Primjena nekih SCADA sustava u plinskom gospodarstvu. Suvremeni koncepti izgradnje automatiziranih sustava upravljanja procesima baziranih na SCADA sustavima ACS TP scada povijest namjena standarda

Nadzorna kontrola i prikupljanje podataka (SCADA)

SCADA-sustav je alatni program koji omogućuje izradu softvera za automatizaciju upravljanja i upravljanje procesima u stvarnom vremenu. Glavni cilj programa izrađenog uz pomoć SCADA-e je dati operateru koji upravlja tehnološkim procesom potpunu informaciju o tom procesu i potrebnim sredstvima za utjecaj na njega.

GLAVNI ZADACI SCADA-SUSTAVA:

  • Prikupljanje podataka sa senzora i njihovo predstavljanje operateru u obliku koji mu odgovara, uključujući grafikone promjena parametara tijekom vremena;
  • Daljinsko upravljanje izvršnim mehanizmima;
  • Unos zadataka za algoritme automatskog upravljanja;
  • Implementacija algoritama za automatsku kontrolu i upravljanje (češće su ovi zadaci dodijeljeni kontrolerima, ali ih mogu riješiti i SCADA sustavi);
  • Prepoznavanje hitnih slučajeva i informiranje operatera o stanju procesa;
  • Formiranje izvješća o tijeku procesa i razvoju proizvoda.

O pouzdanosti, brzini i ergonomiji SCADA sustava ovisi ne samo učinkovitost upravljanja procesom, već i njegova sigurnost.

KOJE SCADA KOMPONENTE SU NAJVAŽNIJE ZA RAD I ZAŠTO?

Stručnjaci odjela APCS tvornice industrijske sode tvrde da uglavnom koriste komponente kao što su nadzor i kontrola, arhiviranje procesnih parametara, poruka i podsustava za izvještavanje.

Nadzor i upravljanje, zapravo, ono je za što je sustav upravljanja instaliran. Arhive parametara, poruka i izvješća potrebne su za ocjenu i analizu odvijanja tehnološkog procesa, radnji operatera i sl. Također, važan im je i jedan od osnovnih SCADA alata - diferencijacija prava pristupa upravljanju po razinama (operater, tehnolog, inženjer upravljanja procesima).

S trendom integracije sustava upravljanja procesima i sustava upravljanja poduzećima, postoji sve veća potreba za korištenjem SCADA kao izvora podataka za sustave više razine. Neke SCADA mogu djelovati i kao poslužitelji za konsolidaciju svih tehnoloških podataka i kao poslužitelji za generiranje izvješća na temelju tih podataka.

Ako je sustav upravljanja izgrađen na bazi PLC-a jednog proizvođača (npr. Siemens SIMATIC), tada se razmjena podataka između kontrolera i SCADA-e odvija pomoću ugrađenih upravljačkih programa komunikacijskog protokola. Neki SCADA neovisni o dobavljaču nude skup upravljačkih programa za mnoge (ali ne sve) kontrolere i pametne instrumente na tržištu. Najuniverzalniji način interakcije je korištenje upravljačkih programa razvijenih u skladu s OPC standardom. Ove OPC poslužitelje mogu razviti proizvođači kontrolera ili treće strane i koristiti ih s bilo kojim SCADA sustavom. Kako bi učinkovito radio s OPC poslužiteljima, SCADA ih mora koristiti izravno, koristeći OPC tehnologiju u jezgri sustava, a ne preko posredničkih sučelja. Neki SCADA-i su vertikalno integrirani: oni uključuju programske sustave za slobodno programabilne kontrolere. Također koriste interne upravljačke programe za komunikaciju s kontrolerom. Takva SCADA omogućuje stvaranje PTK-a pomoću opreme različitih proizvođača.

RAZINE SUSTAVA POMOĆU SCADA-e

Sustavi automatizacije procesa obično se dijele na 3 razine: donju, srednju i gornju. Iznad njih je razina upravljanja proizvodnjom općenito.
Niži nivo su sami senzori i aktuatori
Prosječna razina- kontroleri. Na srednjoj razini nalazi se:

  • primanje ulaza;
  • primarna obrada podataka;
  • automatsko formiranje i izdavanje upravljačkih radnji na aktuatorima;

Vrhunska razina - ovo je SCADA razina. Na ovoj razini postoji:

  • prikupljanje, obrada i pohrana informacija dobivenih na srednjoj razini;
  • vizualizacija trenutnih i arhiviranih informacija u obliku pogodnom za operatera (mnemotehnički dijagrami, grafikoni, trendovi, zapisi poruka);
  • unos naredbi operatera;
  • izvješćivanje o rezultatima tehnološkog procesa;
  • razmjena informacija s višom razinom.

UPRAVLJANJE PODUZEĆEM

Upravljanje poduzećem odvija se na dvije razine:
MES (Manufacturing Execution Systems) je sustav upravljanja proizvodnjom u stvarnom vremenu. Ova razina se koristi za planiranje proizvodnih zadataka za tehnološke procese, sumarna izvješća o izgradnji, dubinsku analizu procesa (npr. predviđanje, energetska i materijalna bilanca zgrade itd.). SCADA alati se također mogu koristiti u ove svrhe.

ERP (Enterprise Resource Planning) je sustav za automatizirano upravljanje administrativnim, financijskim i administrativnim aktivnostima poduzeća. Na ovoj razini koriste se drugi specijalizirani sustavi, na primjer SAP R3.

SCADA FUNKCIJE

■ Mnemotehnika
Mnemotehnički dijagram je grafički prikaz (uz pomoć grafičkog editora ugrađenog u SCADA) tehnološke sheme s vizualizacijom vrijednosti senzora, stanja aktuatora i drugih parametara. Za vizualizaciju se koristi ne samo prikaz vrijednosti u obliku brojeva i natpisa, već i promjena vizualnih svojstava prikazanih grafičkih objekata. Na primjer, mijenja se razina tekućine u posudi, a njezina boja se mijenja ovisno o temperaturi (dinamizacija). Aktuatori ne samo da mogu prikazati svoje stanje nekom grafičkom značajkom (na primjer, bojom), već i vizualno prikazati svoj rad - na primjer, rotiranjem lopatica pumpe, pomicanjem pokretne trake itd. (animacija).

■ Arhivi
SCADA podaci primljeni od kontrolera se arhiviraju. Podaci se mogu prethodno obraditi (filtrirati, izračunati prosjek, komprimirati itd.). Često se ne koristi redoviti zapis, već zapis promjene pomoću praga osjetljivosti ("mrtva zona"). Trajanje pohrane konfigurira se u SCADA-i pojedinačno za svaki parametar i može biti do nekoliko godina.

■ Trendovi
Trend je grafički prikaz kako se parametar mijenja tijekom vremena. Trendovi u SCADA sustavima mogu pokazati promjenu parametra tijekom cijelog trajanja njegovog čuvanja u arhivi. Operateru se daje mogućnost mijenjanja skale vremena i samog parametra. U razvijenim sustavima u trend su ugrađeni različiti alati za analizu grafa, usporedbu sa zadanom točkom ili drugim parametrom, izglađivanje ili filtriranje, označavanje događaja na grafu (primjerice, kršenje granica) ili oznake za memoriju i još mnogo toga. .

■ Tablice
Često je tehnologu prikladnije pregledavati arhive ne u grafičkom obliku, već u obliku tablica. Obično se te tablice mogu ne samo pregledavati, već i izvoziti u druge sustave.

■ Grafikoni
Obično vam SCADA omogućuje da vidite ovisnost nekih parametara o drugima, također iu vremenu. Iako je ova značajka manje tražena od strane tehnologa nego trendova.

■ Histogrami i grafikoni
Još jedan uobičajeni način predstavljanja parametara su histogrami (trakasti grafikoni).

■ Poruke
Poruke su tekstualni nizovi koji obavještavaju operatera o događajima na objektu redoslijedom u kojem se ti događaji događaju. Iskaču na zaslonu ili se prikazuju u posebno određenom području.

■ Dnevnici poruka
Dnevnici poruka koriste se za prikaz popisa poruka redoslijedom kojim su se pojavljivale i arhivirale. U pravilu se različite instance dnevnika koriste za različite procesne zone, različite kategorije poruka, različite prioritete.

■ Kontrola pristupa
Da bi operater mogao obavljati određene radnje, administrator mu mora dodijeliti odgovarajuća prava - npr. pravo upravljanja aktuatorom, ili pravo promjene zadatka za regulator. Operater se na početku smjene prijavljuje u sustav, a on mu omogućuje obavljanje samo onih radnji koje mu dopusti administrator.

■Dnevnik radnji operatera
Kontrola tehnološkog procesa je vrlo odgovoran zadatak, stoga se sve radnje operatera bilježe za kontrolu u posebnom dnevniku, koji se može analizirati u slučaju izvanrednih situacija.

■ Generiranje izvješća
Prikladno okruženje za razvoj izvješća omogućuje vam jednostavnu i brzu pripremu formatiranih i bogatih izvješća.

KARAKTERISTIKE SCADA SUSTAVA

  • Kompatibilan s operativnim sustavima;
  • Puna funkcionalnost;
  • otvorenost;
  • Skalabilnost;
  • Podrška za industrijske protokole (vlastiti upravljački podsustav);
  • Kompatibilan s OPC standardom (DA, HDA, UA);
  • Podrška za pristup putem Interneta;
  • Podrška bazi podataka;
  • Ugrađeni programski jezici;
  • Sredstva zaštite i pouzdanosti;
  • Integracija u upravljačke sustave;
  • Tehnička podrška;
  • Jednostavnost razvoja i razvoja;
  • Jednostavnost održavanja;
  • Cijena.

STRANI SCADA SUSTAVI

Najpopularniji u Rusiji su sljedeći strani SCADA:

– WinCC (Siemens, Njemačka);
– InTouch (Wonderware, SAD);
– RSView32 (Rockwell Automation, SAD);
– Genesis64 (Iconics, SAD);
– Vijeo Citect (Schneider Electric, Francuska).

DOMAĆI SCADA SUSTAVI

Najpopularniji domaći SCADA modeli:
– MasterSCADA (InSAT, Moskva);
– TRACE MODE (AdAstra, Moskva);
– Krug2000 (Krug, Penza).

Za razliku od većine zapadnih SCADA, svi ruski sadrže ugrađene alate za programiranje kontrolera koji koriste jezike standarda IEC61131-3, uključujući jezik funkcijskih blokova. Štoviše, ako je sama SCADA dizajnirana za rad u Windows okruženju na PC-kompatibilnim računalima, tada izvršni sustav za kontrolere može raditi i na drugim Logix platformama, na primjer, Linux na procesoru ARM arhitekture.

Svi navedeni sustavi podržavaju OPC standard, no u sustavu “Trace Mode” naglasak je na korištenju vlastitih upravljačkih programa, a MasterSCADA, iako podržava korištenje upravljačkih programa, bazira se na “OPC u core” i nudi zaseban alat za razvoj OPC poslužitelja.

Usporedne karakteristike inozemnih i domaćih SCADA

Sve moderne SCADA-e, domaće i inozemne, imaju punu funkcionalnost za ovu klasu programa, pa je njihova usporedba u smislu popisa funkcija izgubila smisao posljednjih godina. Glavna prednost ruskog SCADA je njihov početni fokus na rusko tržište (ruski jezik, neprevedena dokumentacija, tehnička podrška, razina cijena). Može se zaključiti da je za svako poduzeće ili čak aplikaciju poželjno napraviti usporedbu nekoliko SCADA-a, kako u pogledu cijene tako iu smislu mogućnosti. Gotovo sve SCADA imaju probnu verziju, koja vam omogućuje da provjerite njihovu prikladnost za zadatak koji se rješava.
Urednici KIPinfo

Elektronički časopis “KIPinfo” broj 17 2013

Popularna roba

U članku se govori o najčešćim SCADA sustavima, opisuju se njihove karakteristike i uspoređuju se neki pokazatelji..

INEKO-A LLC, Moskva

OJSC "GIPROGAZcenter", Nižnji Novgorod

Plinska industrija obuhvaća veliki broj tehnoloških objekata koji se međusobno razlikuju po tehničkim i funkcionalnim karakteristikama. Sustave upravljanja za njih razvijaju mnoge tvrtke koje koriste razne SCADA sustave.

Koristeći podatke središnjeg instituta za projektiranje GIPROGAZcenter (Nižnji Novgorod) i više od 36 godina iskustva autora u razvoju i implementaciji različitih sustava upravljanja (uključujući 16 godina kao direktor INEKO-A LLC, koji je glavni izvođač radova) za razvoj upravljanja sustavima, rekonstrukciju tehnološke opreme i instrumentacije, instalaciju računalnog kompleksa, puštanje u rad objekta za komercijalni rad), razmotrit ćemo neke SCADA sustave i njihove karakteristike.

Podsjetimo, kako bi se osiguralo sučelje čovjek-stroj između operatera i upravljačkog sustava, u računala je instaliran aplikacijski softver tipa SCADA.

Suvremeni SCADA sustavi su softverski proizvodi koji su funkcionalno i sučelno dobro usklađeni. U mrežnim sustavima SCADA alati implementiraju stanice različite funkcionalne namjene: servere, klijentske stanice, promatračke (monitorske) stanice, uglavnom za rukovoditelje, stanice za arhiviranje podataka itd.

Funkcionalni osnovni profil SCADA sustava formiran je tijekom prvih upravljačkih računala. S vremenom, razvojem računalne tehnologije, počela se širiti funkcionalnost sustava (pojavili su se zasloni u boji, alati za animaciju, glasovni alarmi itd.). Pojavom koncepta otvorenih sustava, softver SCADA sustava za operaterske stanice postaje samostalan proizvod koji slobodno komunicira sa softverom i hardverom različitih proizvođača. Ova specijalizacija proizvođača programskih proizvoda pridonijela je i proširenju funkcija SCADA sustava. Pojavila se funkcija podrške mreži, započeo je razvoj komunikacijskih alata za SCADA sustave s kontrolerima različitih proizvođača. Velik broj kontrolera s različitim softverskim i hardverskim platformama natjerao je programere da u SCADA sustave uključe velik broj gotovih drajvera i alata za razvoj novih drajvera.

Zbog zahtjeva za SCADA sustave, popis njihovih funkcionalnosti je definiran i implementiran u gotovo svim paketima (moguće su razlike u tehničkim značajkama implementacije i cijeni):

Prikupljanje primarnih informacija s uređaja niže razine (uređaja i sl.);

Obrada primarnih informacija;

Vizualizacija parametara tehnološkog procesa i opreme pomoću mnemotehničkih dijagrama, grafikona, tablica itd. Pozivanje potrebnih podataka ili dionica tehnoloških linija na zaslonu;

Daljinsko upravljanje tehnološkim procesima i objektima;

Poruka osoblju o situacijama prije i izvanrednih situacija (svjetlosni i zvučni alarmi). Registracija izvanrednih situacija i prikupljanje arhivskih podataka (moguće za bilo koje razdoblje, pa čak i do jedne godine);

Pružanje trenutnih i akumuliranih (arhivskih) podataka u obliku grafikona (trendova);

Pohranjivanje informacija s mogućnošću njihove naknadne obrade (obično implementirano kroz sučelja prema najprioritetnijim bazama podataka);

Automatizirani razvoj, koji omogućuje izradu softvera sustava automatizacije bez stvarnog programiranja;

Izvođenje primijenjenih programa, izrada novih upravljačkih algoritama;

Promjena svih funkcija SCADA sustava (dodavanje ili uklanjanje senzora, aktuatora i promjena njihovih karakteristika, promjena postavki za procesne varijable, dodavanje novih modula u kontrolere ili novih kontrolera, podešavanje i izrada bilo kakvih mnemo dijagrama, trendova, dokumentacije);

Prijenos (i prijem) potrebnih podataka sustavu gornje razine;

Pružanje dijagnostičkih postupaka i njihovo bilježenje te automatsko obavještavanje operatera o njima;

Osiguravanje pouzdanosti tehnoloških procesa i cijelog sustava (puna podrška za “vruće” backup, automatski prijelaz na backup i recovery, backup postavljanje treba provesti bez dodatnog programiranja, automatska sinkronizacija trend podataka nakon obnove glavnog poslužitelja);

Zaštita od neovlaštenog pristupa (zaštita lozinkom za određeno područje, pružajući više od milijun kombinacija; definiranje područja i razina za svakog korisnika, uzimajući u obzir njihov prioritet).

Kako snaga računala raste, SCADA sustavi postaju skalabilni, tj. može podržati od nekoliko stotina do stotina tisuća ulaza/izlaza, kao i upravljati složenim industrijama općenito. Za razinu upravljanja proizvodnjom počeli su se pojavljivati ​​posebni programski proizvodi. U njima važnu ulogu ima funkcija podrške odlučivanju prije preraspodjele materijalnih tokova (u velikim industrijama, na primjer, petrokemijska ili Clausov proces za dobivanje sumpora na GPP-u Astrakhan ili Orenburg) procjenom rezultata pomoću alata za simulaciju .

Funkcije izravnog upravljanja tehnološkim procesima (automatska regulacija i logičko upravljanje) implementirane su u aplikacijskim paketima za PC-kompatibilne kontrolere i za računalnu implementaciju funkcija izravnog upravljanja.

Prilikom procjene mogućnosti korištenja SCADA sustava pri izradi automatiziranog sustava upravljanja procesima, treba uzeti u obzir sljedeće glavne točke:

Količina podataka (izvedba, podrška za standardne mrežne protokole i formate podataka);

Jednostavnost korištenja (standardizacija korisničkog sučelja, dostupnost i pogodnost jezika za opisivanje podataka i procesa);

Opis paketa i upute za rad na ruskom;

Razina tehničke podrške (s obzirom na dostupnost);

Broj instalacija u inozemstvu iu Rusiji (posebno primjenjivost u industrijskim automatiziranim sustavima upravljanja);

Cijena softverskog proizvoda.

Danas su sljedeći SCADA sustavi najčešći na ruskom tržištu:

1_In Touch (Wonderware, SAD);

2_FIX (Intellution, SAD);

3_Genesis (Iconics Co, SAD);

4_Citect (CI Technology, Australija);

5_Factory Link (United States Data Co, SAD);

6_ReaIFlex (BJ Software Systems, SAD);

7_Sitex (Jade Software, UK);

8_WinCC (Siemens, Njemačka);

9_Trace Mode (AdAstrA, Rusija);

10_RTWin (SWD Real Time Systems, Rusija);

11_Cimplicity (GE Fanuc, SAD);

12_RSView (Rockwell Automation, SAD);

13_SARGON (NVT - Avtomatika, Rusija);

14_MIK$Sys (MEPhI, Rusija).

Osim toga, prema institutu za dizajn GIPROGAZcenter (Nižnji Novgorod), možete dodati sustave koji se koriste u plinskoj industriji na razini glavne kontrolne sobe:

15_Monitor Pro (Schneider - Electric, Njemačka);

16_Operate IT (ABB Automation Systems GmbH, Njemačka);

17_GAMOS (PS/AG, Njemačka).

S obzirom na toliku raznolikost SCADA sustava na našem tržištu, javlja se problem odabrati jedan od njih. Taj je izbor prilično težak zadatak, sličan problemu odlučivanja u višekriterijskim uvjetima. Previše je pokazatelja, kriterija, a malo kvantitativnih ocjena da bi se donijela jednoznačna odluka.

Razmotrimo približan popis kriterija za ocjenu SCADA sustava sa stajališta korisnika, koji se mogu podijeliti u tri skupine pokazatelja: tehničke, operativne i ekonomske karakteristike.

Razmotrite glavne softverske i hardverske platforme na kojima je implementiran SCADA sustav.

Za odabir računala potrebno je poznavati njegovu platformu (aplikacija razvijena u jednom operativnom okruženju može se izvršiti u bilo kojem drugom koje odabrani SCADA paket podržava), operativni sustav, frekvenciju procesora, potrebne količine RAM-a i diskovne memorije. Osim toga, potrebno je poznavati informacijski kapacitet pojedine stanice – maksimalan broj ulaza/izlaza, ulazno/izlaznu brzinu, skalabilnost sustava itd.

Prethodno je osnova softverske platforme bio QNX operativni sustav u stvarnom vremenu. Danas je većina SCADA sustava implementirana na MS Windows platformama. Takvi sustavi nude najpotpunije i lako skalabilne mogućnosti sučelja čovjek-stroj. S obzirom na kontinuirano jačanje Microsoftove pozicije na tržištu operativnih sustava, treba napomenuti da su i sami developeri multiplatformskih SCADA sustava počeli kao prioritet smatrati daljnji razvoj svojih SCADA sustava na Windows platformi. Neke tvrtke koje još uvijek podržavaju SCADA sustave temeljene na operativnim sustavima u stvarnom vremenu počele su mijenjati fokus na sustave s Windows platformom.

Razmotrite zahtjeve za računalo iz SCADA sustava. Mogu biti, na primjer, sljedeći: Pentium 2/3 s frekvencijom od 300 - 800 MHz, RAM 64/128 MB. i slobodnog prostora na disku 150 - 300 MB. iFIX zahtijeva više RAM-a - najmanje 96 MB, poželjno 128 MB. Sustavi s više I/O točaka mogu zahtijevati "ozbiljniju" konfiguraciju.

Alati za mrežnu podršku

Suvremeni sustavi automatizacije odlikuju se visokim stupnjem integracije (znam to posebno za 30 godina rada na razvoju i implementaciji sustava upravljanja u plinskoj industriji. A u objektima plinske industrije ti su sustavi bili najnapredniji u bilo kojem trenutku - međutim, prvo su kupljeni uvozom): mogu uključivati ​​aktuatore, opremu koja registrira i obrađuje informacije, radna mjesta operatera, poslužitelje baza podataka, pa čak i neovisne upravljačke objekte. Kako bi učinkovito funkcionirao u ovom heterogenom okruženju, SCADA sustav mora pružiti visoku razinu mrežne usluge. Poželjno je da podržava rad u standardnim mrežnim okruženjima (ArcNet, Ethernet, itd.) koristeći standardne protokole (NetBIOS, TCP/IP, itd.), a također pruža podršku za najpopularnije mrežne standarde iz klase industrijskih sučelja ( Profibus, CANbus, LON, Modbus itd.). Gotovo svi SCADA sustavi koji se razmatraju zadovoljavaju ove zahtjeve u jednom ili drugom stupnju, ali skup podržanih mrežnih sučelja je drugačiji.

Podržane baze podataka

Za funkcioniranje baza podataka (prikupljanje, online analiza, pohrana, kompresija, prosljeđivanje itd.) koristite ANSI SQL sintaksu, koja je neovisna o vrsti baze podataka. Dakle, aplikacije su praktički izolirane, što omogućuje promjenu baze podataka bez većih promjena u samom primijenjenom zadatku, kreiranje neovisnih programa za analizu informacija i korištenje etabliranog softvera usmjerenog na obradu podataka.

Ugrađeni komandni jezici

Većina SCADA sustava ima ugrađene programske jezike (jezici visoke razine) koji vam omogućuju razvoj složenih aplikacija: generirajte adekvatan odgovor na događaje povezane s promjenom vrijednosti varijable; uz ispunjenje nekog logičkog uvjeta; s pritiskom na kombinacije tipki, kao i s izvršavanjem određenog fragmenta s određenom učestalošću u odnosu na cijelu aplikaciju ili zasebni prozor.

Prve verzije SCADA sustava ili nisu imale takve jezike, ili su ti jezici implementirali loš skup funkcija. U modernim verzijama SCADA sustava, funkcionalnost se može podijeliti u dvije orijentacije:

Za tehnologe (ili operatere);

Za sistem integratora. U ovom slučaju najčešće se koriste jezici slični VBasicu.

Potpuna upotreba ugrađenih jezičnih mogućnosti zahtijeva odgovarajuću razinu vještina programera.

Grafičke značajke

Za vizualizaciju u SCADA-i koriste se različita grafička korisnička sučelja od kojih svako ima grafički objektno orijentirani editor sa specifičnim skupom funkcija animacije. Korištena vektorska grafika omogućuje izvođenje širokog spektra operacija na odabranim jednostavnim (biblioteke standardnih grafičkih simbola: linije, pravokutnici, volumen teksta itd.) i složenim objektima (biblioteka složenih grafičkih objekata), kao i brzo ažuriranje slike na ekranu pomoću alata za animaciju (dinamički uređivač).

Otvorenost sustava

Softverski sustav je otvoren ako su za njega definirani i opisani korišteni formati podataka i proceduralno sučelje koje omogućuje povezivanje „vanjskih“, neovisno razvijenih komponenti uz minimalne troškove prilagođavanja paketa specifičnim potrebama.

Neki programeri sustava upravljanja stvaraju vlastite (koje ne nudi odabrani SCADA sustav) softverske module i uključuju ih u sustav upravljanja koji se kreira. Dakle, ako je sustav otvoren, to znači dostupnost specifikacije sistemskog poziva (u smislu SCADA sustava) koji implementira određenu uslugu sustava (pristup grafičkim funkcijama, funkcijama baze podataka i sl.).

Danas SCADA sustavi ne ograničavaju izbor hardvera niže razine jer imaju veliki skup I/O drajvera ili poslužitelja i imaju dobro razvijene alate za kreiranje vlastitih softverskih modula ili drajvera (razvijenih korištenjem standardnih programskih jezika) za nove uređaje niže razine. Ali ovo nije dovoljno.

U SCADA sustavima, glavni mehanizam za komunikaciju s vanjskim svijetom ostao je standardni DDE (Dynamic Data Exchange) mehanizam i razmjena pomoću internog protokola (poznat samo razvojnoj tvrtki). Ali zbog svojih ograničenja u izvedbi i pouzdanosti, nije uspio razmjenjivati ​​informacije u stvarnom vremenu. Stoga je Microsoft umjesto DDE mehanizma predložio učinkovitiji i što je najvažnije pouzdaniji način prijenosa podataka između procesa - OLE mehanizam (Object Linking and Embedding - uključivanje i ugrađivanje objekata). OLE mehanizam podržan je u RS View, iFix, In Touch, Factory Link itd. Na temelju OLE-a već se pojavio novi OPC standard (OLE for Process OLE), orijentiran na tržište industrijskih sustava upravljanja.

Mnoge tvrtke (kao što su trustovi tvrtki u strukturi automatiziranih sustava upravljanja procesima) razvijaju upravljačke programe, ActiveX objekte i drugi softver za SCADA sustave. To također treba uzeti u obzir pri odabiru SCADA sustava, budući da proširuje opseg sustava za neprofesionalne programere.

Za implementaciju gore navedenih tehnologija razvijene su posebne biblioteke i sustavi alata za OC Windows. Korištenje samo određenih standarda za to nije samo prilično naporno, već također zahtijeva visoku profesionalnost programera i teško je za platforme koje nisu Windows.

Jedan od značajnih nedostataka SCADA sustava baziranih na Windows 3.xx/95 u usporedbi sa SCADA sustavima baziranim na RTOS platformama je nedostatak hard real time podrške. Situacija se promijenila dolaskom Windows NT. Brojne tvrtke su pokušale pretvoriti Windows NT u tvrdi operativni sustav u stvarnom vremenu, kao što je Ventur Com (RTX podsustav - Real Time Extension). Njegov RTX-4.1 API (Ventur Com) paket u iFixu omogućuje vam sljedeće:

Ostvarite potpunu kontrolu nad zadacima u stvarnom vremenu;

Primijeniti standardna sredstva za razmjenu podataka između zadataka;

Koristite fiksni sustav od 128 prioriteta za kontrolu RTX zadataka;

Pristupite standardnim funkcijama iz Win 32 API-ja.

Radne karakteristike SCADA sustava

Brzina svladavanja proizvoda i razvoja aplikativnih sustava ovisi o pogonskim karakteristikama SCADA sustava, au konačnici uvelike utječe na cijenu komponenti cjelokupnog upravljačkog sustava.

Razgovarajmo ukratko o nekim karakteristikama. Prvo, razvijač sustava upravljanja vodi računa o kvaliteti dokumentacije SCADA sustava: potpunosti, jasnoći i preglednosti opisa primarnih dokumenata; rusifikacija i njezina razina (zasloni, savjeti, sustav pomoći, sve vrste simbola itd.).

Zatim, upoznajući se i radeći s predloženom pretprodajnom verzijom sustava, obraća pažnju na dostupnost dijaloga: vidljivost prikaza potrebnih informacija na ekranu, jednostavnost korištenja sustava pomoći, informativnost brzih upita i sl.

Sljedeći pokazatelj bit će razina održavanja sustava tijekom njegovog rada: mogućnost izmjene baze podataka, ispravljanje ekrana bez zaustavljanja sustava, cjelovitost dijagnostike sustava u slučaju kvarova i kvarova, mogućnost povećanja različitih funkcija sustava, složenost ugradnje sustava, preglednost i cjelovitost operativne dokumentacije itd. To također uključuje isporuku potrebnih informacija višoj razini upravljanja (na primjer, operativnoj proizvodnoj službi i dispečerskom centru u objektu Severo-Stavropol UGS) i natrag.

Posljednja glavna karakteristika bit će dostupnost i kvaliteta podrške za SCADA sustav: usluge razvojne tvrtke, održavanje (uključujući konzultacije koje se moraju obaviti ne samo s programerima-programerima na mjestu stvaranja sustava, već i, ponekad, na mjestu implementacije u objektu), obuka stručnjaka, uvjeti za ažuriranje verzija.

Ekonomske karakteristike

Ove karakteristike su izražene u cijeni sljedećih komponenti:

hardverska platforma;

Sustavi (razvojni alati i izvršna okolina);

Razvoj sustava;

Ovladavanje sustavom (obuka korisnika);

Održavanje (savjetovanje, stupanj otvorenosti, prilagodljivost i promjena verzija proizvoda, ostale usluge);

Na temelju početne cijene SCADA sustava navedene u cjenicima tvrtki, možemo razgovarati o njihovom smanjenju koristeći neke faktore:

Izbor tvrtke prvenstveno ovisi o cijeni sustava. Pritom je mehanizam određivanja cijene drugačiji: u In Touchu ovisi o broju varijabli korištenih u razvijenom aplikacijskom programu; u Simplicityju je određen brojem I/O kanala koje sustav mora podržavati, au Factory Linku ima visoku osnovnu cijenu, ali nema ograničenja na broj kanala. Procjena troškova uzima u obzir minimalne i preporučene računalne resurse potrebne za njegovu instalaciju. Međutim, u nekim sustavima, kao što je WinCC, broj dopuštenih varijabli ovisi proporcionalno o količini dostupnog RAM-a.

Početna cijena se može smanjiti odmah nakon pregovora s upravom tvrtke prodavatelja. Autor je jedno vrijeme bio član povjerenstava za nabavu (koje su odobrili ministri plinske industrije, prvo Orudzhev S.N., a zatim Chernomyrdin V.S.) za komplekse Orenburg i Astrahan (u smislu sustava upravljanja) i stečeno iskustvo učinilo je moguće je brže pronaći međusobno razumijevanje s čelnicima stranih tvrtki nego s ruskim. Imali smo cijenu kada smo htjeli kupiti dva SCADA paketa od ruske distributerske tvrtke odjednom (iako bi nam jedan paket mogao trebati tek za godinu dana) i, naravno, nadali smo se da ćemo dobiti popust. Nismo ga dobili, odbili smo usluge tvrtke i pronašli drugu tvrtku (pa čak i po nižoj cijeni). Poznavanje tržišne sposobnosti poduzeća (kao i kvalitete njegovih proizvoda, osoblja, kvalifikacija zaposlenika, itd.) može smanjiti trošak "rizika" kupnje;

Trošak razvoja aplikativnih programa korištenjem SCADA sustava značajno je smanjen u usporedbi s korištenjem tradicionalnog programiranja. Cijena runtime sustava je obično 40 - 60% cijene razvojnog sustava;

Trošak ovladavanja SCADA sustavom je relativno nizak (dovoljno kvalificirani programeri su plaćeni);

Troškovi povrata SCADA sustava ovise o broju projekata temeljenih na ovom sustavu, ukupnoj cijeni cijelog projekta itd. Okvirno, implementacija 2 - 3 projekta može platiti kupnju SCADA sustava.

Indikatori nekih SCADA sustava

iFix SCADA sustav

Sustav iFix SCADA (Intellution, SAD) radi pod operativnim sustavom Windows NT 4.0/2000. u primjeni u plinskoj industriji - od razine CC / hidrauličkog frakturiranja do razine linearnog upravljanja proizvodnjom (LPU). Implementacija ovog SCADA sustava u OOO Gazprom također potvrđuje ove informacije (na temelju materijala stranice www.intellution.com).

Gradacija licenci prema broju parametara procesa za iFix je sljedeća: 75, 150, 300, 900, neograničeno.

Sustav podržava sve suvremene osnovne informacijske tehnologije koje se koriste u izgradnji automatiziranih sustava upravljanja procesima (ORS - za komunikaciju s kontrolerima i sustavima trećih strana, ODBC - za komunikaciju s bazama podataka). Softver iHistorian, koji je iFix-integrirani paket temeljen na Microsoft SQL Serveru, koristi se za stvaranje naprednog arhivskog skladišta podataka na razini poduzeća. Sustav iFix uključuje opsežnu biblioteku grafičkih elemenata. Međutim, ne postoji biblioteka prototipa. Stoga se kontrolne naredbe i dijaloški okviri za njih moraju konfigurirati ručno. Kao interni programski jezik koristi se Visual Basic for Application.

Alati sustava omogućuju korištenje web-tehnologija za organiziranje radnih mjesta na temelju internetskog preglednika.

S obzirom na mogućnost korištenja iFix SCADA-sustava na razini DCS-a, treba napomenuti da tvrtka Intellution isporučuje iFix-integrirani softver za programiranje kontrolera samo na bazi Windows NT Embedded (Windows NT embedded OS), Windows CE i DOS . Ovaj pristup ograničava raspon kontrolera na liniju ugrađenih računala (na primjer, Octagon, Fast Well, itd.).

Trace Mode SCADA sustav

Trace Mode SCADA sustav (Adastra, Rusija) radi pod operativnim sustavom Windows 98/NT 4.0/2000. Sustav je prvenstveno usmjeren na rad s kontrolerima, tj. za izradu automatiziranih sustava upravljanja procesima za male tehnološke objekte poput hidrauličkog frakturiranja, što potvrđuju nama poznate aplikacije Trace Mode.

Gradacija licenci prema broju procesnih parametara za Trace Mode je sljedeća: 75, 150, 300, 800, neograničeno. Sustav podržava sve moderne informacijske tehnologije. OPC tehnologija se može koristiti za povezivanje kontrolera i sustava trećih strana. ODBC se koristi za pristup bazama podataka. Upravljački programi vlastitog dizajna omogućuju povezivanje kontrolera kao što su Lemikon, Emikon itd. (uglavnom ruske proizvodnje, što, nažalost, smanjuje pouzdanost). Moguće je koristiti web-tehnologiju za izgradnju radnih stanica temeljenih na vlastitom web-poslužitelju.

Ideologija razvoja aplikacijskog softvera Trace Mode optimizirana je za end-to-end programiranje kontrolera i radnih stanica, što komplicira razvoj sustava upravljanja procesima više razine, gdje je nepotrebno kruto vezanje za određenu vrstu kontrolera. Ovakav pristup stvara dodatne poteškoće kada je potrebno integrirati podatke iz heterogenih izvora.

SCADA sustav WinCC

WinCC SCADA sustav (Siemens GmbH, Njemačka) radi pod operativnim sustavom Windows NT 4.0/2000. Sustav je usmjeren na razvoj automatiziranih sustava upravljanja na razini CC/KS i razini zdravstvenih ustanova (kao analogni su uzeti prijedlozi tvrtke za projekt Blue Stream).

Gradacija licenci prema broju procesnih parametara za WinCC je sljedeća: 75, 300, 900, 1500, neograničeno. Sustav podržava sve suvremene osnovne informacijske tehnologije. Ogroman broj opcija koje nudi tvrtka omogućuje rješavanje bilo kakvih problema automatiziranih sustava upravljanja procesima na razini DP LPU, uključujući organizaciju namjenskog poslužitelja za arhiviranje za ranu pohranu podataka i rješavanje problema izračuna. Kao interni programski jezik koristi se ANSI C-kompatibilni jezik.Sistemski alati omogućuju korištenje web tehnologija za organiziranje radnih mjesta na temelju internetskog preglednika.

Sustav je predstavnik SIMATIC proizvodne linije koji omogućuje visoku razinu integracije sa softverom za programiranje SIMATIC kontrolera serije S5 i S7. Ovo je nedvojbena prednost u stvaranju automatiziranog sustava upravljanja procesima za DKS.

Monitor Pro SCADA sustav

Monitor Pro SCADA sustav (Schnaider-Electric, Njemačka) radi pod operativnim sustavom Windows NT 4.0/2000. Sustav je orijentiran za razvoj automatiziranih sustava upravljanja za srednja poduzeća s distribuiranom strukturom upravljanja.

Gradacija licenci prema broju procesnih parametara je sljedeća: 64, 256, 1024, 4096, neograničeno. Sustav podržava sve glavne suvremene informacijske tehnologije. Uz podršku ODBC tehnologije, sustav uključuje posebne upravljačke programe za rad s bazama podataka ORALCE, SYBASE i Microsoft SQL Server, omogućujući vam korištenje svih značajki "nativnog" formata podataka i naredbi. Isporuka također uključuje širok raspon funkcija statističke obrade podataka i izvješćivanja. Alati sustava omogućuju korištenje web-tehnologija za organiziranje radnih mjesta na temelju internetskog preglednika, uključujući podršku za Pocked PC. Kao interni programski jezik koristi se Visual Basic for Application.

Tvrtka isporučuje softver za programiranje kontrolera linije MODICON. Format algoritamskog softvera kontrolera certificiran je u skladu sa standardom IEC 61131-3, koji opisuje 5 programskih jezika kontrolera. Sustav podržava svih 5 jezika. Softver je mračno integriran s Monitor Pro SCADA sustavom. Podržan je automatski izvoz baze podataka kontrolera u bazu podataka SCADA poslužitelja.

Sustav SCADA i kontroleri MODICON naširoko se koriste u ruskoj naftnoj industriji (više od 3000 primjeraka).

OperateIT SCADA sustav

OperateIT SCADA sustav (ABB Automation Systems GmbH, Njemačka) radi pod operativnim sustavom Windows NT 4.0/2000/XP. Sustav je orijentiran na razvoj aplikacija za DP distribuirani APCS.

Gradacija licence po broju procesnih parametara je sljedeća: 75, 150, 300, 900, 1500, 5000, neograničeno. Sustav podržava sve suvremene osnovne informacijske tehnologije. Osim toga, uvedena je jedinstvena Aspect Object tehnologija koja omogućuje pohranjivanje i automatsko ažuriranje podataka o tehnološkoj opremi (vrsta opreme, senzor, radni vijek, razdoblje od zadnjeg popravka i dr.). Sustav omogućuje izgradnju distribuiranih sustava upravljanja koji se temelje na tehnologiji “klijent-poslužitelj”. Moguće je koristiti web-tehnologije. Kao interni programski jezik koristi se Visual Basic koji, za razliku od korištenja VBA (Visual Basic for Application), omogućuje stvaranje dodatnih funkcija u obliku “nativnog koda”. Ova značajka omogućuje vam razvoj bržih aplikacija, što je vrlo važno za zadatke, uključujući one računalne, u stvarnom vremenu. Sustav uključuje opsežnu biblioteku grafičkih prototipova, uključujući dijaloge za kontrolu i zaključavanje. Softver HistoryIT koristi se za organiziranje arhivskog poslužitelja za cijelo poduzeće i korištenje proširenog skupa funkcija statističke obrade podataka.

OPC tehnologija se koristi za komunikaciju s kontrolerima i sustavima. Osim toga, linije kontrolera kao što su Advant, Freelance 2000, RTU izravno su podržane. Tvrtka isporučuje softver ControlIT za programiranje kontrolera koji je usko integriran sa sustavom OperateIT. Sustav OperateIT objedinjuje najbolje kvalitete sustava Maestro NT (iz kojeg je i razvijen). Sustav Maestro NT ima primjenu u rudarskim poduzećima OAO Gazprom.

Dakle, niz opcija (i, shodno tome, funkcionalni sadržaj SCADA sustava) omogućuje korištenje ovog softvera za stvaranje automatiziranog sustava upravljanja procesima i na razini DP SGPU i na razini DP DKS.

SCADA sustav GAMOS

Sustav GAMOS SCADA (PS/AG, SAD) radi na Alpha platformi pod operativnim sustavom Open VMS. Ovo je sustav sličan Unixu, što s jedne strane povećava pouzdanost sustava, s druge strane značajno poskupljuje sam sustav i troškove održavanja (komponente, dostupnost relevantnih stručnjaka).

Tvrtka T-Systems, koja je kupila Debis, pozicionira svoj SCADA sustav za upotrebu u automatiziranom sustavu upravljanja razine KS / LPU / CDP (materijali za projekt Blue Stream uzeti su kao analogni).

Korištenje operativnog sustava Open VMS nameće određena ograničenja. Primjerice, teško je koristiti „standardne“ uredske aplikacije (MS Word, MS Excel) za formiranje i obradu izvještajne i računovodstvene dokumentacije. Grafičko sučelje također će imati neke značajke koje su neobične za korisnike IBM - kompatibilnih računala s operativnim sustavom iz obitelji Windows.

Glavna razlika od gore navedenih SCADA sustava (osim platforme i operativnog sustava) je prisutnost u isporuci blokova za simulaciju rada plinovoda. Međutim, s obzirom na činjenicu da u slučaju Severo-Stavropoljskog podzemnog skladišta plina (SSPGS) sustav plinovoda ima nelinearnu strukturu, mogućnost korištenja ovog sustava modeliranja za ovo postrojenje nije opravdana (ili zahtijeva dodatnu potvrdu) . Analiza također treba uzeti u obzir troškove prilagodbe modela uvjetima rada SSPHG.

Zaključci o pokazateljima SCADA sustava

1) Po principima rada svi razmatrani sustavi su općenito slični.

2) Tehnologija programiranja bliska je intuitivnoj percepciji automatiziranog procesa. Snažno objektno orijentirano programiranje čini ove pakete lakima za učenje i dostupnima širokom rasponu korisnika.

3) Svi se sustavi mogu u određenoj mjeri smatrati otvorenima, pružajući mogućnost dodavanja funkcija vlastitog dizajna, imaju otvoreni protokol za razvoj vlastitih upravljačkih programa, naprednu mrežnu podršku, mogućnost uključivanja ActiveX objekata i pristup standardnim bazama podataka.

4) Izgradnja aplikativnog sustava temeljenog na SCADA sustavima dramatično smanjuje skup potrebnih znanja u području klasičnog programiranja, dopuštajući programerima da svoje napore koncentriraju na razvoj aplikativnih programa.

5) SCADA sustavi su vodeći u održavanju desetaka i stotina drajvera raznih tvrtki.

6) Stope pouzdanosti za sustave su približno jednake, posebno ako se uzme u obzir da gotovo svi SCADA sustavi rade pod Windows NT ili Windows 2000. Iznimka je sustav GAMOS, koji radi na Alpha platformi s operativnim sustavom OpenVMS. Programeri SCADA sustava na Windows NT platformi sada imaju priliku koristiti proširenje u realnom vremenu (RTH) u sistemskim zadacima.

7) Treba istaknuti rast uključivanja SCADA paketa u sustave integrirane automatizacije proizvodnje i na svakoj njezinoj razini.

Ako uzmemo u obzir korištenje SCADA sustava za potpunu automatizaciju višerazinskog objekta kao što je SSPHG s brojem obrađenih parametara ne većim od 20 - 25 tisuća, onda je to sasvim realno (sustavi mogu raditi najmanje 64 tisuće parametara). Stoga izbor SCADA sustava za SSGS uvelike ovisi o kriterijima koji nisu izravno povezani s tehničkim zahtjevima. Prema stručnjacima GIPROGAZcentra i KIP ACS odjela Kavkaztransgaz LLC, preporučljivo je koristiti što manje vrsta SCADA sustava, tj. poželjno je koristiti sustav koji se koristi na mjestima distribucije plina ili kompresorskim stanicama za povišenje tlaka u kontrolnim sobama. Stoga se iFix sustav (koji koristi INEKO-A LLC na horizontu Khadum) može koristiti za kontrolnu sobu. Program iFix već radi u nekoliko objekata OAO Gazprom (osobito u Ivanovskom LPU-u OOO Volgotransgaz).

V.V. Radkevich,

LLC "INEKO-A", Moskva,

A.V. Reunov,

OJSC "GIPROGAZcenter", Nižnji Novgorod,

SCADA-sustav kao alatAPCS dizajn

Kasyanov Jekaterina Nikolajevna

Student 2. godine, smjer industrijska automatizacija,

Vasiljeva Natalija Gennadijevna

znanstveni voditelj, asistentOdjel "Industrijska automatizacija",

podružnica FGBOU VPO "Ufa State Aviation Technical University" u Kumertau

Moderna proizvodnja ne može bez automatizacije. Sustavi automatske kontrole procesa (APCS) povećavaju produktivnost rada, osiguravaju sigurnost proizvodnje, povećavaju prinos proizvoda, smanjuju stopu odbacivanja, štede resurse i omogućuju produljenje vijeka trajanja procesne opreme za 10-15 godina. Ali glavno je da sustavi upravljanja procesima jamče kvalitetu proizvoda, a zapravo o tome ovisi koliko će proizvod biti konkurentan na tržištu.

SCADA-sustavi su najčešće korišteni sustavi u razvoju sustava upravljanja industrijskim procesima poduzeća. Sastavni su dio suvremenih automatiziranih sustava upravljanja procesima ili kako se još naziva vizualizacijsko okruženje. SCADA sustav implementira sve glavne funkcije vizualizacije mjerenih i kontroliranih informacija, kao i prijenos podataka i naredbi sustavu nadzora i upravljanja.

SCADA-sustav sastoji se od instrumentalnog i izvršnog sklopa. Kompleks alata namijenjen je razvoju specifičnog softvera za automatizirana radna mjesta tehnologa, operatera, dispečera itd. izvršni kompleks implementira razvijeni softver u određenom radnom okruženju.

SCADA sustavi pružaju sljedeće glavne karakteristike:

  • nudi tipke, okretne gumbe i druge kontrole za kontrolu procesa;
  • nudi skup različitih pokazatelja, grafikona koji pružaju mogućnost prikaza informacija o procesu;
  • pruža mogućnost stvaranja raznih vrsta izvješća, arhiva;
  • nudi pojednostavljeni jezik za kreiranje algoritama, što omogućuje stvaranje sustava upravljanja procesima za tehnologe koji nemaju iskustva u programiranju na jezicima visoke razine;
  • nudi alate za dokumentiranje razvijenih algoritama i tehnoloških procesa;
  • upravljački programi za opremu koja pruža ulaz, izlaz analognih i diskretnih signala;
  • mrežne funkcije koje vam omogućuju razmjenu podataka između računala spojenih na istu mrežu, objavljivanje izvješća na mreži ili kontrolu procesa s udaljenog računala putem interneta.

Vjerojatno ne postoji takva industrija u Rusiji gdje SCADA – TRACE MODE sustav – ne bi bio implementiran. Međutim, u mnogim poduzećima još uvijek je sva odgovornost za praćenje parametara tehnološkog procesa, arhiviranje podataka, donošenje odluka u izvanrednim situacijama pripisana profesionalizmu i subjektivnosti donositelja odluka. Radionica za galvanizaciju u KumAPP OJSC nije iznimka. Pokušajmo dizajnirati automatizirani sustav upravljanja procesom za galvanizaciju: anodna oksidacija korištenjem TRACE MODE SCADA sustava.

Prednosti automatiziranih sustava upravljanja procesima su očite, ali ti su sustavi vrlo skupi, pa si sva poduzeća ne mogu priuštiti takav "luksuz". Kako modernizirati proizvodnju, a ne potrošiti bogatstvo? To je izazov s kojim se suočava svaki vođa. Ovaj članak će ponuditi jedan od načina da se to riješi korištenjem TRACE MODE SCADA sustava.

Anodna oksidacija jedna je od glavnih metoda zaštite aluminija i njegovih legura od korozije. Uz visoka zaštitna svojstva, anodni film ima i visoka adhezivna svojstva, što ga čini dobrom podlogom za premaze boja.

Fizikalna i mehanička svojstva anodnih prevlaka ovise o velikom broju tehnoloških parametara: temperaturi, razini i pH otopine, kiselosti i temperaturi elektrolita, gustoći struje, trajanju tehnološkog procesa.

Tehnološki proces anodne oksidacije sastoji se od sljedećih operacija:

  • kiseljenje;
  • pranje u toploj vodi;
  • pojašnjenje;
  • eloksiranje;
  • ispiranje u hladnoj tekućoj vodi;
  • pranje u vrućoj vodi;
  • punjenje anodnog filma.

Svi moderni SCADA - sustavi omogućuju vam stvaranje grafičkog sučelja, što olakšava dijalog između operatera i stroja. Među SCADA sustavima uobičajena je vektorska grafika koja vam omogućuje stvaranje zasebnih grafičkih objekata, izvođenje različitih operacija na njima, osiguravanje dinamičnosti slike skaliranjem, pomicanjem, rotiranjem, promjenom boje objekata koji tvore sliku.

Grafičko okruženje TRACE MODE nudi alate za stvaranje grafičkih primitiva kao što su linije, polilinije, krivulje, pravokutnici, ravne figure, trodimenzionalne figure, kao i razne tipke, trendove, prekidače, uređaje za prikaz vrijednosti vrijednosti, klizač kontrola, karte. Niz grafičkih primitiva omogućuje postavljanje svojstava dinamičke slike, što omogućuje da slika postane dinamična (ispuna, obris, itd.). Mnogi objekti vam omogućuju da konfigurirate izvršenje određene akcije kada pritisnete ili otpustite lijevu tipku miša. Mnogi grafički objekti omogućuju vam promjenu boje ispune zatvorene figure ovisno o tome pripada li parametar jednom ili drugom rasponu. Rezultati korištenja gore navedenih alata za izradu automatiziranog sustava upravljanja procesom za primjenu galvanizacije prikazani su na slici 1.

Slika 1 - Pogled na grafički ekran radne stanice operatera

Kombinacija dinamičkog i statičkog prikaza rezultira intuitivnim prikazom procesa na ekranu. Mnemotehnika prikazana na slici 2 sadrži statičnu i dinamičku sliku.

Statičku sliku predstavljaju cijevi, pumpe, spremnici. Dinamička slika predstavljena je dijelom spremnika koji vam omogućuje prikaz razine tekućine u njemu.

Slika 2 - Mnemotehnički dijagram kupke za pranje

Kupka za pranje odabrana je kao objekt od ove operacije

ispiranje, jer se ponavlja najmanje četiri puta tijekom tehnološkog procesa, osim toga, razina u kadi može se promijeniti kao rezultat isparavanja (pranje u toploj vodi), uklanjanja tekućine na površinu dijelova.

Dinamiku promjene tehnološkog parametra tijekom vremena zgodno je prikazati kao ovisnost promjena tog parametra tijekom vremena. Iz tog razloga, objekti koji vam omogućuju predstavljanje promjene određenog parametra tijekom vremena naširoko se koriste u SCADA sustavima. Takvi objekti nazivaju se trendovi. Trend u stvarnom vremenu prikazuje promjenu parametra u stvarnom vremenu. U pravilu, trendovi sadrže traku za pomicanje, koja vam omogućuje da se vratite "natrag" i vidite što se dogodilo ranije u proizvodnji ili se vratite na "trenutačno vrijeme". Trend za prikaz razine tekućine prikazan je na slici 3.

Slika 3 - Trend koji prikazuje razinu tekućine.

U mnogim industrijama potrebno je kontrolirati jedan ili drugi parametar kako bi se izbjegle nesreće i kvarovi opreme. SCADA sustavi omogućuju kontrolu vrijednosti parametara proizvodnog procesa. Međutim, nije dovoljno samo kontrolirati parametre, u mnogim slučajevima potrebno je operatera obavijestiti o izvanrednoj situaciji, blizini vrijednosti parametra izvanrednoj vrijednosti, te voditi evidenciju svih izvanrednih situacija koje su dogodilo se. Svi moderni SCADA sustavi, uključujući TRACE MODE, omogućuju vam rad s alarmima i događajima.

Sustav vam omogućuje da konfigurirate analogne alarme postavljanjem različitih raspona nadziranih vrijednosti parametara. U sustavu koji se razmatra, kada se postigne razina tekućine AVU, aktivira se alarm. Za simulaciju je korišten video isječak lamp_alarm_red0.

Dodatno, TRACE MODE vam omogućuje da događaj ili alarm povežete s kategorijom. Kategorija prikazuje stupanj važnosti poruke za korisnika. Opcija postavljanja kategorije prikazana je na slici 4.

Slika 4 - Mogućnost postavljanja kategorija rječnika poruka

Alarmi i događaji mogu se prikazati pomoću posebnog objekta - izvješća o alarmu ili izvješća o statusu proizvodnje. Informacije o događaju ili alarmu mogu se pohraniti u tekstualnu datoteku koja se naziva izvješće o alarmu (Slika 5).

Slika 5 - Opcija izvješća o alarmu


SCADA-sustav kao alat za projektiranje sustava upravljanja procesima ima sljedeće prednosti:


  • brzina razvoja projekta; jednostavnost razvoja;


  • podržana sredstva komunikacije;


  • dostupnost funkcija za složenu obradu podataka; stupanj otvorenosti za programera (podrška za COM i ActiveX za povezivanje modula korisničkog softvera, kao i OPC, ODBC, OLE DB);


  • kvaliteta tehničke dokumentacije (potpunost, jasnoća prikaza, broj pogrešaka);


  • dostupnost načina emulacije opreme za otklanjanje pogrešaka;


  • prisutnost internih grafičkih urednika koji vam omogućuju da napustite upotrebu vanjskih urednika kao što su CorelDraw ili Photoshop;


  • podrška za tipične formate grafičkih datoteka;


  • kvaliteta tehničke podrške (vrijeme odgovora na pitanja korisnika, dostupnost telefonske linije za tehničku podršku).



Bibliografija:


  1. Efimov I. P., Soluyanov D. A. SCADA - Trace Mode sustav. Uljanovsk: UlGTU, 2010. – 158 str.


  2. Lopatin A. G., Kireev P. A. Metodologija za razvoj sustava upravljanja temeljenih na SCADA - Trace mode sustavima: Obrazovni i metodološki vodič / RKhTU im. Mendeleeva D.I., Novomoskovsk institut Novomoskovsk, 2007. - 112 str.


  3. Pyavchenko T. A. Projektiranje automatiziranog sustava upravljanja procesima u SCADA sustavu. Udžbenik tehničkih disciplina "Automatizirani informacijski i upravljački sustavi" i "Integrirani sustavi projektiranja i upravljanja". Taganrog: izdavačka kuća ISTINE. 2007.–78 str.

Što bi SCADA sustav trebao moći

Nema sumnje da su automatizirani sustavi upravljanja procesima u većini slučajeva organizacijski i tehnički sustavi, što znači prisutnost funkcija koje obavlja osoba (operator).

Prije nekoliko desetljeća te su se funkcije sastojale uglavnom od nadzornih instrumenata i izravne ručne kontrole procesa.

Nakon što su valovi informatizacije zahvatili proizvodni sektor, računala su se počela pojavljivati ​​na stolnim računalima operatera, gdje se interakcija između operatera i tehnološkog procesa odvija pomoću softvera pod zajedničkim nazivom SCADA.

Još uvijek nema nedvosmislenog odgovora na pitanje: je li potrebno koristiti specijalizirani softver klase SCADA? Treba napomenuti da ni oni koji koriste ovakav softver u svojim projektima nemaju jedinstveno mišljenje o tome kako bi "idealan" SCADA sustav trebao izgledati i koje zahtjeve treba ispunjavati. Ne postoji jednoznačan odgovor na ova pitanja, kao što ne postoji niti jedan ispravan pristup projektiranju sustava industrijske automatizacije.

Potrebno je razlikovati SCADA softver koji djeluje kao dio automatiziranog sustava upravljanja procesima određenog objekta i skup softverskih alata namijenjenih razvoju takvog softvera, odnosno kriterije za ocjenu razvojnih alata SCADA sustava i njihovu prikladnost za implementacija određenog aplikacijskog zadatka trebala bi ležati u ravnini, nešto različitoj od zahtjeva za aplikacijski softver gornje razine sustava upravljanja procesima. Unatoč tome, obje vrste softvera su vrlo blisko povezane (na primjer, izvršne komponente sustava alata izravno se koriste u objektnom softveru), pa ćemo ih nazvati SCADA sustavima.

Za početak, zadržimo se na glavnim funkcijama koje su dodijeljene bilo kojem SCADA sustavu, bez obzira radi li se o široko repliciranom proizvodu poznate tvrtke ili su ga stvorili stručnjaci iz odjela za kontrolu procesa poduzeća za svoje specifične potrebe.

Ne bojeći se biti banalan, još jednom ćemo prevesti na ruski koncept "SCADA-sustav" (Sustav nadzornog upravljanja i prikupljanja podataka) - sustav za prikupljanje podataka i operativnu dispečersku kontrolu. Želio bih naglasiti da naziv sadrži dvije glavne funkcije dodijeljene SCADA sustavu:

prikupljanje podataka o kontroliranom tehnološkom procesu,

kontrola procesa koju provode odgovorne osobe na temelju prikupljenih podataka i pravila (kriterija), čijom provedbom se osigurava najveća učinkovitost i sigurnost procesa.

Prema tradicionalnoj hardverskoj strukturi ACS "I" P, SCADA sustavi u softverskoj hijerarhiji sustava industrijske automatizacije osiguravaju sljedeće glavne funkcije.

  • 1. Prijem informacija o kontroliranim tehnološkim parametrima od kontrolera nižih razina i senzora.
  • 2. Spremanje primljenih informacija u arhivu.
  • 3. Sekundarna obrada primljenih informacija.
  • 4. Grafički prikaz tijeka tehnološkog procesa, kao i prihvaćenih i arhiviranih informacija u obliku koji je lako razumljiv.
  • 5. Prijem naredbi operatera i njihov prijenos na adresu kontrolera i aktuatora niže razine.
  • 6. Evidentiranje događaja vezanih uz kontrolirani tehnološki proces i radnje osoblja odgovornog za rad i održavanje sustava.
  • 7. Obavještavanje pogonskog i održavajućeg osoblja o otkrivenim izvanrednim događajima vezanim uz kontrolirani tehnološki proces i rad softvera i hardvera APS-a uz registraciju postupanja osoblja u izvanrednim situacijama.
  • 8. Formiranje sažetaka i drugih izvještajnih dokumenata na temelju arhivskih podataka.
  • 9. Razmjena informacija s automatiziranim sustavom upravljanja poduzećem (ili, kako se danas uobičajeno naziva, integriranim informacijskim sustavom).
  • 10. Izravno automatsko upravljanje tehnološkim procesom prema zadanim algoritmima.

Pokušamo li ukratko opisati glavne funkcije, možemo reći da SCADA sustav prikuplja informacije o tehnološkom procesu, osigurava sučelje s operaterom, sprema povijest procesa i vrši automatsku kontrolu procesa u potrebnoj mjeri.

Popis funkcija koje obavljaju SCADA sustavi dat ovdje ne tvrdi da je apsolutna cjelovitost.

Štoviše, sama prisutnost nekih funkcija i opseg njihove implementacije jako varira od sustava do sustava. Često se softver s naglašenim naglaskom na funkcije interakcije operatera (vizualizacija i sl.) naziva MMI (Man Machine Interface) ili HMI (Human Machine Interface) paketima.

Na takvoj funkciji kao što je automatska kontrola, vrijedno je zadržati našu pozornost. Iako gotovo svi poznati instrumentalni SCADA sustavi pružaju mogućnost izravnog automatskog upravljanja tehnološkim procesom, programer sustava upravljanja procesima treba pažljivo razmotriti mogućnost kombiniranja funkcija automatskog upravljanja i operaterskog sučelja na jednom računalu u fazi projektiranja. Iako ova kombinacija omogućuje uštedu na hardveru, može imati i brojne negativne posljedice.

Prvo, može se pokazati da operativni sustav operaterske stanice (trenutno je najpopularniji Windows) ne osigurava brzinu i/ili determinizam odziva SCADA sustava potrebnu za određeni tehnološki proces.

Drugo, nesposobne radnje operatera ili njegovo pokretanje neovlaštenog softvera može uzrokovati potpuni "pad" i "zamrzavanje" operaterske stanice. Iako neka Windows NT proširenja u stvarnom vremenu tvrde da su imuna na ovu vrstu problema, to je istina samo dok sustav za upravljanje memorijom nije pogođen "padom". Ali čak i uz "meko zamrzavanje", opetovano "vruće" ponovno pokretanje računala vrlo je problematično, a ruka operatera pri pogledu na "plavi ekran" Windowsa instinktivno poseže za tipkom Reset, protiv koje bilo koje stvarno vrijeme ekstenzije su nemoćne.

Naravno, postoji prilično velika klasa inercijalnih sustava (kao što je sustav kontrole temperature zraka u staklenicima) gdje nekoliko minuta provedenih u ponovnom pokretanju kontrolnog računala ne dovodi do vidljivih negativnih posljedica. Za ovu vrstu sustava, sve-u-jednom rješenje, s odgovarajućim nadzornim osiguranjem, može biti sasvim prihvatljivo.

Očito, gore navedene funkcije može izvršiti aplikacijski program (skup aplikacijskih programa) razvijen u gotovo bilo kojem jeziku visoke razine opće namjene. Štoviše, u pogledu brzine, intenziteta resursa i drugih pokazatelja učinkovitosti softvera, takav program može čak nadmašiti sličan softver kreiran pomoću specijaliziranih alata SCADA sustava.

Kada odlučujete hoćete li samostalno pisati softver ili za to koristiti SCADA sustav alata. prvo trebate odgovoriti na sljedeća pitanja.

Koliki je projekt?

Koji su rokovi?

Koliko će ljudi biti uključeno u izradu softverskog dijela, koje su kvalifikacije programera i imaju li iskustva u ovom području?

Kakva je perspektiva daljnjeg razvoja sustava (posebno u smislu informacijske osposobljenosti, modernizacije postojećih operaterskih poslova i dodavanja novih)?

Koji je broj i kvalifikacije osoblja koje će održavati sustav tijekom rada, uključujući izmjene algoritama njegovog rada?

U načelu, odgovori na ova pitanja i procjena troškova za stavke 3,4,5 u većini slučajeva nam omogućuju da kažemo što napisati matematiku za gornju razinu sustava upravljanja procesima. Naglasio bih da su SCADA sustavi prvenstveno alat za učinkovit razvoj vrhunskog softvera za industrijske upravljačke sustave. Stoga ne vjerujte dobavljačima SCADA paketa koji tvrde da nakon kupnje njihovog proizvoda korisnik uopće neće morati uključivati ​​kvalificirane stručnjake za programiranje.

U isto vrijeme, u većini slučajeva, SCADA sustavi stvarno omogućuju značajno ubrzanje procesa stvaranja vrhunskog APCS softvera, bez potrebe da programer ima poznavanje modernih proceduralnih programskih jezika opće namjene. Nije tajna da samo tehnolog ili drugi predstavnik tehnološkog osoblja, koji u pravilu nema vještine programiranja, razumije zamršenost automatiziranog tehnološkog procesa. SCADA sustav bi trebao biti dostupan ne samo programeru, već i krajnjem korisniku APCS-a koji se izrađuje, budući da izgled sustava određuju i mogu mijenjati i programer i korisnik.

Osim pristupačnosti, SCADA sustav treba karakterizirati maksimalna otvorenost. Vrlo često SCADA sustavi imaju vrlo specifične mehanizme za razmjenu podataka s I/O opremom. Štoviše, niz SCADA sustava ima ugrađenu podršku za ulazno-izlazne uređaje, što s jedne strane ograničava programera/korisnika u odabiru tehničkih sredstava na temelju kojih se sustav gradi, as druge strane , to vrlo otežava implementaciju podrške kao kontrolera dostupnih na licu mjesta i komunikacijskih uređaja s objektom, kao i novonastalih serija i modela kontrolera i uređaja.

Postoji još jedan neugodan trenutak kada je hardverska podrška ugrađena u SCADA sustav. Stvar je u tome da proizvođači SCADA sustava, koji sami moraju pisati drajvere za razne vrste opreme, vrlo rijetko mogu razviti drajver koji bi podržavao sve funkcionalnosti servisiranog hardvera. Osim toga, u takvim upravljačkim programima, zbog nedostatka dubinskog testiranja, postoje dosadne pogreške koje se otkrivaju u fazi razvoja projekta ili, još gore, tijekom rada sustava od strane kupca. Kao rezultat toga, mnogo se truda troši na ispravljanje grešaka i razvoj novih upravljačkih programa, dok istinski učinkovit i praktično bez grešaka upravljački program može napisati samo proizvođač hardvera. Očito je da proizvođač SCADA paketa prije svega mora pravovremeno otkloniti greške i poboljšati funkcionalnost samog SCADA paketa.

Umjereno cijeneći učinkovito korištenje uloženih sredstava - trošak sustava, trošak razvoja i trošak rada na stvaranju, održavanju i razvoju automatiziranih sustava upravljanja procesima trebali bi biti minimalni. Ceteris paribus, ovaj zahtjev je najznačajniji i možda odlučujući pri odabiru SCADA sustava. Programeri SCADA sustava uvijek nastoje izvući maksimalnu korist od prodaje svojih proizvoda (što je sasvim razumljivo), gradeći svoje poslovanje na prodaji run-time sustava i mnogih različitih funkcionalno cjelovitih komponenti, plaćenoj obuci. plaćena ažuriranja i plaćeno održavanje. U isto vrijeme, zadatak menadžera tvrtke sistem integratora ili grupe TTI automatiziranih sustava upravljanja poduzeća odgovoran za odabir metode i alata za razvoj softvera je procijeniti procijenjeno vrijeme i financijske troškove za razvoj, održavanje te kasniji razvoj kreiranog automatiziranog sustava upravljanja procesima korištenjem različitih razvojnih alata.

Treba napomenuti još jednu stvar. U gornjoj raspravi ne spominju se operacijski sustavi pod kojima softver za prikupljanje podataka i operativno slanje može raditi. Već nekoliko godina u raznim publikacijama posvećenim industrijskoj automatizaciji rasprava o raznim SCADA sustavima svodi se na prepirke o tome koliko je DOS operativni sustav loš, koliko je Windows nepouzdan, koliko je dobar QNX ili OS-9. Želio bih napomenuti da zahtjevi za parametre operativnog sustava trebaju biti određeni zadatkom aplikacije. U slučaju softvera gornje razine APCS-a, također treba uzeti u obzir da je ovdje sastavni dio sustava osoba čije je vrijeme reakcije na događaje nedeterminističko i često dosta dugo. Osim toga, nemoguće je ne uzeti u obzir trendove razvoja globalnog tržišta softvera.

Najviša razina svakog automatiziranog sustava je, naravno, osoba. Međutim, u suvremenoj tehničkoj literaturi, gornja razina se shvaća kao kompleks hardvera i softvera koji djeluju kao poluautomatski dispečerski čvor sustava upravljanja procesima, čija je jezgra PC ili jače računalo. Ljudski operater ulazi u sustav kao jedna od funkcionalnih karika gornje upravljačke razine. Ovaj pristup ima i pozitivne i negativne strane. S pozitivne strane, opseg odgovornosti operatera u ovom je slučaju unaprijed određen i od njega se ne zahtijeva detaljno poznavanje procesa. Drugim riječima, procesom ne može upravljati samo kvalificirani tehnolog. Negativna strana je posljedica činjenice da se smanjuje fleksibilnost upravljanja smanjenjem utjecaja na proces.

U tom smislu, programeri sustava upravljanja procesima moraju uzeti u obzir dodatne zahtjeve. Potrebno je ne samo uzeti u obzir hardversku komponentu procesa, ne samo odabrati načine rada opreme, već i razviti pouzdan i ispravno radni softver. Naravno, najbolja opcija je takva organizacija rada, kada je ista grupa programera odgovorna i za dijagram toka procesa, i za odabir i otklanjanje pogrešaka opreme, i za razvoj softvera. U tom slučaju programeri moraju biti jednako jaki u tehnologiji pojedinog procesa, iu korištenju posebne opreme, iu pisanju složenih upravljačkih, servisnih i komunikacijskih programa. Međutim, pronaći takav tim može biti teško.

Za pojednostavljenje razvoja softverske komponente sustava upravljanja procesima sada se koriste tzv. MMI (Man-Machine Interface) i SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) programi. Korištenje ovih paketa omogućuje automatizirani razvoj PCS softvera; kontrola i upravljanje tehnološkim procesom u realnom vremenu; primati i obrađivati ​​informacije o procesu na prikladan način.

Najuzbudljivija i naizgled najjednostavnija faza pri korištenju SCADA sustava je simulacija tehnološkog procesa na ekranu monitora. Grafičko sučelje sustava nalik na Windows je intuitivno i jednostavno. Instalacija aktuatora, elektromotora, ventila, spremnika, cjevovoda i druge opreme koja se koristi u procesu udaljena je samo jedan klik. Povezivanje parametara opreme s potrebama procesa također je jednostavno, obavlja se s nekoliko klikova mišem. Globalni i "taktički" parametri procesa bilježe se u formama organiziranim u tablicama ili bazama podataka. Ugrađene su standardne procesne kontrole, organizirano ispitivanje kontrolnih senzora. Nakon toga možete kliknuti na gumb "Start" i pokrenuti tijek rada. To se događa u teoriji ili prilikom demonstracije mogućnosti određenog SCADA sustava. Ali u praksi je sve teže.

Razvoj sustava upravljanja procesima pomoću SCADA sustava, neovisno o procesu i specifičnom SCADA paketu, uključuje sljedeće glavne korake:

  • razvoj arhitekture sustava u cjelini. Sustav upravljanja procesima izgrađen je u arhitekturi klijent-poslužitelj. Određuje se funkcionalna namjena pojedinih čvorova automatizacije i njihova interakcija;
  • stvaranje primijenjenog sustava upravljanja za svaki čvor automatizacije (ili bolje rečeno, algoritam za automatizirano upravljanje ovim čvorom);
  • analiza i otklanjanje izvanrednih događaja;
  • rješavanje pitanja interakcije između razina sustava upravljanja procesima; odabir komunikacijskih linija, protokola razmjene; razvoj algoritama za logičku interakciju različitih podsustava;
  • rješavanje pitanja mogućeg proširenja ili modernizacije sustava;
  • izrada operaterskih sučelja;
  • softversko i hardversko otklanjanje pogrešaka sustava.

Sva ova pitanja moraju se riješiti u fazi projektiranja i stvaranja gornje razine sustava upravljanja procesom, inače se mogu pojaviti situacije kada će biti teško povezati različite funkcionalne module tehnološkog procesa s jednim sustavom upravljanja u smislu ideologije i tehnička izvedba. Korištenje SCADA sustava omogućuje vam prilično uspješno provođenje svih gore navedenih faza projektiranja i otklanjanja pogrešaka.

Kako rade SCADA sustavi

SCADA paketi se sastoje od nekoliko programskih blokova: pristupni i upravljački moduli, signalizacijski moduli, baze podataka u stvarnom vremenu, baze podataka te ulazno-izlazni i hitni moduli.

Glavni zahtjev za SCADA sustave je ispravan rad u stvarnom vremenu. Štoviše, glavni prioritet u prijenosu i obradi su signali koji dolaze iz tehnološkog procesa ili na njemu i utječu na njegov tijek. Imaju prednost čak i više od pristupa disku ili radnji operatera za pomicanje miša ili minimiziranje prozora. U ove svrhe, mnogi paketi su implementirani korištenjem OS operativnih sustava u stvarnom vremenu, ali u posljednje vrijeme sve više i više programera stvara svoje SCADA proizvode na Microsoft Windows NT platformi, ugrađujući u nju RTX (Real Time Extension) tvrde podsustave u stvarnom vremenu. Ovim pristupom možete koristiti Windows NT kao jedinstven operativni sustav pri stvaranju višerazinskih sustava, koristiti standardne Win32 API funkcije i graditi integrirane informacijske sustave - automatizirane sustave upravljanja.

Izvori podataka u SCADA sustavima mogu biti sljedeći.

  • Driveri za komunikaciju s kontrolerima. Pouzdanost komunikacijskih pokretača vrlo je važna. Vozači moraju imati sredstva za zaštitu i oporavak podataka u slučaju kvarova, automatski obavijestiti operatera i sustav o gubitku komunikacije te, ako je potrebno, dati alarm.
  • Relacijske baze podataka. SCADA sustavi podržavaju protokole koji su neovisni o vrsti baze podataka, zahvaljujući kojima većina popularnih DBMS-ova može djelovati kao izvor podataka: Access, Oracle itd. Ovaj pristup omogućuje brzu promjenu postavki tehnološkog procesa i analizu njegovog napredovanja izvan sustavi u stvarnom vremenu, razni programi posebno dizajnirani za tu svrhu.
  • Aplikacije koje sadrže standardno DDE (Dynamic Data Exchange) sučelje ili OLE (Object Linking and Embedding) tehnologiju koja omogućuje uključivanje i ugrađivanje objekata. To omogućuje korištenje čak i nekih standardnih uredskih aplikacija, poput Microsoft Excela, kao izvora podataka.

Ulaz dolaznih i izlaz odaslanih podataka organiziran je kao sustav posebnih funkcionalnih blokova. Informacije o trenutnom procesu pohranjuju se u posebne I/O baze podataka. Ulazni blokovi primaju informacije i dovode ih u oblik pogodan za daljnju analizu i obradu. Blokovi za obradu implementiraju algoritme kontrole i upravljanja, kao što su PID kontrola, kašnjenje, zbrajanje, statistička obrada; nad digitalnim podacima mogu se izvoditi operacije booleove algebre itd. Izlazni blokovi prenose upravljački signal od sustava do objekta. Za komunikaciju s objektima koriste se naširoko korištena sučelja RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet. Za povećanje brzine prijenosa koriste se različite metode predmemorije podataka, što eliminira zagušenje mreža niske brzine. Drugim riječima, ako dva različita klijenta istovremeno zatraže iste podatke od poslužitelja, on ne šalje dva zahtjeva kontroleru, već samo jedan, vraćajući podatke iz predmemorije drugom klijentu.

Možda je najvažnija točka u stvaranju automatiziranog sustava upravljanja procesom organizacija takvog sustava upravljanja koji bi osigurao pouzdanost i brzo rješavanje izvanrednih situacija kako u samom sustavu upravljanja tako iu tehnološkom procesu. Alarmna signalizacija i obrada izvanrednih situacija u tehnološkom procesu u većini SCADA sustava izdvojeni su u poseban modul s najvišim prioritetom. Pouzdanost upravljačkog sustava postiže se vrućom redundancijom. Možete rezervirati sve: poslužitelj, njegove pojedinačne zadatke, mrežne veze i pojedinačne (ili sve) veze s opremom. Redundancija se odvija prema inteligentnom algoritmu: kako se ne bi stvorilo dvostruko opterećenje na mreži, glavni poslužitelj je u interakciji s opremom i povremeno šalje poruke rezervnom poslužitelju, koji pohranjuje trenutni status sustava u memoriju. Ako primarni poslužitelj padne, pričuvni poslužitelj preuzima i radi dok primarni poslužitelj ne postane online. Odmah nakon toga baze podataka primarnog poslužitelja ažuriraju se podacima rezervnog poslužitelja, a kontrola se vraća primarnom poslužitelju.

Svi SCADA sustavi otvoreni su za daljnje proširenje i usavršavanje te imaju ugrađene jezike visoke razine za te namjene, najčešće Visual Basic, ili dopuštaju povezivanje programskih kodova koje piše sam korisnik. Osim toga, razvoj trećih strana, ActiveX objekti, standardni Windows DLL-ovi mogu se povezati sa sustavima. Za implementaciju ovih tehnologija razvijeni su posebni alati i specijalizirano sučelje.

SCADA sustav može se integrirati s različitim mrežama: drugim SCADA sustavima, poslovnim mrežama ureda, mrežama za prijavu i signalizaciju (na primjer, sigurnosni i protupožarni alarmi), itd. Kako bi učinkovito radili u ovom heterogenom okruženju, SCADA sustavi koriste standardne NETBIOS i TCP/IP protokole. Već i samo spominjanje TCP/IP protokola govori da SCADA sustavi mogu raditi i na Internetu, tim više što prijenos operativnih i statičkih informacija o procesu na web stranice postaje sve relevantniji.

Zaključno, želio bih reći da je koncept sustava upravljanja procesima u početku širi od SCADA-e. Kada se u literaturi ponekad govori o SCADA sustavima, odnosno sustavima upravljanja procesima, to nije sasvim točno. SCADA je razvijena posebno kao sustav koji operateru omogućuje pružanje informacijskih usluga na najvišoj razini upravljanja procesima. Ali oni ne mogu pružiti potpuno automatiziranu kontrolu od vrha do dna, barem iz jednostavnog razloga što je to samo softverski proizvod instaliran na osobnom računalu. A svaki tehnološki proces zahtijeva, osim toga, raznovrsnu specifičnu opremu i odvija se u stvarnom životu, a ne u virtualnom okruženju.

Međutim, ustaljena praksa izgradnje automatiziranih sustava upravljanja dovoljne složenosti ukazuje na to da korištenje SCADA sustava u projektiranju sustava upravljanja procesima uvelike pojednostavljuje život programera i omogućuje organiziranje pouzdane i kvalitetne kontrole tijekom rada sustava.