VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) – это общепризнанная аббревиатура для систем управления и мониторинга технологическими процессами во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать контроль за ними в режиме реального времени [1]. В настоящее время термин «SCADA-система» имеет два значения. Наиболее распространено понимание SCADA-системы как программного комплекса, обеспечивающего выполнение указанных функций, а также инструментальных средств для разработки такого программного обеспечения. Так же под SCADA-системой подразумевают программно-аппаратный комплекс.

Система SCADA собирает данные с датчиков локальных и удаленных объектов и отправляет их на центральный компьютер для управления техникой.

SCADA-системы позволяют решать следующие задачи:

• обмен данными с устройствами связи с объектом (аналого-цифровой преобразователь, устройства дискретного ввода-вывода, микропроцессоры, интерфейсы передачи данных) в реальном времени;

• обработка информации в реальном времени;

• отображение информации на экране монитора в удобной для восприятия форме;

• ведение базы данных реального времени;

• аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями;

• составление отчетов о ходе технологического процесса;

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

Зачастую требуется получать данные не только от контроллеров, модулей и прочего технологического оборудования, но и от различных программных продуктов – MES-систем, других SCADA–систем, программ бухгалтерского учета. Взаимодействие с ними, как правило, осуществляется через базу данных при помощи SQL-запросов. На данный момент MasterSCADA поддерживает следующие базы данных: MSSQL, Oracle, Firebird, MySQL, Interbase.

Подсистемы, входящие в состав SCADA—системы:

• драйверы или серверы ввода-вывода — программы, обеспечивающие связь SCADA—системы с устройствами связи с объектом;

• система реального времени — программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учетом приоритетов;

• человеко-машинный интерфейс — представляет данные оператору о ходе процесса для контроля и управления им;

• база данных реального времени — программа, обеспечивающая сохранение истории процесса в режиме реального времени;

• система управления тревогами — программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, разделение на категории нормальных, предупреждающих или аварийных;

• генератор отчетов — программа, для создания пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки;

• внешние интерфейсы — стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями [5].

Ярким представителем SCADA—систем является система MasterSCADA, позволяющая решить проблемы программной стыковки различных устройств системы, перераспределять сигналы или алгоритмы их обработки по отдельным устройствам [4], - система для АСУ ТП, MES, задач учета и диспетчеризации объектов промышленности, ЖКХ [3].

К основным свойствам MasterSCADA относятся: модульность, масштабируемость и объектный подход к разработке. Система предназначена для сбора, архивирования, отображения данных, а также для управления различными технологическими процессами. Система позволяет программировать контроллеры с открытой архитектурой. Таким образом, MasterSCADA позволяет создавать единый комплексный проект автоматизации (SCADA—система и программируемый логический контроллер). Вся система, включая компьютеры и контроллеры, конфигурируется в едином проекте, вследствие чего не требуется конфигурировать внутренние связи в системе.

Архитектура проекта автоматизации MasterSCADA состоит из трех уровней. Аппаратный уровень представляет собой набор программно-технических средств, обеспечивающих непосредственно сбор данных. Информационный уровень обеспечивает доступ к любому параметру системы, через единое информационное пространство. Прикладной уровень производит обработку и представление данных для конкретных задач, взаимодействие с пользователем, содержит прикладные программы (рис. 1).

Рисунок 1 – Структура комплекса

Функциональная часть системы не зависит от аппаратного уровня и может интегрироваться с внешними системами сбора данных и управления. Это возможно благодаря архитектуре данной системы.

В базовый функционал MasterSCADA входит: среда разработки, внутренний архив данных, сообщений и документов, редактор отчетов, модуль журналов, обработка данных. В опциональный набор входят: возможность создания сетевого проекта, резервирование, взаимодействие с базами данных, отраслевые (тепло- и электроэнергетика, вентиляция и кондиционирование) библиотеки функциональных блоков, интернет-клиент. Функционал MasterSCADA может быть расширен за счет использования дополнительных модулей.

MasterSCADA обладает мощной трехмерной графикой и мультимедиа, что позволяет создавать анимации технологического процесса и строить мнемосхемы [2].

Объектом в MasterSCADA является основная единица разрабатываемой системы, соответствующая реальному технологическому объекту (цеху, участку, аппарату, насосу, задвижке, датчику и т. п.), управляемому с помощью MasterSCADA системы.

MasterSCADA дает возможность быстрой разработки АРМ для теплоэнергетики, которая позволит логически управлять технологическим оборудованием, отключать основное и вспомогательное оборудование при возникновении аварийных ситуаций, дистанционно управлять исполнительными устройствами, управлять оборудованием котлоагрегата с поддержанием заданных параметров во всех эксплуатационных режимах: в пусковом, базовом и в регулируемом диапазоне работы котла.

Применение SCADA-систем в теплоэнергетике позволит сократить время, трудозатраты и стоимость внедрения системы управления, а так же повышает ее надежность и упрощает обслуживание за счет удобства методики разработки, отсутствия необходимости настройки сети или выделения отдельного сервера для запуска распределенной системы, простого и понятного русскоязычного интерфейса, подробного справочного материала, набора учебных проектов и обучающих курсов, запоминания всех индивидуальных настроек, всплывающих подсказок, контроля допустимости вводимой информации.

Список литературы:

1. Definition of:SCADA [электронный ресурс] / дизайн и разраб. «Ziff Davis, LLC. PCMag Digital Group» — Режим доступа: http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/50832/scada (дата обращения: 19.09.2014).

2. MasterSCADA [электронный ресурс] / дизайн и разраб. «Муждабаев Рустем Энверович» — Режим доступа: http://kipasu.net/know/program/47-masterscada.html (дата обращения: 19.09.2014).

3. SCADA система MasterSCADA [электронный ресурс] / дизайн и разраб. «Институт Компьютерных Систем» — Режим доступа: http://www.masterscada.ru/ (дата обращения: 19.09.2014).

4. Интеллектуальные системы автоматизации технологии [электронный ресурс] / дизайн и разраб. «ИнСАТ»— Режим доступа: http://www.insat.ru/products/?category=214 (дата обращения: 19.09.2014).

5. Управление технологическими системами [электронный ресурс] / дизайн и разраб. «Кирюшин О.В» — Режим доступа: http://web.archive.org/web/20020408120945/http://kiryushin.boom.ru/uts/start.htm (дата обращения: 19.09.2014).

Код для цитирования: Скопировать