SCADA-системы в распределенных системах управления

ВВЕДЕНИЕ
При анализе работы и испытаний пневмогидроаккумулятора предыдущих лет выпусков можно заметить ряд “пробелов” в разработке управления технологическим процессом.
Практически все операции выполнялись вручную, даже автоматический режим работы в большинстве своем выполняется оператором.
При работе по данному техпроцессу оператор “привязан” к рабочему месту. Статистика показывает ненадежность управления человеком по сравнению с машиной, то есть ЭВМ.
Человеческий фактор может привести к неправильному выполнению поставленной задачи вплоть до аварийной ситуации. Кроме того, контроль и сигнализация осуществляются приборами давно устаревшими и являющимися не надёжными в процессе эксплуатации.
Данный анализ приводит к выводу необходимости усовершенствования управления технологическим процессом. Таким образом, целью данного реферата было описать работу автоматизированного комплекта оборудования и систем управления, контроля, сигнализации.
 
1. SCADA-системы в распределенных системах управления
Современные распределенные системы управления (РСУ) характеризуются территориальной и функциональной распределенностью систем сбора данных и управления. Контроль хода технологического процесса и управление низовой автоматикой осуществляется оператором с автоматизированного рабочего места оператора или операторской станции, состоящей, как правило, из цветного графического дисплея с клавиатурой, установленных в операторском помещении.
При необходимости установки АРМ-оператора в цеху используются промышленные рабочие станции со встроенной клавиатурой или выполненной в пыле- влагозащищенном исполнении. Представление данных в реальном масштабе времени о ходе технологического процесса, визуализация процесса в виде схем, составление отчетов и графиков, сигнализация отклонений параметров и другие функции осуществляются с помощью специального программного обеспечения SCADА-систем.
SCADA-система (Supervisory Control And Date Acquisition - система сбора данных и оперативного диспетчерского управления) разрабатывалась, как универсальное многофункциональное программное обеспечение систем верхнего уровня, позволяющее оперативному персоналу наиболее эффективно управлять технологическим процессом. По мере развития программных и аппаратных средств наблюдается применение SCADA-систем на нижнем, контроллерном уровнях. Основные функции, выполняемые практически любой представленных на рынке промышленной автоматизации SCADA - систем приведены ниже.
Сбор данных о параметрах процесса, поступающих от контроллеров или непосредственно от датчиков и исполнительных устройств (значения температуры, давления и др. параметров, положение клапана или вала исполнительного механизма) (рисунок 1).




Рисунок 1 – Применение SCADA-системы для сбора данных и оперативного диспетчерского управления.
Обработка и хранение (архивирование) полученной информации. Под обработкой информации понимается выполнение функций фильтрации, нормализации, масштабирования, линеаризации и др. для приведения данных к нужному формату.
Графическое представление в цифровой, символьной или иной форме информации о ходе технологического процесса. Это может быть динамизация значений переменных, представление значений переменных в виде графиков в функции времени (трендов), гистограмм и др.
Сигнализация изменений хода технологического процесса, особенно в предаварийных и аварийных ситуациях в виде системы алармов. При этом может осуществляться регистрация действий обслуживающего персонала в аварийных ситуациях.
Формирование сводок, журналов и др. отчетных документов о ходе технологического процесса на основе информации, собранной в архивах.
Формирование команд оператора по изменению параметров настройки и режима работы контроллеров, исполнительных устройств (пуск-останов, открытие-закрытие и другие функции).
Автоматическое управление технологическим процессом в соответсвии с имеющимися в SCADA-системах алгоритмами управления (ПИ-, ПИД-регулирование, позиционное, нечеткое регулирована и другие. Данные функции рекомендуется использовать для решения задач невысокого быстродействия.
Таким образом, SCADA-системы являются мощным инструментом для разработки ПО верхнего уровня АСУ ТП. При этом от разработчика не требуется больших знаний в области программирования на языках высокого уровня. Требования пользователя при выборе SCADA-системы заключаются в выявлении соответствия функциональных возможностей SCADA-системы.
Наиболее распространенные на сегодняшний день SCADA-системы для РСУ представлены в таблице 1
Таблица 1 - Программные продукты класса SCADA
Наименование Фирма- производитель
1 2
In Touch "Wonder ware", США
Genesis 32 "Iconics", США
1FIX "Intellution", США
Trace Mode AdAstra, Россия
Real Flex "BJ Software Systems (BJSS)", США
Cimpliciti "СЕ Fanuc", США - Япония
WinCC "Siemens", Германия
Citect "CI Technology", Австралия
IMAGE "Numpha Soft", Финляндия-Россия
Master SCADA ИнСАТ, Россия
VNS ИнСАТ, Россия
КРУГ 2000 КРУГ, Россия
СКАТ-М "Центрпрограммсистем", Россия
VIORDmicroScada "ФИОРД", Россия
Phocus "Jade Software",CШA
МИКСИС "МИФИ", Россия
MOSCAD "Motorola", США
Elipse Windows "Elipse Software LTDA", Бразилия
Genie 3.0 "Advantech", Тайвань
Wiz Factory "PC Soft International Inc.", США- Израиль

Требованиям проекта, характеристик инструментальной среды разработки БД, графического редактора (палитра, тренды, алармы), скриптового языка, а также характеристик исполнительской среды, платформы ПК, экрана, диагностики, защиты от несанкционированного доступа, резервирования. Немаловажным является сопровождение проекта, обучение, полнота документации (наличие Help) и ее русификация.