă.

Toate sistemele moderne SCADA includ trei componente structurale principale (vezi Fig. 2) Unitatea terminală la distanță (RTU) - un terminal la distanță care procesează sarcina (controlul) în timp real. Gama implementărilor sale este largă, de la senzori primitivi care colectează informații de la un obiect până la sisteme de calcul specializate cu toleranță la erori cu multiprocesor care procesează informații și controlează în timp real. Implementarea sa specifică este determinată de aplicația specifică. Utilizarea dispozitivelor de procesare a informațiilor de nivel scăzut face posibilă reducerea cerințelor de lățime de bandă pentru canalele de comunicație cu centrul de control central.

Orez. 2. Principalele componente structurale ale sistemului SCADA

Centrul de control al Master Terminal Unit (MTU), Master Station (MS) (terminal principal); efectuează procesarea și controlul datelor la nivel înalt, de obicei în timp (cvasi) real soft; Una dintre funcțiile principale este de a oferi o interfață între operatorul uman și sistem (HMI, MMI). În funcție de sistemul specific, MTU poate fi implementat într-o mare varietate de forme, de la un singur computer cu dispozitive suplimentare care se conectează la canale de comunicație până la sisteme de calcul mari (mainframe) și/sau stații de lucru și servere integrate într-o rețea locală. De regulă, la construirea unui MTU, sunt utilizate diferite metode pentru a crește fiabilitatea și securitatea sistemului.

Sistemul de comunicare (CS) este un sistem de comunicații (canale de comunicație) necesar pentru transmiterea datelor de la punctele îndepărtate (obiecte, terminale) către interfața centrală a operatorului-dispecer și transmiterea semnalelor de control către RTU (sau un obiect la distanță, în funcție de proiectarea specifică a sistemului).

Structura funcțională a SCADA

Există două tipuri de control al obiectelor de la distanță în SCADA: automat și inițiat de operatorul de sistem.

Sheridan (Fig. 3) a identificat patru componente funcționale principale ale sistemelor de control de supraveghere și de colectare a datelor: un operator uman, un computer care interacționează cu o persoană, un computer care interacționează cu o sarcină (obiect), o sarcină (obiect de control) și, de asemenea, a identificat cinci funcții ale unui operator uman în sistemul de control al dispecerului și le-a caracterizat ca un set de bucle imbricate în care operatorul.

Orez. 3. Principalele componente structurale ale sistemelor SCADA

Planifică pașii următori care trebuie luați; antrenează (programează) sistemul informatic pentru acțiunile ulterioare; monitorizează rezultatele funcționării (semi-)automate a sistemului; intervine în proces în cazul unor evenimente critice când automatizarea nu poate face față, sau dacă este necesară ajustarea (ajustarea) parametrilor procesului; învață în timp ce lucrează (dobândește experiență).

Această reprezentare a SCADA a stat la baza dezvoltării metodologiilor moderne de construire a sistemelor de dispecerare eficiente.

2.3 Caracteristicile SCADA ca proces de management

Domenii de aplicare ale sistemelor SCADA

Principalele domenii de aplicare a sistemelor de control al expedierii (după surse străine) sunt:

Managementul transportului și distribuției energiei electrice;

Productie industriala;

Generarea de energie electrică;

Captarea apei, tratarea si distributia apei;

Productie, transport si distributie de petrol si gaze;

Managementul transportului (toate tipurile de transport: aerian, metrou, feroviar, rutier, pe apă);

Telecomunicatii;

Zona militară.

Sistem de control local

Un sistem local este un set de echipamente care sunt concepute pentru managementul local (local), protecția, controlul, monitorizarea, colectarea și transmiterea parametrilor tehnologici ai echipamentelor inginerești.

Sistemele locale sunt sisteme complet independente și pot funcționa în propriul ciclu fără interacțiune cu sistemele de „nivel superior”.

Sistemul este format din următoarele componente:

Senzori;

Controler/controlere locale;

Dispozitive executive.

Senzorii sunt proiectați pentru a oferi controlorilor informațiile necesare despre starea echipamentului. Există două tipuri de senzori: discreti (releu), care pot transmite doar informații de tip „Normal”, „Deviație” și analogi - care transmit valoarea curentă a parametrului. Controlerul local este un instrument universal pentru procesarea și analizarea informațiilor de la senzori și gestionarea, monitorizarea și stocarea informațiilor despre starea echipamentelor. Controlerele utilizate pot fi fie liber configurabile, în care sunt deja prescrise scheme specifice de aplicare și lucru cu echipamente de inginerie, fie liber programabile, în care este posibil să se programeze orice algoritm pentru funcționarea dispozitivului.

Sarcina principală a actuatoarelor este de a controla/modifica parametrii de funcționare ai echipamentelor de inginerie. În funcție de scopul lor, actuatoarele pot fi fie de reglare, fie de protecție.

Centru de control central

Centrul Central de Dispecerat (denumit în continuare CCC) este un complex hardware și software care îndeplinește funcțiile de colectare, prelucrare și transmitere a tuturor informațiilor necesare pentru funcționarea sigură și fiabilă a instalațiilor pe care sunt instalate sisteme locale.

Centrul Central de Dispecerat este destinat:

1. Prevenirea și identificarea de la distanță a cauzei unui accident sau defecțiune.

Dispecerizarea vă permite să preveniți o situație de urgență sau deteriorarea echipamentului instalat. Dacă parametrii echipamentului de proces depășesc parametrii, sistemul va răspunde prompt la abatere și, în funcție de nivelul de prioritate al accidentului, va transmite centrului de control un mesaj despre abaterea parametrului cu capacitatea de a bloca abaterea eșuată. elemente sau dezactivați-le. În cazul în care are loc un accident, echipa operațională se deplasează la locul incidentului știind deja ce s-a întâmplat și de ce, cu instrumentele, piesele de schimb și componentele necesare. În cele din urmă, acest lucru va afecta viteza de depanare.

2. Asistarea personalului de service in luarea deciziilor operationale.

Dispecerarea vă permite să evitați acțiunile pripite ale personalului și să planificați cu precizie de la distanță un set de activități operaționale ale personalului stației înainte de sosirea echipei de service.

3. Minimizarea influenței factorului uman în situații de urgență. Atunci când apare o alarmă, personalul ia adesea măsuri în grabă pentru a preveni un accident, iar dacă cauza nu este identificată corect, aceasta poate duce la consecințe grave și întreruperi pe termen lung.

4. Contabilizarea resurselor energetice consumate. Complexul este conceput pentru înregistrarea, arhivarea și transmiterea în timp real a informațiilor despre consumul de gaze naturale, căldură, apă rece și caldă și energie electrică. EXO4 este un software de sistem de expediere. EXO4 are o interfață grafică cu utilizatorul. Toate setările și comenzile sunt efectuate folosind tastatura și mouse-ul.

Software-ul este furnizat numai împreună cu cheia hardware corespunzătoare, care este proiectată sub forma unei chei USB sau a unei plăci care este introdusă într-un slot PCI liber al computerului.

EXO4 și sistemul EXO îndeplinesc următoarele funcții:

Vizualizarea dinamică a obiectelor și proceselor;

Managementul si monitorizarea obiectelor;

Citirea de la distanță a alarmelor și a datelor;

Sistem multi-utilizator cu structură de autorizare și management

de către utilizatori;

Înregistrarea și gestionarea evenimentelor;

Urmărirea accidentelor și condițiilor (4 niveluri de priorități de urgență);

Realizarea de rapoarte și rapoarte privind accidentele și defecțiunile;

Confirmarea, blocarea și deblocarea mesajelor de urgență;

Suport sonor și vizual al mesajelor de urgență;

Redirecționarea mesajelor de alarmă către una sau mai multe imprimante în

în funcție de timp și (sau) eveniment;

Construirea de grafice și tendințe (puncte) în timp real;

Gestionarea datelor și arhivare;

Comunicare în rețea folosind tehnologie client-server și suport pentru diverse

protocoale;

Sfaturi cu instrumente;

Programe temporare;

Interfață cu mai multe ferestre;

Managementul bazei de date;

Suportă dispozitive de transfer de date cu fir și fără fir;

Tranziție automată la ora de iarnă și de vară;

Sincronizarea sistemului.

Utilizatorul este prevăzut cu o interfață grafică convenabilă, intuitivă. Gestionarea și vizualizarea tuturor echipamentelor de inginerie poate avea loc atât folosind diagrame mnemonice, cât și cu ajutorul animației, graficelor, folosind fotografii și histograme.

Liniile de comunicare

Conceptul de linii de comunicație se referă la sisteme de transmitere și recepție a informațiilor folosind diverse mijloace tehnice.

În funcție de metoda de transmitere a informațiilor, se face o distincție între comunicațiile prin cablu fix (prin transmiterea pachetelor de informații prin linii telefonice) și comunicațiile radio mobile (prin semnal radio).

Serviciile de telefonie prin cablu sunt furnizate atât de companiile de stat, cât și de unii operatori comerciali.

Atunci când utilizați comunicații prin cablu, soluția optimă este utilizarea canalelor de comunicații securizate, numite și canale VPN. Informațiile transmise prin astfel de canale sunt codificate cu hardware special și nu pot fi utilizate de către utilizatori terți. De asemenea, este posibilă protejarea canalelor utilizând comunicația numai între punctele finale ale canalului. Există trei opțiuni de conectare: folosind o linie Ethernet dedicată sau o conexiune ADSL în bandă largă (folosind Internetul) și printr-o conexiune telefonică dial-up folosind modemuri telefonice. Fiecare dintre opțiunile de mai sus depinde de capacitățile tehnice ale operatorului dintr-o anumită regiune.

Serviciile radio mobile sunt furnizate exclusiv de Operatori comerciali. Metodele de transmisie a datelor sunt similare cu transmisia prin cablu, cu singura diferență că, în loc de conexiuni dial-up, sunt utilizate stațiile de bază ale operatorului de servicii. În același timp, este posibil să comandați o anumită cantitate de informații primite și transmise pe lună calendaristică sau să plătiți la utilizare pentru fiecare lună de furnizare a serviciului.

Atunci când alegeți un furnizor de servicii de comunicații, trebuie să știți dacă operatorul are un set complet de permise și licențe pentru toate tipurile de activități desfășurate și, de asemenea, are certificate de conformitate pentru toate sistemele și echipamentele de comunicații furnizate.

2.4 Tendințe în dezvoltarea mijloacelor tehnice ale sistemelor de control al dispecerelor

Tendințe generale

Progresul în domeniul tehnologiei informației a condus la dezvoltarea tuturor celor 3 componente structurale principale ale sistemelor de control dispecer și achiziție de date RTU, MTU, CS, ceea ce le-a crescut semnificativ capacitățile; Astfel, numărul de puncte la distanță controlate într-un sistem SCADA modern poate ajunge la 100.000.

Principala tendință în dezvoltarea mijloacelor tehnice (hardware și software) ale SCADA este migrarea către sisteme complet deschise. Arhitectura deschisă vă permite să selectați în mod independent diferite componente ale sistemului de la diferiți producători; ca rezultat, funcționalitate sporită, întreținere mai ușoară și costuri reduse ale sistemelor SCADA.

Unități terminale la distanță (RTU)

Principala tendință în dezvoltarea terminalelor la distanță este creșterea vitezei de procesare și creșterea capacităților intelectuale ale acestora. Terminalele moderne sunt construite pe baza tehnologiei cu microprocesor, funcționează sub controlul sistemelor de operare în timp real, sunt, dacă este necesar, combinate într-o rețea și interacționează direct sau printr-o rețea cu senzori electronici inteligenți ai obiectului controlat și ai superioarelor. calculatoare de nivel.

Implementarea RTU specifică depinde de aplicație. Acestea pot fi computere specializate (de bord), inclusiv sisteme multiprocesor, microcalculatoare obișnuite sau computere personale (PC); pentru sistemele industriale și de transport, există două direcții concurente în tehnologia RTU: PC-uri industriale (industriale) și controlere logice programabile (în traducerea rusă se folosește adesea termenul controlere industriale) PLC.

Calculatoarele industriale sunt, de regulă, software compatibil cu mașinile PC comerciale convenționale, dar adaptate pentru condiții grele de funcționare, literalmente pentru instalare în producție, ateliere, stații de compresoare de gaz etc. Adaptarea se aplică nu numai designului, ci și arhitecturii și circuitelor, deoarece modificările temperaturii ambiante duc la o deviere a parametrilor electrici. Ca dispozitive de interfață cu obiectul de control, aceste sisteme sunt echipate cu plăci de expansiune suplimentare (adaptoare), dintre care există o mare varietate pe piață de la diverși producători (precum și furnizorii de PC-uri industriale înșiși). Windows NT este din ce în ce mai utilizat ca sistem de operare în PC-urile industriale care funcționează ca terminale la distanță, inclusiv diferite extensii în timp real dezvoltate special pentru acest sistem de operare (a se vedea mai jos pentru mai multe detalii).

Controlerele industriale (PLC) sunt dispozitive de calcul specializate concepute pentru a controla procese (obiecte) în timp real. Controlerele industriale au un nucleu de calcul și module de intrare/ieșire care primesc informații (semnale) de la senzori, comutatoare, convertoare, alte dispozitive și controlere și controlează un proces sau un obiect prin emiterea de semnale de control către actuatoare, supape, întrerupătoare și alte dispozitive de acționare. PLC-urile moderne sunt adesea conectate în rețea (RS-485, Ethernet, diverse tipuri de autobuze industriale), iar software-ul dezvoltat pentru acestea le permite să fie programate și controlate într-o formă convenabilă pentru operator printr-un computer situat la nivelul superior al SCADA sistem în camera de control.(MTU). Cercetările de piață PLC au arătat că controlerele de la Siemens, Fanuc Automation (General Electric), Allen-Bradley (Rockwell) și Mitsubishi au cea mai dezvoltată arhitectură, software și funcționalitate. De asemenea, sunt de interes produsele CONTROL MICROSYSTEMS, controlere industriale pentru sistemele de monitorizare și control pentru zăcămintele de petrol și gaze, conducte, substații electrice, alimentare cu apă urbană, tratarea apelor uzate și controlul poluării mediului.

O mulțime de materiale și cercetări privind automatizarea industrială sunt dedicate concurenței dintre cele două domenii de PC și PLC; Fiecare dintre autori oferă un număr mare de argumente pro și contra fiecărei direcții. Cu toate acestea, poate fi identificată o tendință majoră: acolo unde sunt necesare fiabilitate sporită și control dur în timp real, sunt utilizate PLC-uri. Aceasta se referă în primul rând la aplicații în sistemele de susținere a vieții (de exemplu, alimentare cu apă, electricitate), sisteme de transport, energie și întreprinderi industriale care prezintă un pericol crescut pentru mediu. Exemplele includ utilizarea PLC-urilor Simatic (Siemens) pentru a controla sursa de alimentare a unei monoraile în Germania sau utilizarea controlerelor Allen-Bradley (Rockwell) pentru a moderniza sistemul de ventilație de urgență învechit și de control al aerului condiționat de la Plutonium Plant 4 din Los Alamos. . Hardware-ul PLC vă permite să construiți în mod eficient sisteme tolerante la erori pentru aplicații critice bazate pe mai multe redundanțe. PC-urile industriale sunt utilizate în principal în zone mai puțin critice (de exemplu, în industria auto, modernizarea producției de către General Motors), deși există exemple de aplicații mai critice (metrou din Varșovia, controlul trenurilor). Potrivit experților, construirea sistemelor bazate pe PLC este de obicei o opțiune mai puțin costisitoare în comparație cu computerele industriale.

Definiția și structura generală a SCADA

Prototipul sistemelor moderne SCADA în fazele incipiente de dezvoltare a sistemelor automate de control au fost sistemele de telemetrie și alarmă.

Toate sistemele moderne SCADA includ trei componente structurale principale:

Unitate terminală la distanță (RTU) un terminal la distanță care procesează o sarcină (control) în timp real. Gama implementărilor sale este largă, de la senzori primitivi care colectează informații de la un obiect până la sisteme de calcul specializate cu toleranță la erori cu multiprocesor care procesează informații și controlează în timp real. Implementarea sa specifică este determinată de aplicația specifică. Utilizarea dispozitivelor de procesare a informațiilor de nivel scăzut face posibilă reducerea cerințelor de lățime de bandă pentru canalele de comunicație cu centrul de control central.

Unitate terminală principală (MTU), stație principală (MS) centru de control (terminal principal); efectuează procesarea și controlul datelor la nivel înalt, de obicei în timp (cvasi) real soft; Una dintre funcțiile principale este de a oferi o interfață între operatorul uman și sistem (HMI, MMI). În funcție de sistemul specific, MTU poate fi implementat într-o mare varietate de forme, de la un singur computer cu dispozitive suplimentare care se conectează la canale de comunicație până la sisteme de calcul mari (mainframe) și/sau stații de lucru și servere integrate într-o rețea locală. De regulă, la construirea unui MTU, sunt utilizate diferite metode pentru a crește fiabilitatea și securitatea sistemului.

Sistem de comunicare (CS) un sistem de comunicații (canale de comunicație) este necesar pentru transmiterea datelor de la punctele îndepărtate (obiecte, terminale) către interfața centrală a operatorului-dispecer și transmiterea semnalelor de control către RTU (sau un obiect la distanță, în funcție de designul specific al sistemului). ).

Structura funcțională a SCADA

Există două tipuri de gestionare a obiectelor la distanță în SCADA:

automat,
iniţiat de operatorul de sistem.

Există patru componente funcționale principale ale sistemelor de control de supraveghere și achiziție de date:

operator uman,
computer de interacțiune umană,
interacțiunea computerului cu o sarcină (obiect),
sarcină (obiect de control).

Funcțiile operatorului umanîntr-un sistem de control de supraveghere, ca un set de bucle imbricate în care operatorul:

planifică următorii pași care trebuie luați;
antrenează (programează) sistemul informatic pentru acțiunile ulterioare;
monitorizează rezultatele funcționării (semi-)automate a sistemului;
intervine în proces în cazul unor evenimente critice când automatizarea nu poate face față, sau dacă este necesară ajustarea (ajustarea) parametrilor procesului;
învață în timp ce lucrează (dobândește experiență).

Această reprezentare a SCADA a stat la baza dezvoltării metodologiilor moderne de construire a sistemelor de dispecerare eficiente.

Caracteristicile SCADA ca proces de control

Caracteristici ale procesului de control în sistemele moderne de expediere:

Procesul SCADA este utilizat în sistemele în care este necesară prezența unei persoane (operator, dispecer);
procesul SCADA a fost dezvoltat pentru sisteme în care orice influență incorectă poate duce la defectarea (pierderea) obiectului de control sau chiar consecințe catastrofale;
operatorul are în general responsabilitatea generală pentru controlul sistemului, care, în condiții normale, necesită doar ocazional ajustarea parametrilor pentru a obține performanțe optime;
participarea activă a operatorului la procesul de control are loc rar și în momente imprevizibile, de obicei în cazul unor evenimente critice (eșecuri, situații de urgență etc.);
acțiunile operatorului în situații critice pot fi strict limitate în timp (câteva minute sau chiar secunde).

Cerințe de bază pentru sistemele de control al expedierii

Următoarele cerințe de bază se aplică sistemelor SCADA:

fiabilitatea sistemului (tehnologic și funcțional);
securitatea managementului;
acuratețea prelucrării și prezentării datelor;
ușurința extinderii sistemului.

Cerințele de securitate și fiabilitate pentru control în SCADA includ următoarele:

nicio defecțiune a echipamentului nu ar trebui să determine emiterea unei acțiuni false de ieșire (comandă) către obiectul de control;
nicio eroare unică a operatorului nu ar trebui să determine emiterea unei acțiuni false de ieșire (comandă) către obiectul de control;
toate operațiunile de control trebuie să fie intuitive și convenabile pentru operator (dispecer).

Domenii de aplicare ale sistemelor SCADA

Principalele domenii de aplicare a sistemelor de control al expedierii (după surse străine) sunt:

managementul transportului și distribuției energiei electrice;
productie industriala;
generarea de energie electrică;
captarea apei, tratarea si distributia apei;
producția, transportul și distribuția de petrol și gaze;
gestionarea obiectelor spațiale;
managementul transportului (toate tipurile de transport: aerian, metrou, feroviar, rutier, pe apă);
telecomunicatii;
zona militară.

În prezent, în țările străine dezvoltate se constată o creștere reală a introducerii de noi și a modernizării sistemelor de control automatizate existente în diferite sectoare ale economiei; În marea majoritate a cazurilor, aceste sisteme sunt construite pe principiul controlului de supraveghere și al colectării datelor. Este caracteristic că în sfera industrială (în industria prelucrătoare și minieră, energetică etc.) se menționează cel mai des modernizarea instalațiilor de producție existente cu sisteme SCADA de nouă generație. Efectul introducerii unui nou sistem de management se calculează, în funcție de tipul de întreprindere, de la sute de mii la milioane de dolari pe an; de exemplu, pentru o centrală termică medie este, potrivit experților, de la 200.000 la 400.000 de dolari. Se acordă multă atenție modernizării industriilor care prezintă un pericol pentru mediu (întreprinderi chimice și nucleare), precum și celor care joacă un rol cheie în susținerea vieții zonelor populate (alimentare cu apă, canalizare etc.). Încă de la începutul anilor 90, în Statele Unite a început cercetarea și dezvoltarea intensivă în domeniul creării sistemelor automate de control al transportului la sol (vehicule) ATMS (Advanced Traffic Management System).

Tendințe în dezvoltarea mijloacelor tehnice ale sistemelor de control al expedierii

Tendințe generale

Progresul în domeniul tehnologiei informației a condus la dezvoltarea tuturor celor 3 componente structurale principale ale sistemelor de control dispecer și achiziție de date RTU, MTU, CS, ceea ce le-a crescut semnificativ capacitățile; Astfel, numărul de puncte la distanță controlate într-un sistem SCADA modern poate ajunge la 100.000.
Principala tendință în dezvoltarea mijloacelor tehnice (hardware și software) ale SCADA este migrarea către sisteme complet deschise. Arhitectura deschisă vă permite să selectați în mod independent diferite componente ale sistemului de la diferiți producători; ca rezultat, funcționalitate sporită, întreținere mai ușoară și costuri reduse ale sistemelor SCADA.

Unități terminale la distanță (RTU)

Principala tendință în dezvoltarea terminalelor la distanță este creșterea vitezei de procesare și creșterea capacităților intelectuale ale acestora. Terminalele moderne sunt construite pe baza tehnologiei cu microprocesor, funcționează sub controlul sistemelor de operare în timp real, sunt, dacă este necesar, combinate într-o rețea și interacționează direct sau printr-o rețea cu senzori electronici inteligenți ai obiectului controlat și ai superioarelor. calculatoare de nivel.
Implementarea RTU specifică depinde de aplicație. Acestea pot fi computere specializate (de bord), inclusiv sisteme multiprocesor, microcalculatoare obișnuite sau computere personale (PC); pentru sistemele industriale și de transport, există două direcții concurente în tehnologia RTU: PC-uri industriale (industriale) și controlere logice programabile (în traducerea rusă se folosește adesea termenul controlere industriale) PLC.

Calculatoare industriale Sunt, de regulă, software compatibil cu mașinile PC comerciale convenționale, dar adaptate pentru condiții grele de funcționare, literalmente pentru instalare în producție, ateliere, stații de compresoare de gaz etc. Adaptarea se aplică nu numai designului, ci și arhitecturii și circuitelor, deoarece modificările temperaturii ambiante duc la o deviere a parametrilor electrici. Ca dispozitive de interfață cu obiectul de control, aceste sisteme sunt echipate cu plăci de expansiune suplimentare (adaptoare), dintre care există o mare varietate pe piață de la diverși producători (precum și furnizorii de PC-uri industriale înșiși). Windows NT este din ce în ce mai utilizat ca sistem de operare în PC-urile industriale care funcționează ca terminale la distanță, inclusiv diferite extensii în timp real dezvoltate special pentru acest sistem de operare (a se vedea mai jos pentru mai multe detalii).

Controlere industriale (PLC) sunt dispozitive de calcul specializate concepute pentru a controla procese (obiecte) în timp real. Controlerele industriale au un nucleu de calcul și module de intrare/ieșire care primesc informații (semnale) de la senzori, comutatoare, convertoare, alte dispozitive și controlere și controlează un proces sau un obiect prin emiterea de semnale de control către actuatoare, supape, întrerupătoare și alte dispozitive de acționare. PLC-urile moderne sunt adesea conectate în rețea (RS-485, Ethernet, diverse tipuri de autobuze industriale), iar software-ul dezvoltat pentru acestea le permite să fie programate și controlate într-o formă convenabilă pentru operator printr-un computer situat la nivelul superior al SCADA sistem în camera de control.(MTU). Cercetările de piață PLC au arătat că controlerele de la Siemens, Fanuc Automation (General Electric), Allen-Bradley (Rockwell) și Mitsubishi au cea mai dezvoltată arhitectură, software și funcționalitate. De asemenea, sunt de interes produsele CONTROL MICROSYSTEMS, controlere industriale pentru sistemele de monitorizare și control pentru zăcămintele de petrol și gaze, conducte, substații electrice, alimentare cu apă urbană, tratarea apelor uzate și controlul poluării mediului.

Canale de comunicare (CS)

Canalele de comunicare pentru sistemele moderne de dispecer sunt foarte diverse; Alegerea unei soluții specifice depinde de arhitectura sistemului, distanța dintre unitatea de control (MTU) și RTU, numărul de puncte controlate, cerințele pentru debitul și fiabilitatea canalului și disponibilitatea liniilor de comunicații comerciale disponibile.

Tendința de dezvoltare a CS ca componentă structurală a sistemelor SCADA poate fi considerată utilizarea nu numai a unei largi varietati de canale de comunicații dedicate (ISDN, ATM, etc.), ci și a rețelelor de computere corporative și a magistralelor industriale specializate.

În sistemele moderne industriale, energetice și de transport, autobuzele industriale au câștigat o mare popularitate - canale specializate de comunicație de mare viteză care fac posibilă rezolvarea eficientă a problemei fiabilității și imunitații la zgomot a conexiunilor la diferite niveluri ierarhice de automatizare. Există trei categorii principale de autobuze industriale, care caracterizează scopul acestora (locul în sistem) și complexitatea informațiilor transmise: Senzor, Dispozitiv, Câmp. Multe anvelope industriale acoperă două sau chiar toate cele trei categorii.

Din varietatea de autobuze industriale utilizate în întreaga lume (aproximativ 70 de tipuri sunt instalate în diverse sisteme doar în Germania), trebuie evidențiată versiunea industrială Ethernet și PROFIBUS, cea mai populară în prezent și, aparent, cea mai promițătoare. Utilizarea protocoalelor specializate în Ethernet industrial vă permite să evitați nedeterminismul inerent al acestei magistrale (datorită metodei de acces abonat CSMA/CD) și, în același timp, să profitați de avantajele sale ca interfață deschisă. Autobuzul PROFIBUS este în prezent unul dintre cele mai promițătoare pentru utilizare în sistemele de control industrial și de transport; oferă transmisie de date de mare viteză (până la 12 Mbaud) rezistentă la zgomot (cod distanță = 4) pe o distanță de până la 90 km. Pe baza acestui autobuz, de exemplu, a fost construit un sistem automat de control al trenului în metroul din Varșovia.

Turnuri de control (MTU)

Principala tendință în dezvoltarea MTU-urilor (turnuri de control) este trecerea majorității dezvoltatorilor de sisteme SCADA la o arhitectură client-server, formată din 4 componente funcționale.

1. Interfață utilizator (operator).(interfata utilizator/operator) este o componenta extrem de importanta a sistemelor SCADA. Se caracterizează prin a) standardizarea interfeței utilizator în jurul mai multor platforme; b) influența din ce în ce mai mare a Windows NT; c) utilizarea unei interfeţe grafice standard (GUI); d) tehnologii de programare orientată pe obiecte: DDE, OLE, Active X, OPC (OLE for Process Control), DCOM; e) instrumente standard de dezvoltare a aplicațiilor, dintre care cele mai populare sunt Visual Basic for Applications (VBA), Visual C++; f) apariția versiunilor comerciale de software de clasă SCADA/MMI pentru o gamă largă de sarcini. Independența obiectelor permite interfeței cu utilizatorul să reprezinte obiecte virtuale create de alte sisteme. Rezultatul este capacitățile sporite de optimizare a interfeței HMI.

2. Management de date(gestionarea datelor) o îndepărtare de la bazele de date foarte specializate spre suport pentru majoritatea bazelor de date relaționale corporative (Microsoft SQL, Oracle). Funcțiile de gestionare a datelor și de generare a rapoartelor sunt realizate folosind instrumente standard SQL și 4GL; Această independență a datelor izolează funcțiile de acces la date și de gestionare a țintelor SCADA, permițând dezvoltarea cu ușurință a aplicațiilor suplimentare de analiză și gestionare a datelor.

3. Rețele și servicii(rețele și servicii) trecerea la utilizarea tehnologiilor și protocoalelor de rețea standard. Serviciile de gestionare a rețelei, securitate și control al accesului, monitorizarea tranzacțiilor, transmiterea e-mailului, scanarea resurselor (proceselor) disponibile pot fi efectuate independent de codul programului SCADA țintă dezvoltat de un alt furnizor.

4. Servicii în timp real(servicii în timp real) eliberarea MTU de încărcarea componentelor enumerate mai sus vă permite să vă concentrați asupra cerințelor de performanță pentru sarcini în timp real și cvasi-real. Aceste servicii sunt procesoare de mare viteză care gestionează schimbul de informații cu procesele RTU și SCADA, gestionează partea rezidentă a bazei de date, notifică despre evenimente, efectuează acțiuni de gestionare a sistemului și transferă informații despre evenimente către interfața utilizator (operator).

În ciuda dezbaterii în curs între specialiștii în sisteme de control despre care este mai bine, UNIX sau Windows NT? , piața a ales-o clar pe cea din urmă. Decisive pentru creșterea rapidă a popularității Windows NT a fost arhitectura deschisă și instrumentele eficiente de dezvoltare a aplicațiilor, care au permis numeroaselor companii de dezvoltare să creeze produse software pentru a rezolva o gamă largă de probleme.

Utilizarea tot mai mare a Windows NT în sistemele de control automate se datorează în mare măsură apariției unui număr de produse software care îi permit să fie folosit ca platformă pentru crearea de aplicații critice în sisteme în timp real, precum și în configurații încorporate. Cele mai cunoscute extensii în timp real pentru Windows NT sunt produsele VenturCom, Nematron și RadiSys.

Soluțiile VenturCom au devenit standardul de facto pentru crearea de aplicații critice în timp real pe platforma Windows NT. La dezvoltarea unei interfețe pentru aplicații în timp real, dezvoltatorii companiei au luat calea modificării modulului Windows NT al stratului de abstractizare hardware (HAL Hardware Abstraction Layer), care este responsabil pentru generarea de întreruperi de sistem cu prioritate ridicată care interferează cu sarcina de control în timp real greu. Software-ul VenturCom Component Integrator este un mijloc de accelerare a dezvoltării și implementării aplicațiilor în timp real pentru Windows NT; vine ca un pachet integrat format din instrumente pentru crearea de aplicații încorporate (ECK Embedded Component Kit) și extensii reale în timp real (RTX 4.1), permițând aplicațiilor create pentru a rula sub Windows NT să ruleze în timp real.

RadiSys a adoptat o abordare diferită pentru dezvoltarea extensiilor în timp real: Windows NT pornește ca sarcină cu prioritate redusă sub bine-cunoscutul și bine-cunoscutul sistem de operare în timp real iRMX timp de aproximativ 20 de ani. Toate funcțiile de procesare și control în timp real rulează ca sarcini cu prioritate înaltă sub iRMX, izolate în memorie de aplicațiile și driverele Windows NT prin mecanismul de protecție al procesorului. Această abordare are avantajul față de soluția VenturCom că sarcina în timp real este independentă de Windows NT: în cazul unui accident sau al unei erori de sistem catastrofale în Windows NT, sarcina de control în timp real va continua să ruleze. Această soluție vă permite să informați sarcina principală despre problemele care au apărut în funcționarea NT și să vă rezervați doar dreptul de a continua să lucrați sau de a opri întregul sistem.

De remarcat că în sistemele SCADA cerința timpului real dur (adică capacitatea de a răspunde/procesa evenimente în intervale de timp clar definite, garantate) se aplică, de regulă, doar terminalelor la distanță; în unitățile de control al dispecerelor (MTU), evenimentele (procesele, obiectele) sunt procesate/gestionate în timp (cvasi) real.

Software de aplicație

Concentrarea pe arhitecturi deschise atunci când construiesc sisteme de control de supraveghere și achiziție de date permite dezvoltatorilor acestor sisteme să se concentreze direct pe sarcina SCADA țintă de colectare și procesare a datelor, monitorizare, analiză de evenimente, control și implementare a unei interfețe HMI.

De regulă, software-ul țintă pentru sistemele de control automate este dezvoltat pentru o aplicație specifică de către furnizorii acestor sisteme înșiși.

Software-ul APCS este un complex de diverse programe, a căror sarcină principală este de a asigura funcționarea neîntreruptă a programatorilor, controlerelor, stațiilor de inginerie și a altor instrumente de calcul ca parte a sistemului. Există două tipuri de software de sistem automat de control al procesului.

General - potrivit pentru toate mijloacele tehnice și nu este legat de niciun obiect. Combină SCADA și sistemele de operare, precum și pachetele software.
Special - include soluții software dezvoltate special pentru anumite sisteme automate de control al proceselor. Combină programe de arhivare a datelor, software pentru controlori și procesarea informațiilor.

Vă oferim să cumpărați software pentru sisteme automate de control al proceselor în condiții favorabile. De vanzare:

sisteme MasterSCADA,
MasterPLC pentru controlere logice,
Servere OPC DA/HDA/UA pentru colectarea și furnizarea datelor,
statie suport ingineresc PID-expert.

Prețurile pentru articole individuale sunt afișate în lista de prețuri. Consultați paginile produsului pentru specificații detaliate. Pentru informatii suplimentare despre gama de produse, termenele de plata si termenele de livrare va rugam sa contactati telefonic managerul.

Sistem SCADA MasterSCADA

MasterSCADA este un sistem SCADA pentru sisteme de control al proceselor, MES, sarcini de contabilitate și dispecerizare pentru unități industriale, locuințe și servicii comunale și clădiri.

MasterSCADA™ este cel mai modern, inovator, puternic și convenabil instrument pentru dezvoltarea rapidă și de înaltă calitate a sistemului. Acesta este un software pentru sisteme de control, care întruchipează douăzeci de ani de experiență în dezvoltarea de produse pentru automatizarea unei game largi de obiecte.

MasterSCADA™ nu este doar una dintre cele moderne SCADA- Și SoftLogic-pachete, acesta este un instrument fundamental nou pentru dezvoltarea sistemelor de automatizare și expediere. Implementează instrumente și metode pentru dezvoltarea proiectelor care asigură o reducere drastică a costurilor cu forța de muncă și cresc fiabilitatea sistemului creat. Dezvoltarea proiectelor în MasterSCADA este ușoară și plăcută.

MasterSCADA 3.X MasterSCADA 3.X este cel mai popular sistem SCADA intern. Popularitatea MasterSCADA este confirmată de evaluările multor experți și sondaje pe portaluri de internet specializate. De exemplu, MasterSCADA a fost recunoscut drept Produsul Anului de către editorii ruși ai revistei internaționale de autoritate Control Engineering. Peste 10.000 de implementări au fost implementate pe baza MasterSCADA 3.x. Printre proiectele implementate se numără sisteme globale cu peste 100.000 de parametri care vin la un server de sondaj și cu mai mult de 300 de locații de operator.

MasterSCADA 4D MasterSCADA 4D este un produs al unei noi generații de sisteme SCADA. În ea, comparativ cu versiunea anterioară, instrumentele pentru crearea de sisteme mari distribuite cu capacitatea de a utiliza tehnologiile Internet of Things sunt extinse semnificativ, confortul și flexibilitatea sunt crescute, capacitatea de a utiliza diverse platforme hardware și sisteme de operare este extinsă, numărul de niveluri suportate ale sistemelor de control este crescută, iar funcționalitatea este migrată între niveluri. MasterSCADA facilitează dezvoltarea proiectelor de orice amploare și complexitate. În acest scop, sunt propuse diverse abordări care asigură cele mai confortabile condiții de dezvoltare pentru fiecare tip de proiect.

Sistem SoftLogic - MasterPLC

Sisteme de execuție pentru controlere logice programabile cu arhitectură deschisă (SoftLogic), bazate pe platforme x86, ARM7, ARM9, StrongARM, xScale și sisteme de operare DOS, miniOS7, Linux, Ecos, Windows CE, QNX, Windows.

Suporta lucrul cu controlere:

ICP DAS ( I-7188, I-8000, Wincon, WinPAC, LinPAC, I-PAC );
ADVANTECH ( ADAM-4500, ADAM-5510, UNO2000, ... );
MOXA ( UC7408 și alte serii 7xxx );
BERBEC ( PLC100, PLC110, PLC304, PLC308 );
COAC;
și multe altele...