Utilizarea unor sisteme SCADA în industria gazelor. Concepte moderne pentru construirea de sisteme automate de control al proceselor bazate pe sisteme SCADA ACS TP standarde de istorie Scada scop

Control de supraveghere și achiziție de date (SCADA)

SCADA-system este un program de instrumente care asigură crearea de software pentru automatizarea controlului și controlului procesului în timp real. Scopul principal al programului creat cu ajutorul SCADA este de a oferi operatorului care controlează procesul tehnologic informații complete despre acest proces și mijloacele necesare pentru a-l influența.

PRINCIPALE SARCINI ALE SISTEMULUI SCADA:

  • Colectarea datelor de la senzori și prezentarea acestora operatorului într-o formă convenabilă pentru acesta, inclusiv grafice ale modificărilor parametrilor în timp;
  • Controlul de la distanță al mecanismelor executive;
  • Introducerea sarcinilor pentru algoritmi de control automat;
  • Implementarea algoritmilor de control și management automat (mai des aceste sarcini sunt atribuite controlerelor, dar sistemele SCADA sunt și ele capabile să le rezolve);
  • Recunoașterea situațiilor de urgență și informarea operatorului despre starea procesului;
  • Formarea de rapoarte privind progresul procesului și dezvoltarea produselor.

Nu numai eficiența controlului procesului, ci și siguranța acestuia depinde de fiabilitatea, viteza și ergonomia sistemului SCADA.

CARE COMPONENTE SCADA SUNT CELE MAI IMPORTANTE PENTRU A FUNCȚIONAT ȘI DE CE?

Specialiștii departamentului APCS al unei fabrici de sifon industrial susțin că folosesc în principal componente precum monitorizarea și controlul, arhivarea parametrilor de proces, mesajele și un subsistem de raportare.

Monitorizarea și controlul, de fapt, este scopul pentru care este instalat sistemul de control. Arhivele de parametri, mesaje și rapoarte sunt necesare pentru a evalua și analiza desfășurarea procesului tehnologic, acțiunile operatorului etc. De asemenea, unul dintre instrumentele de bază SCADA este important pentru ei - diferențierea drepturilor de acces la control pe niveluri (operator, tehnolog, inginer control proces).

Odată cu tendința de integrare a sistemelor de control al proceselor și sistemelor de control al întreprinderii, există o nevoie tot mai mare de a utiliza SCADA ca sursă de date pentru sistemele de nivel superior. Unele SCADA pot acționa atât ca server pentru consolidarea tuturor datelor tehnologice, cât și ca server pentru generarea de rapoarte pe baza acestor date.

Dacă sistemul de control este construit pe baza unui PLC de la un producător (de exemplu, Siemens SIMATIC), atunci schimbul de date între controlere și SCADA are loc folosind driverele de protocol de comunicație încorporate. Unele SCADA independente de la furnizori oferă un set de drivere pentru multe (dar nu pentru toate) controlere și instrumente inteligente de pe piață. Cel mai universal mod de interacțiune este utilizarea driverelor dezvoltate în conformitate cu standardul OPC. Aceste servere OPC pot fi dezvoltate de producătorii de controlere sau de terți și utilizate cu orice sistem SCADA. Pentru a lucra eficient cu serverele OPC, SCADA trebuie să le folosească direct, folosind tehnologia OPC în centrul sistemului, și nu prin interfețe intermediare. Unele SCADA sunt integrate vertical: includ sisteme de programare pentru controlere programabile liber. De asemenea, folosesc drivere interne pentru a comunica cu controlerul. Un astfel de SCADA vă permite să creați PTK folosind echipamente de la diferiți producători.

NIVELELE DE SISTEM CU SCADA

Sistemele de automatizare a proceselor sunt de obicei împărțite în 3 niveluri: inferior, mediu și superior. Deasupra lor se află nivelul managementului producției în general.
Nivel inferior sunt senzorii și actuatorii înșiși
Nivel mediu- controlori. La nivelul mediu, există:

  • recepție de intrare;
  • prelucrarea datelor primare;
  • formarea automată și emiterea acțiunilor de control asupra actuatoarelor;

Nivel superior - acesta este nivelul SCADA. La acest nivel, există:

  • colectarea, prelucrarea și stocarea informațiilor obținute la nivel mediu;
  • vizualizarea informatiilor curente si arhivate intr-o forma convenabila operatorului (diagrame mnemonice, grafice, tendinte, jurnalele de mesaje);
  • introducerea comenzilor operatorului;
  • raportarea rezultatelor procesului tehnologic;
  • schimbul de informații cu nivelul superior.

MANAGEMENTUL ÎNTREPRINDERILOR

Managementul întreprinderii se realizează la două niveluri:
MES (Manufacturing Execution Systems) este un sistem de management al producției în timp real. Acest nivel este utilizat pentru planificarea sarcinilor de producție pentru procesele tehnologice, rapoarte de sinteză a construirii, analiza aprofundată a procesului (de exemplu, prognoza, bilanțul energetic și material al clădirii etc.). Instrumentele SCADA pot fi, de asemenea, utilizate în aceste scopuri.

ERP (Enterprise Resource Planning) este un sistem de management automat al activităților administrative, financiare și administrative ale unei întreprinderi. La acest nivel se folosesc alte sisteme specializate, de exemplu SAP R3.

FUNCȚII SCADA

■ Mnemonic
O diagramă mnemonică este o reprezentare grafică (cu ajutorul unui editor grafic încorporat în SCADA) a unei scheme tehnologice cu vizualizarea valorilor senzorilor, a stării actuatorilor și a altor parametri. Pentru vizualizare, se utilizează nu numai afișarea valorilor sub formă de numere și inscripții, ci și modificarea proprietăților vizuale ale obiectelor grafice afișate. De exemplu, nivelul lichidului se modifică într-un recipient, iar culoarea acestuia se schimbă în funcție de temperatură (dinamizare). Actuatoarele nu își pot arăta doar starea printr-o caracteristică grafică (de exemplu, culoare), ci și își pot arăta vizual activitatea - de exemplu, prin rotirea palelor pompei, mișcarea benzii transportoare etc. (animaţie).

■ Arhivele
Datele SCADA primite de la controlori sunt arhivate. Datele pot fi preprocesate (filtrate, mediate, comprimate etc.). Adesea, nu este folosită o înregistrare obișnuită, ci o înregistrare de modificare folosind un prag de sensibilitate („zonă moartă”). Durata de stocare este configurată în SCADA individual pentru fiecare parametru și poate fi de până la câțiva ani.

■ Tendințe
O tendință este o reprezentare grafică a modului în care un parametru se modifică în timp. Tendințele în sistemele SCADA pot arăta modificarea unui parametru pe întreaga durată a stocării acestuia în arhivă. Operatorului i se oferă posibilitatea de a modifica atât scara timpului, cât și parametrul în sine. În sistemele dezvoltate, în tendință sunt incluse diverse instrumente pentru analiza graficului, compararea acestuia cu un punct de referință sau alt parametru, netezire sau filtrare, marcarea evenimentelor pe grafic (de exemplu, încălcarea limitelor) sau marcaje pentru memorie și multe altele. .

■ Tabele
Este adesea mai convenabil pentru un tehnolog să vizualizeze arhivele nu sub formă grafică, ci sub formă de tabele. De obicei, aceste tabele pot fi nu numai vizualizate, ci și exportate în alte sisteme.

■ Grafice
De obicei, SCADA vă permite să vedeți dependența unor parametri față de alții, tot în timp. Deși această caracteristică este mai puțin solicitată de tehnologi decât tendințe.

■ Histograme și diagrame
Un alt mod comun de a reprezenta parametrii sunt histogramele (diagrame cu bare).

■ Mesaje
Mesajele sunt șiruri de text care informează operatorul despre evenimentele de pe obiect în secvența în care apar aceste evenimente. Acestea apar pe ecran sau sunt afișate într-o zonă special desemnată.

■ Jurnalele de mesaje
Jurnalele de mesaje sunt folosite pentru a afișa liste de mesaje în ordinea în care au apărut și au fost arhivate. De regulă, sunt utilizate diferite instanțe de jurnal pentru diferite zone de proces, diferite categorii de mesaje, diferite priorități.

■ Controlul accesului
Pentru ca operatorul să efectueze anumite acțiuni, acesta trebuie să i se acorde drepturile corespunzătoare de către administrator - de exemplu, dreptul de a controla actuatorul sau dreptul de a schimba sarcina pentru regulator. La începutul schimbului, operatorul se conectează în sistem și îi permite să efectueze numai acele acțiuni care îi sunt permise de administrator.

■ Jurnal de acțiuni ale operatorului
Controlul procesului tehnologic este o sarcină foarte responsabilă, prin urmare toate acțiunile operatorului sunt înregistrate pentru control într-un jurnal special, care poate fi analizat în caz de situații de urgență.

■ Generarea unui raport
Un mediu convenabil de dezvoltare a rapoartelor vă permite să pregătiți cu ușurință și rapid rapoarte formatate și bogate.

CARACTERISTICI ALE SISTEMULUI SCADA

  • Compatibil cu sistemele de operare;
  • Functionalitate completa;
  • deschidere;
  • Scalabilitate;
  • Suport pentru protocoale industriale (subsistem driver propriu);
  • Compatibil cu standardul OPC (DA, HDA, UA);
  • Suport pentru acces prin Internet;
  • Suport pentru baze de date;
  • Limbaje de programare încorporate;
  • Mijloace de protecție și fiabilitate;
  • Integrare în sisteme de control;
  • Suport tehnic;
  • Ușurință de dezvoltare și dezvoltare;
  • Ușurință de întreținere;
  • Preț.

SISTEME SCADA STRĂINE

Cele mai populare în Rusia sunt următoarele SCADA străine:

– WinCC (Siemens, Germania);
– InTouch (Wonderware, SUA);
– RSView32 (Rockwell Automation, SUA);
– Genesis64 (Iconics, SUA);
– Vijeo Citect (Schneider Electric, Franța).

SISTEME SCADA INTERNE

Cele mai populare modele SCADA interne:
– MasterSCADA (InSAT, Moscova);
– MOD TRACE (AdAstra, Moscova);
– Krug2000 (Krug, Penza).

Spre deosebire de majoritatea SCADA de Vest, toate cele rusești conțin instrumente de programare a controlerului încorporate care utilizează limbajele standardului IEC61131-3, inclusiv limbajul blocurilor funcționale. Mai mult, dacă SCADA în sine este proiectat să funcționeze într-un mediu Windows pe computere compatibile cu PC, atunci sistemul executiv pentru controlere poate funcționa și pe alte platforme Logix, de exemplu, Linux pe un procesor cu arhitectură ARM.

Toate sistemele de mai sus acceptă standardul OPC, cu toate acestea, în sistemul „Trace Mode”, accentul este pus pe utilizarea propriilor drivere, iar MasterSCADA, deși acceptă utilizarea driverelor, se bazează pe „OPC în core” și oferă un set de instrumente separat pentru dezvoltarea serverelor OPC.

Caracteristici comparative ale SCADA străine și interne

Toate SCADA moderne, atât interne cât și străine, au funcționalitate completă pentru această clasă de programe, astfel încât comparația lor în ceea ce privește lista de funcții și-a pierdut sensul în ultimii ani. Principalul avantaj al SCADA rusesc este concentrarea lor inițială pe piața rusă (documentație în limba rusă, netradusă, suport tehnic, nivel de preț). Se poate concluziona că pentru fiecare întreprindere sau chiar aplicație, este de dorit să se facă o comparație a mai multor SCADA, atât din punct de vedere al prețului, cât și al capacităților. Aproape toate SCADA au o versiune de probă, care vă permite să verificați adecvarea acesteia pentru sarcina rezolvată.
Editorii KIPinfo

Revista electronică „KIPinfo” Nr. 17 2013

Bunuri populare

Articolul discută cele mai comune sisteme SCADA, descrie caracteristicile acestora și compară câțiva indicatori..

INEKO-A LLC, Moscova

OJSC „GIPROGAZcenter”, Nijni Novgorod

Industria gazelor include un număr mare de facilități tehnologice care diferă atât prin caracteristici tehnice, cât și funcționale. Sistemele de control pentru acestea sunt dezvoltate de multe companii care folosesc diverse sisteme SCADA.

Folosind datele institutului central de proiectare GIPROGAZcenter (Nijni Novgorod) și peste 36 de ani de experiență a autorului în dezvoltarea și implementarea diferitelor sisteme de control (inclusiv 16 ani ca director al INEKO-A LLC, care este antreprenorul general). pentru dezvoltarea managementului sistemelor, reconstrucția echipamentelor și instrumentației tehnologice, instalarea unui complex de calculatoare, punerea în funcțiune a unui obiect pentru funcționare comercială), vom avea în vedere unele sisteme SCADA și caracteristicile acestora.

Reamintim că, pentru a oferi o interfață om-mașină între operator și sistemul de control, software-ul aplicativ de tip SCADA este instalat în computere.

Sistemele moderne SCADA sunt produse software bine coordonate în ceea ce privește funcțiile și interfețele. În sistemele de rețea, instrumentele SCADA implementează stații cu diverse scopuri funcționale: servere, stații client, stații de observare (monitorizare), în principal pentru directori, stații de arhivare a datelor etc.

Profilul funcțional de bază al sistemelor SCADA a fost format în timpul primelor calculatoare de control. De-a lungul timpului, odată cu dezvoltarea tehnologiei informatice, funcționalitatea sistemelor a început să se extindă (au apărut afișaje color, instrumente de animație, alarme vocale etc.). Odată cu apariția conceptului de sisteme deschise, software-ul sistemelor SCADA pentru stațiile operator devine un produs independent care interacționează liber cu software și hardware de la diverși producători. Această specializare a producătorilor de produse software a contribuit și la extinderea funcțiilor sistemelor SCADA. A apărut o funcție de suport de rețea, a început dezvoltarea instrumentelor de comunicare pentru sisteme SCADA cu controlere de la diverși producători. Un număr mare de controlere cu diferite platforme software și hardware i-au forțat pe dezvoltatori să includă un număr mare de drivere gata făcute și instrumente pentru dezvoltarea de noi drivere în sistemele SCADA.

Datorită cerințelor pentru sistemele SCADA, lista funcționalității acestora este definită și implementată în aproape toate pachetele (diferențe sunt posibile în caracteristicile tehnice de implementare și în preț):

Colectarea de informații primare de la dispozitive de nivel inferior (dispozitive etc.);

Prelucrarea informațiilor primare;

Vizualizarea parametrilor și echipamentelor tehnologice ale procesului folosind diagrame mnemonice, grafice, tabele etc. Apelarea datelor necesare sau a secțiunilor de linii tehnologice pe ecranul de afișare;

Controlul de la distanță al proceselor și obiectelor tehnologice;

Mesaj către personal despre situații de pre-urgență și de urgență (alarme luminoase și sonore). Înregistrarea situațiilor de urgență și acumularea datelor de arhivă (posibil pentru orice perioadă și chiar până la un an);

Furnizarea de date curente și acumulate (de arhivă) sub formă de grafice (tendințe);

Stocarea informatiilor cu posibilitatea post-procesarii acesteia (de obicei implementata prin interfete catre cele mai prioritare baze de date);

Dezvoltare automată, permițând crearea de software de sistem de automatizare fără programare reală;

Executarea programelor aplicate, crearea de noi algoritmi de control;

Schimbarea tuturor funcțiilor sistemului SCADA (adăugarea sau îndepărtarea senzorilor, actuatoarelor și modificarea caracteristicilor acestora, modificarea setărilor pentru variabilele de proces, adăugarea de module noi la controlere sau controlere noi, ajustarea și crearea oricăror diagrame mnemonice, tendințe, documentație);

Transmiterea (și recepția) a datelor necesare către sistemul de nivel superior;

Furnizarea procedurilor de diagnosticare și înregistrarea acestora și notificarea automată a acestora către operator;

Asigurarea fiabilității proceselor tehnologice și a întregului sistem (suport complet pentru backup „fierbinte”, tranziția automată la backup și recuperare, configurarea backupului trebuie efectuată fără programare suplimentară, sincronizarea automată a datelor de tendință după restaurarea serverului principal);

Protecție împotriva accesului neautorizat (protecție cu parolă pentru o anumită zonă, oferind mai mult de un milion de combinații; definirea zonelor și nivelurilor pentru fiecare utilizator, ținând cont de prioritatea acestora).

Pe măsură ce puterea computerelor crește, sistemele SCADA devin scalabile, de exemplu. poate suporta de la câteva sute la sute de mii de intrări/ieșiri, precum și să gestioneze industrii complexe în general. Pentru nivelul de management al producției au început să apară produse software speciale. În acestea, un rol important îl joacă funcția de sprijin decizional înainte de redistribuirea fluxurilor de materiale (în industriile mari, de exemplu, petrochimic sau procesul Claus de obținere a sulfului la GPP Astrakhan sau Orenburg) prin evaluarea rezultatelor folosind instrumente de simulare. .

Funcțiile de control direct al proceselor tehnologice (reglare automată și control logic) sunt implementate în pachete de aplicații pentru controlere compatibile cu PC și pentru implementarea computerizată a funcțiilor de control direct.

Atunci când se evaluează posibilitatea utilizării unui sistem SCADA la crearea unui sistem automat de control al procesului, trebuie luate în considerare următoarele puncte principale:

Volumul de date (performanță, suport pentru protocoale de rețea standard și formate de date);

Ușurință în utilizare (standardizarea interfeței cu utilizatorul, disponibilitatea și comoditatea unui limbaj pentru descrierea datelor și proceselor);

Descrierea pachetului și instrucțiunile de utilizare în limba rusă;

Nivelul suportului tehnic (avand in vedere disponibilitatea);

Numărul de instalații în străinătate și în Rusia (în special aplicabilitate în sistemele de control automatizate industriale);

Prețul produsului software.

Astăzi, următoarele sisteme SCADA sunt cele mai comune pe piața rusă:

1_In Touch (Wonderware, SUA);

2_FIX (Intellution, SUA);

3_Genesis (Iconics Co, SUA);

4_Citect (CI Technology, Australia);

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

6_ReaIFlex (BJ Software Systems, SUA);

7_Sitex (Jade Software, Marea Britanie);

8_WinCC (Siemens, Germania);

9_Trace Mode (AdAstrA, Rusia);

10_RTWin (SWD Real Time Systems, Rusia);

11_Cimplicity (GE Fanuc, SUA);

12_RSView (Rockwell Automation, SUA);

13_SARGON (NVT - Avtomatika, Rusia);

14_MIK$Sys (MEPhI, Rusia).

În plus, conform institutului de proiectare GIPROGAZcenter (Nijni Novgorod), puteți adăuga sisteme utilizate în industria gazelor la nivelul camerei principale de control:

15_Monitor Pro (Schneider - Electric, Germania);

16_Operare IT (ABB Automation Systems GmbH, Germania);

17_GAMOS (PS/AG, Germania).

Cu o asemenea varietate de sisteme SCADA de pe piața noastră, se pune problema alegerii unuia dintre ele. Această alegere este o sarcină destul de dificilă, asemănătoare cu problema luării deciziilor în condiții cu mai multe criterii. Există prea mulți indicatori, criterii și puține evaluări cantitative pentru a lua o decizie fără ambiguitate.

Să luăm în considerare o listă aproximativă de criterii de evaluare a sistemelor SCADA din punctul de vedere al utilizatorului, care poate fi împărțită în trei grupe de indicatori: caracteristici tehnice, operaționale și economice.

Luați în considerare principalele platforme software și hardware pe care este implementat sistemul SCADA.

Pentru a selecta un computer, trebuie să cunoașteți platforma acestuia (o aplicație dezvoltată într-un mediu de operare poate fi executată în oricare altul pe care îl acceptă pachetul SCADA selectat), sistemul de operare, frecvența procesorului, cantitățile necesare de RAM și memorie pe disc. În plus, trebuie să cunoașteți capacitatea de informare a unei stații individuale - numărul maxim de intrări/ieșiri, viteza de intrare/ieșire, scalabilitatea sistemului etc.

Anterior, baza platformei software era sistemul de operare în timp real QNX. Acum majoritatea sistemelor SCADA sunt implementate pe platforme MS Windows. Astfel de sisteme oferă cele mai complete și ușor scalabile interfețe om-mașină. Având în vedere întărirea continuă a poziției Microsoft pe piața sistemelor de operare, trebuie remarcat faptul că până și dezvoltatorii de sisteme SCADA multiplatformă au început să ia în considerare dezvoltarea în continuare a sistemelor lor SCADA pe platforma Windows ca o prioritate. Unele firme care încă suportă sisteme SCADA bazate pe sisteme de operare în timp real au început să-și schimbe atenția asupra sistemelor cu platforma Windows.

Luați în considerare cerințele pentru un computer din sistemele SCADA. Pot fi, de exemplu, următoarele: Pentium 2/3 cu o frecvență de 300 - 800 MHz, RAM 64/128 MB. și spațiu liber pe disc 150 - 300 MB. iFIX necesită mai multă RAM - min 96 MB, de preferință 128 MB. Sistemele cu mai multe puncte I/O pot necesita o configurație mai „serioasă”.

Instrumente de asistență pentru rețea

Sistemele moderne de automatizare se disting printr-un grad ridicat de integrare (știu acest lucru în special pentru 30 de ani de muncă privind dezvoltarea și implementarea sistemelor de control în industria gazelor. Și la unitățile din industria gazelor, aceste sisteme au fost cele mai avansate din orice moment - totuși, acestea au fost achiziționate mai întâi prin import): pot implica actuatoare, echipamente care înregistrează și procesează informații, locuri de muncă ale operatorilor, servere de baze de date și chiar obiecte de control independente. Pentru a funcționa eficient în acest mediu eterogen, un sistem SCADA trebuie să ofere un nivel înalt de servicii de rețea. Este de dorit ca acesta să accepte funcționarea în medii de rețea standard (ArcNet, Ethernet etc.) folosind protocoale standard (NetBIOS, TCP / IP etc.), și să ofere suport pentru cele mai populare standarde de rețea din clasa interfețelor industriale ( Profibus, CANbus, LON, Modbus etc.). Aproape toate sistemele SCADA luate în considerare satisfac aceste cerințe într-o măsură sau alta, dar setul de interfețe de rețea acceptate este diferit.

Baze de date acceptate

Pentru funcționarea bazelor de date (colectare, analiză online, stocare, compresie, redirecționare etc.) utilizați sintaxa ANSI SQL, care este independentă de tipul bazei de date. Astfel, aplicațiile sunt practic izolate, ceea ce face posibilă schimbarea bazei de date fără modificări majore în sarcina aplicată în sine, crearea de programe independente pentru analizarea informațiilor și utilizarea software-ului consacrat orientat spre prelucrarea datelor.

Limbaje de comandă încorporate

Majoritatea sistemelor SCADA au încorporate limbaje de programare (limbaje de nivel înalt) care vă permit să dezvoltați aplicații complexe: să generați un răspuns adecvat la evenimentele asociate cu o modificare a valorii unei variabile; cu îndeplinirea unei condiții logice; cu apăsarea combinațiilor de taste, precum și cu execuția unui anumit fragment cu o frecvență dată relativ la întreaga aplicație sau o fereastră separată.

Primele versiuni ale sistemelor SCADA fie nu aveau astfel de limbaje, fie aceste limbaje implementau un set slab de funcții. În versiunile moderne ale sistemelor SCADA, funcționalitatea poate fi împărțită în două orientări:

Pentru tehnologi (sau operatori);

Pentru integrator de sistem. În acest caz, limbajele asemănătoare VBasic sunt cele mai des folosite.

Utilizarea deplină a capabilităților de limbaj încorporate necesită un nivel adecvat de calificare al dezvoltatorului.

Caracteristici grafice

Pentru vizualizarea în SCADA se folosesc diverse interfețe grafice de utilizator, fiecare dintre ele având un editor grafic orientat pe obiecte cu un set specific de funcții de animație. Grafica vectorială utilizată face posibilă efectuarea unei game largi de operații pe obiecte simple selectate (biblioteci de simboluri grafice standard: linii, dreptunghiuri, volum de text etc.) și complexe (biblioteca de obiecte grafice complexe), precum și actualizarea rapidă. imagini pe ecran folosind instrumente de animație (editor de dinamică).

Deschiderea sistemului

Un sistem software este deschis dacă pentru acesta sunt definite și descrise formatele de date utilizate și interfața procedurală, ceea ce permite conectarea la acesta a componentelor „externe”, dezvoltate independent, adaptând pachetul la nevoi specifice la un cost minim.

Unii dezvoltatori de sisteme de control își creează propriile module software (nu sunt furnizate de sistemul SCADA selectat) și le includ în sistemul de control care este creat. Prin urmare, dacă sistemul este deschis, atunci aceasta înseamnă disponibilitatea specificațiilor de apel de sistem (în sensul unui sistem SCADA) care implementează un anumit serviciu de sistem (acces la funcții grafice, funcții baze de date etc.).

Astăzi, sistemele SCADA nu limitează alegerea hardware-ului de nivel inferior, deoarece au un set mare de drivere I/O sau servere și au instrumente bine dezvoltate pentru a-și crea propriile module software sau drivere (dezvoltate folosind limbaje de programare standard) pentru dispozitive noi de nivel inferior. Dar acest lucru nu este suficient.

În sistemele SCADA, mecanismul principal folosit pentru a comunica cu lumea exterioară a rămas mecanismul standard DDE (Dynamic Data Exchange) și schimbul folosind un protocol intern (cunoscut doar de compania dezvoltatoare). Dar, din cauza limitărilor sale în performanță și fiabilitate, nu a reușit să facă schimb de informații în timp real. Prin urmare, în locul mecanismului DDE, Microsoft a propus un mijloc mai eficient și, cel mai important, fiabil de transfer de date între procese - mecanismul OLE (Object Linking and Embedding - includere and embedding of objects). Mecanismul OLE este suportat în RS View, iFix, In Touch, Factory Link etc. Pe baza OLE a apărut deja un nou standard OPC (OLE for Process OLE), orientat către piața sistemelor de control industrial.

Multe companii (cum ar fi trusturile unei companii în structura sistemelor automate de control al proceselor) dezvoltă drivere, obiecte ActiveX și alte programe software pentru sistemele SCADA. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare și atunci când alegeți un sistem SCADA, deoarece extinde domeniul de aplicare al sistemului pentru programatorii neprofesioniști.

Pentru a implementa tehnologiile de mai sus, au fost dezvoltate biblioteci speciale și sisteme de instrumente pentru OC Windows. Folosirea doar a standardelor specifice pentru acest lucru nu este doar destul de laborioasă, dar necesită și profesionalism ridicat al programatorilor și este dificilă pentru platformele non-Windows.

Unul dintre dezavantajele semnificative ale sistemelor SCADA bazate pe Windows 3.xx/95 în comparație cu sistemele SCADA bazate pe platforme RTOS este lipsa suportului dur în timp real. Situația s-a schimbat odată cu apariția Windows NT. Un număr de companii au încercat să transforme Windows NT într-un sistem de operare dur în timp real, cum ar fi Ventur Com (subsistemul RTX - Extensie în timp real). Suita sa RTX-4.1 API (Ventur Com) din iFix vă permite să:

Exercitați controlul deplin asupra sarcinilor în timp real;

Aplicați mijloace standard de schimb de date între sarcini;

Utilizați un sistem fix de 128 de priorități pentru a controla sarcinile RTX;

Accesați funcțiile standard din API-ul Win 32.

Caracteristicile de performanță ale sistemelor SCADA

Viteza de stăpânire a produsului și de dezvoltare a sistemelor de aplicație depinde de caracteristicile operaționale ale sistemului SCADA și, în cele din urmă, afectează foarte mult costul componentelor întregului sistem de control.

Să vorbim pe scurt despre unele dintre caracteristici. În primul rând, dezvoltatorul sistemului de control ia în considerare calitatea documentației sistemului SCADA: completitudinea, claritatea și vizibilitatea descrierii documentelor primare; rusificarea și nivelul acesteia (ecrane, sfaturi, sistem de ajutor, tot felul de simboluri etc.).

Apoi, făcând cunoștință și lucrând cu versiunea de pre-vânzare propusă a sistemului, acordă atenție accesibilității dialogului: vizibilitatea prezentării informațiilor necesare pe ecran, ușurința în utilizare a sistemului de ajutor, caracterul informativ al solicitărilor prompte etc.

Următorul indicator va fi nivelul de întreținere a sistemului în timpul funcționării acestuia: posibilitatea de a efectua modificări în baza de date, corectarea ecranelor fără oprirea sistemului, caracterul complet al diagnosticării sistemului în cazul defecțiunilor și defecțiunilor, posibilitatea creșterii diferitelor funcții ale sistemului, complexitatea instalării sistemului, claritatea și completitudinea documentației operaționale etc. Aceasta include, de asemenea, livrarea informațiilor necesare către nivelul superior de conducere (de exemplu, serviciul de producție operațional și centrul de dispecerat la unitatea UGS Severo-Stavropol) și înapoi.

Ultima caracteristică principală va fi disponibilitatea și calitatea suportului pentru sistemul SCADA: servicii ale companiei dezvoltatoare, întreținere (inclusiv consultații care trebuie efectuate nu numai cu programatorii-dezvoltatori la locul creării sistemului, ci și, uneori, la locul implementării la instalație), pregătirea specialiștilor, condiții pentru actualizarea versiunilor.

Caracteristici economice

Aceste caracteristici sunt exprimate în costul următoarelor componente:

platforma hardware;

Sisteme (instrumente de dezvoltare și mediu de execuție);

Dezvoltarea sistemului;

Stăpânirea sistemului (formarea utilizatorilor);

Mentenanta (consultare, grad de deschidere, adaptabilitate si schimbare a versiunilor de produs, alte servicii);

Pe baza prețului inițial al sistemului SCADA dat în listele de prețuri ale firmelor, putem discuta reducerea acestora folosind câțiva factori:

Alegerea firmei depinde în primul rând de prețul sistemului. În același timp, mecanismul de determinare a prețului este diferit: în In Touch depinde de numărul de variabile utilizate în programul de aplicație dezvoltat; în Simplicity este determinat de numărul de canale I/O pe care sistemul trebuie să le suporte, iar în Factory Link are un cost de bază ridicat, dar nu limitează numărul de canale. Estimarea costurilor ține cont de resursele informatice minime și recomandate necesare pentru a-l instala. Cu toate acestea, în unele sisteme, cum ar fi WinCC, numărul de variabile permise depinde proporțional de cantitatea de RAM disponibilă.

Pretul de pornire poate fi redus imediat dupa negocieri cu conducerea firmei vanzatorului. Autorul a fost la un moment dat membru al comisiilor de achiziții (aprobate de miniștrii industriei gazelor, mai întâi Orudzhev S.N., iar apoi Chernomyrdin V.S.) pentru complexele Orenburg și Astrakhan (din punct de vedere al sistemelor de management), iar experiența dobândită a făcut-o. posibil să se găsească înțelegere reciprocă cu liderii companiilor străine mai repede decât cu cele rusești. Aveam o etichetă de preț când am vrut să cumpărăm două pachete SCADA de la o companie de dealer rusă deodată (deși s-ar putea să avem nevoie de un pachet doar într-un an) și, desigur, am sperat să obținem o reducere. Nu l-am primit, am refuzat serviciile firmei si am gasit o alta firma (si chiar la un pret mai mic). Cunoașterea gradului de comercializare a firmei (precum și a calității produselor sale, a personalului său, a calificărilor angajaților săi etc.) poate reduce costul „riscului” achiziției;

Costul dezvoltării programelor de aplicație folosind un sistem SCADA este semnificativ redus în comparație cu utilizarea programării tradiționale. Costul sistemelor de rulare este de obicei de 40 - 60% din costul unui sistem de dezvoltare;

Costul stăpânirii unui sistem SCADA este relativ mic (se plătesc programatori suficient de calificați);

Costul de amortizare al unui sistem SCADA depinde de numărul de proiecte bazate pe acest sistem, de costul total al întregului proiect etc. În mod provizoriu, implementarea a 2 - 3 proiecte poate plăti achiziția unui sistem SCADA.

Indicatori ai unor sisteme SCADA

Sistemul iFix SCADA

Sistemul iFix SCADA (Intellution, SUA) funcționează sub sistemul de operare Windows NT 4.0/2000. în aplicarea industriei gazelor - de la nivelul CC / fracturare hidraulică până la nivelul managementului liniar al producției (LPU). Implementarea acestui sistem SCADA în OOO Gazprom confirmă și această informație (pe baza materialelor site-ului www.intellution.com).

Graduarea licențelor în funcție de numărul de parametri de proces pentru iFix este următoarea: 75, 150, 300, 900, nelimitat.

Sistemul suportă toate tehnologiile informaționale de bază moderne utilizate în construcția sistemelor automate de control al proceselor (ORS - pentru comunicarea cu controlere și sisteme terțe, ODBC - pentru comunicarea cu bazele de date). Software-ul iHistorian, care este un pachet integrat iFix bazat pe Microsoft SQL Server, este utilizat pentru a crea un depozit de date de arhivă avansat la nivel de întreprindere. Sistemul iFix include o bibliotecă extinsă de elemente grafice. Cu toate acestea, nu există o bibliotecă prototip. Astfel, comenzile de control și casetele de dialog pentru acestea trebuie configurate manual. Visual Basic for Application este folosit ca limbaj de programare intern.

Instrumentele sistemului permit utilizarea tehnologiilor Web pentru organizarea locurilor de muncă pe baza unui browser de internet.

Având în vedere posibilitatea utilizării sistemului iFix SCADA la nivel DCS, trebuie menționat că compania Intellution furnizează software integrat iFix pentru programarea controlerelor doar pe baza de Windows NT Embedded (Windows NT embedded OS), Windows CE și DOS . Această abordare limitează gama de controlere la linia de PC-uri încorporate (de exemplu, Octagon, Fast Well etc.).

Sistem SCADA Trace Mode

Sistemul SCADA Trace Mode (Adastra, Rusia) rulează sub sistemul de operare Windows 98/NT 4.0/2000. Sistemul se concentrează în primul rând pe lucrul cu controlere, de exemplu. pentru crearea de sisteme automate de control al proceselor pentru instalații tehnologice mici precum fracturarea hidraulică, ceea ce este confirmat de aplicațiile Trace Mode cunoscute nouă.

Graduarea licențelor în funcție de numărul de parametri de proces pentru Trace Mode este următoarea: 75, 150, 300, 800, nelimitat. Sistemul acceptă toate tehnologiile informaționale moderne. Tehnologia OPC poate fi utilizată pentru a conecta controlere și sisteme terțe. ODBC este folosit pentru a accesa bazele de date. Driverele cu design propriu prevăd conectarea controlerelor precum Lemikon, Emikon etc. (în principal fabricate din Rusia, ceea ce, din păcate, reduce fiabilitatea). Este posibil să utilizați tehnologia Web pentru a construi stații de lucru bazate pe propriul dvs. server Web.

Ideologia de dezvoltare a software-ului aplicației Trace Mode este optimizată pentru programarea end-to-end a controlerelor și stațiilor de lucru, ceea ce complică dezvoltarea sistemelor de control al proceselor de nivel superior, unde legarea rigidă la un anumit tip de controlere nu este necesară. Această abordare creează dificultăți suplimentare atunci când este necesar să se integreze date din diferite tipuri de surse.

Sistem SCADA WinCC

Sistemul WinCC SCADA (Siemens GmbH, Germania) rulează sub sistemul de operare Windows NT 4.0/2000. Sistemul este orientat spre dezvoltarea sistemelor de control automatizat la nivelul CC/KS și la nivelul instituțiilor sanitare (propunerile companiei pentru proiectul Blue Stream au fost luate ca analog).

Gradația licențelor în funcție de numărul de parametri de proces pentru WinCC este următoarea: 75, 300, 900, 1500, nelimitat. Sistemul acceptă toate tehnologiile informaționale de bază moderne. Un număr mare de opțiuni oferite de companie permit rezolvarea oricăror probleme ale sistemelor automate de control al proceselor la nivelul DP LPU, inclusiv organizarea unui server de arhivare dedicat pentru stocarea timpurie a datelor și rezolvarea problemelor de calcul. Ca limbaj intern de programare este folosit un limbaj compatibil ANSI C. Instrumentele sistemului permit utilizarea tehnologiilor Web pentru organizarea locurilor de muncă pe baza unui browser de Internet.

Sistemul este un reprezentant al liniei de produse SIMATIC, care asigură un nivel ridicat de integrare cu software-ul de programare a controlerelor SIMATIC din seriile S5 și S7. Acesta este un avantaj incontestabil în crearea unui sistem automat de control al procesului pentru DKS.

Sistemul Monitor Pro SCADA

Sistemul Monitor Pro SCADA (Schnaider-Electric, Germania) rulează sub sistemul de operare Windows NT 4.0/2000. Sistemul este orientat spre dezvoltarea sistemelor de control automatizate pentru întreprinderile mijlocii cu structură de control distribuit.

Gradația licențelor după numărul de parametri de proces este următoarea: 64, 256, 1024, 4096, nelimitat. Sistemul acceptă toate tehnologiile informaționale moderne majore. Pe lângă suportul pentru tehnologia ODBC, sistemul include drivere speciale pentru lucrul cu bazele de date ORALCE, SYBASE și Microsoft SQL Server, permițându-vă să utilizați toate caracteristicile formatului de date și comenzilor „native”. Livrarea include, de asemenea, o gamă largă de funcții de procesare și raportare a datelor statistice. Instrumentele de sistem permit utilizarea tehnologiilor Web pentru a organiza locurile de muncă pe baza unui browser de internet, inclusiv suport pentru Pocked PC. Visual Basic for Application este folosit ca limbaj de programare intern.

Compania furnizează software pentru programarea controlerelor din linia MODICON. Formatul software algoritmic al controlerelor este certificat în conformitate cu standardul IEC 61131-3, care descrie 5 limbaje de programare a controlerului. Sistemul acceptă toate cele 5 limbi. Software-ul este întunecat integrat cu sistemul Monitor Pro SCADA. Exportul automat al bazei de date a controlerului în baza de date a serverului SCADA este acceptat.

Sistemul SCADA și controlerele MODICON sunt utilizate pe scară largă în industria petrolieră din Rusia (mai mult de 3.000 de cazuri).

Sistemul SCADA OperateIT

Sistemul OperateIT SCADA (ABB Automation Systems GmbH, Germania) rulează sub sistemul de operare Windows NT 4.0/2000/XP. Sistemul este orientat spre dezvoltarea aplicațiilor pentru APCS distribuite DP.

Gradul de licență în funcție de numărul de parametri de proces este următorul: 75, 150, 300, 900, 1500, 5000, nelimitat. Sistemul acceptă toate tehnologiile informaționale de bază moderne. În plus, a fost introdusă o tehnologie unică Aspect Object, care permite stocarea și actualizarea automată a datelor privind echipamentele tehnologice (tip de echipament, senzor, durata de viață, perioada de la ultima reparație etc.). Sistemul permite construirea sistemelor de control distribuit bazate pe tehnologia „client-server”. Este posibil să utilizați tehnologii web. Visual Basic este folosit ca limbaj de programare intern, care, spre deosebire de utilizarea VBA (Visual Basic for Application), vă permite să creați funcții suplimentare sub formă de „cod nativ”. Această caracteristică vă permite să dezvoltați aplicații mai rapide, ceea ce este foarte important pentru sarcini, inclusiv cele de calcul, în timp real. Sistemul include o bibliotecă extinsă de prototipuri grafice, inclusiv dialoguri de control și blocare. Software-ul HistoryIT este folosit pentru a organiza un server de arhivă la nivel de întreprindere și pentru a utiliza un set extins de funcții de procesare a datelor statistice.

Tehnologia OPC este utilizată pentru a comunica cu controlerele și sistemele. În plus, liniile de controler precum Advant, Freelance 2000, RTU sunt suportate direct. Firma furnizează software ControlIT pentru programarea controlerului strâns integrat cu sistemul OperateIT. Sistemul OperateIT încorporează cele mai bune calități ale sistemului Maestro NT (din care a fost dezvoltat). Sistemul Maestro NT are aplicații la întreprinderile miniere ale OAO Gazprom.

Astfel, o varietate de opțiuni (și, în consecință, conținutul funcțional al sistemului SCADA) permite utilizarea acestui software pentru a crea un sistem automat de control al procesului atât la nivelul DP SGPU, cât și la nivelul DP DKS.

Sistem SCADA GAMOS

Sistemul GAMOS SCADA (PS/AG, SUA) rulează pe platforma Alpha sub sistemul de operare Open VMS. Acesta este un sistem asemănător Unix, care, pe de o parte, crește fiabilitatea sistemului, pe de altă parte, crește semnificativ costul sistemului în sine și costul întreținerii (componente, disponibilitatea specialiștilor relevanți).

Compania T-Systems, care a cumpărat Debis, își poziționează sistemul SCADA pentru utilizare în sistemul de control automat al nivelului KS / LPU / CDP (materialele pentru proiectul Blue Stream au fost luate ca analog).

Utilizarea sistemului de operare Open VMS impune anumite restricții. De exemplu, este dificil să se utilizeze aplicații de birou „standard” (MS Word, MS Excel) pentru formarea și procesarea documentației de raportare și contabilitate. Interfața grafică va avea și unele caracteristici neobișnuite pentru utilizatorii IBM - computere compatibile cu un sistem de operare din familia Windows.

Principala diferență față de sistemele SCADA de mai sus (cu excepția platformei și a sistemului de operare) este prezența în livrarea blocurilor pentru simularea funcționării conductei de gaz. Cu toate acestea, dat fiind faptul că în cazul depozitului subteran de gaze (SPGS) Severo-Stavropol sistemul de conducte de gaz are o structură neliniară, posibilitatea utilizării acestui sistem de modelare pentru această instalație nu este justificată (sau necesită confirmare suplimentară) . Analiza ar trebui să ia în considerare și costul adaptării modelului la condițiile de funcționare ale SSPHG.

Concluzii privind indicatorii sistemelor SCADA

1) Din punct de vedere al principiilor funcționale, toate sistemele luate în considerare sunt în general similare.

2) Tehnologia de programare este aproape de percepția intuitivă a procesului automatizat. Având o programare puternică orientată pe obiecte, aceste pachete sunt ușor de învățat și accesibile pentru o gamă largă de utilizatori.

3) Toate sistemele pot fi considerate într-o oarecare măsură deschise, oferind posibilitatea de a adăuga funcții de design propriu, având un protocol deschis pentru dezvoltarea propriilor drivere, suport avansat de rețea, posibilitatea de a include obiecte ActiveX și acces la baze de date standard.

4) Construirea unui sistem de aplicații bazat pe sisteme SCADA reduce dramatic setul de cunoștințe necesare în domeniul programării clasice, permițând programatorilor să-și concentreze eforturile pe dezvoltarea de programe de aplicație.

5) Sistemele SCADA sunt lideri în întreținerea a zeci și sute de drivere de la diverse companii.

6) Ratele de fiabilitate pentru sisteme sunt aproximativ egale, mai ales având în vedere că aproape toate sistemele SCADA rulează sub Windows NT sau Windows 2000. Excepție este sistemul GAMOS, care rulează pe platforma Alpha care rulează sistemul de operare OpenVMS. Dezvoltatorii de sisteme SCADA de pe platforma Windows NT au acum oportunitatea de a utiliza extensia în timp real (RTH) în sarcinile de sistem.

7) De remarcat creșterea includerii pachetelor SCADA în sistemele de automatizare integrată a producției și la fiecare dintre nivelurile acesteia.

Dacă luăm în considerare utilizarea unui sistem SCADA pentru automatizarea completă a unei instalații pe mai multe niveluri, cum ar fi un SSPHG, cu un număr de parametri procesați de cel mult 20 - 25 mii, atunci acest lucru este destul de realist (sistemele pot funcționa cel puțin 64 de mii de parametri). Prin urmare, alegerea unui sistem SCADA pentru SSGS depinde în mare măsură de criterii care nu sunt direct legate de cerințele tehnice. Potrivit specialiștilor GIPROGAZcenter și departamentului KIP ACS al Kavkaztransgaz LLC, este indicat să se utilizeze cât mai puține tipuri de sisteme SCADA, adică. este de dorit să se utilizeze sistemul utilizat la punctele de distribuție a gazelor sau stațiile de compresoare de rapel din sălile de comandă. Astfel, sistemul iFix (utilizat de INEKO-A LLC pe orizontul Khadum) poate fi folosit pentru camera de control. Programul iFix funcționează deja la mai multe unități ale OAO Gazprom (în special, la Ivanovo LPU al OOO Volgotransgaz).

V.V. Radkevici,

SRL „INEKO-A”, Moscova,

A.V. Reunov,

OJSC „GIPROGAZcenter”, Nijni Novgorod,

SCADA-sistemul ca instrumentDesign APCS

Kasyanov Ekaterina Nikolaevna

Student anul II, Departamentul de Automatizare Industrială,

Vasileva Natalia Ghenadievna

supraveghetor științific, asistentDepartamentul „Automatizare industrială”,

filiala a FGBOU VPO „Ufa State Aviation Technical University” din Kumertau

Producția modernă nu poate face fără automatizare. Sistemele automate de control al proceselor (APCS) cresc productivitatea muncii, asigură siguranța producției, măresc randamentul produsului, reduc rata de respingere, economisesc resurse și permit prelungirea duratei de viață a echipamentelor de proces cu 10-15 ani. Dar principalul lucru este că sistemele de control al proceselor garantează calitatea produselor și, de fapt, determină cât de competitiv va fi produsul pe piață.

Sistemele SCADA sunt cele mai utilizate sisteme în dezvoltarea sistemelor de control al proceselor industriale ale unei întreprinderi. Ele sunt o parte integrantă a sistemelor moderne de control al proceselor automatizate, sau așa cum este numit și mediul de vizualizare. Sistemul SCADA implementeaza toate functiile principale de vizualizare a informatiilor masurate si controlate, precum si transmiterea datelor si comenzilor catre sistemul de monitorizare si control.

Sistemul SCADA este format din complexe instrumentale și executive. Complexul de instrumente este destinat dezvoltării unui software specific pentru stațiile de lucru automatizate ale unui tehnolog, operator, dispecer etc. complexul de execuție implementează software-ul dezvoltat într-un mediu de operare specific.

Sistemele SCADA oferă următoarele caracteristici principale:

  • oferă butoane, butoane rotative și alte comenzi pentru controlul procesului;
  • oferă un set de indicatori diferiți, grafice care oferă posibilitatea de a afișa informații despre proces;
  • oferă posibilitatea de a crea diverse tipuri de rapoarte, arhive;
  • oferă un limbaj simplificat pentru crearea algoritmilor, care face posibilă crearea sistemelor de control al proceselor pentru tehnologii care nu au experiență de programare în limbaje de nivel înalt;
  • oferă instrumente de documentare a algoritmilor și proceselor tehnologice dezvoltate;
  • Drivere pentru echipamente care furnizează intrare, ieşire de semnale analogice şi discrete;
  • funcții de rețea care vă permit să faceți schimb de date între computere conectate la aceeași rețea, să publicați rapoarte în rețea sau să controlați procesul de la un computer la distanță prin Internet.

Probabil, nu există o astfel de industrie în Rusia în care SCADA – sistemul TRACE MODE – să nu fie implementat. Cu toate acestea, la multe întreprinderi, toată responsabilitatea pentru monitorizarea parametrilor procesului tehnologic, arhivarea datelor, luarea deciziilor în situații de urgență este încă atribuită profesionalismului și subiectivității factorilor de decizie. Atelierul de galvanizare de la KumAPP OJSC nu face excepție. Să încercăm să proiectăm un sistem automat de control al procesului pentru galvanizare: oxidare anodică folosind sistemul TRACE MODE SCADA.

Avantajele sistemelor automate de control al proceselor sunt evidente, dar aceste sisteme sunt foarte scumpe, așa că nu toate întreprinderile își pot permite un astfel de „lux”. Cum să modernizezi producția și să nu cheltuiești o avere? Aceasta este provocarea cu care se confruntă fiecare lider. Acest articol va oferi una dintre modalitățile de a o rezolva folosind sistemul TRACE MODE SCADA.

Oxidarea anodului este una dintre principalele metode de protejare a aluminiului și aliajelor sale împotriva coroziunii. Pe lângă proprietățile de protecție ridicate, filmul anodic are și proprietăți adezive ridicate, făcându-l o bază bună pentru vopselele.

Proprietățile fizice și mecanice ale acoperirilor anodice depind de un număr mare de parametri tehnologici: temperatura, nivelul și pH-ul soluției, aciditatea și temperatura electrolitului, densitatea de curent, durata procesului tehnologic.

Procesul tehnologic de oxidare anodică constă din următoarele operații:

  • decapare;
  • spălare în apă caldă;
  • clarificare;
  • anodizare;
  • clătire cu apă curentă rece;
  • spălare în apă fierbinte;
  • umplerea filmului anodului.

Toate sistemele moderne SCADA vă permit să creați o interfață grafică, care facilitează dialogul dintre operator și mașină. Printre sistemele SCADA sunt obisnuite grafica vectoriala, care iti permite sa creezi obiecte grafice separate, sa faci diverse operatii asupra acestora, sa asigure dinamismul imaginii prin scalare, miscare, rotire, schimbarea culorii obiectelor care formeaza imaginea.

Mediul grafic TRACE MODE oferă instrumente pentru crearea unor primitive grafice precum linii, polilinii, curbe, dreptunghiuri, figuri plate, figuri tridimensionale, precum și diverse butoane, tendințe, comutatoare, dispozitive pentru afișarea valorii unei valori, un glisor. control, diagrame. O serie de primitive grafice fac posibilă setarea proprietăților unei imagini dinamice, ceea ce face posibilă ca imaginea să fie dinamică (umplere, contur etc.). Multe obiecte vă permit să configurați execuția unei anumite acțiuni atunci când apăsați sau eliberați butonul stâng al mouse-ului. Multe obiecte grafice vă permit să schimbați culoarea de umplere a unei figuri închise, în funcție de faptul că parametrul aparține unuia sau altuia. Rezultatele utilizării instrumentelor de mai sus pentru a crea un sistem automat de control al procesului pentru aplicarea galvanizării sunt prezentate în Figura 1.

Figura 1 - Vedere a ecranului grafic al postului de lucru al operatorului

Combinația dintre afișajul dinamic și static are ca rezultat o afișare intuitivă a procesului pe ecran. Mnemonicul prezentat în Figura 2 conține o imagine statică și una dinamică.

Imaginea statică este reprezentată de țevi, pompe, rezervoare. Imaginea dinamică este reprezentată de o secțiune a rezervorului, care vă permite să afișați nivelul lichidului din acesta.

Figura 2 - Diagrama mnemonică a băii de spălare

Baia de spălat este selectată ca obiect, deoarece această operație

spălarea, deoarece se repetă de cel puțin patru ori în timpul procesului tehnologic, în plus, nivelul în baie se poate modifica ca urmare a evaporării (spălarea în apă caldă), îndepărtarea lichidului la suprafața pieselor.

Este convenabil să se reprezinte dinamica modificărilor unui parametru tehnologic în timp ca o dependență a modificărilor acestui parametru în timp. Din acest motiv, obiectele care vă permit să reprezentați o modificare a unui anumit parametru în timp sunt utilizate pe scară largă în sistemele SCADA. Astfel de obiecte se numesc tendințe. Tendința în timp real afișează modificarea parametrului în timp real. De regulă, tendințele conțin o bară de defilare, care vă permite să mergeți „înapoi” și să vedeți ce s-a întâmplat mai devreme în producție sau să reveniți la „ora curentă”. Tendința de afișare a nivelului lichidului este prezentată în Figura 3.

Figura 3 - Tendință afișând nivelul lichidului.

În multe industrii, este necesar să se controleze unul sau altul parametru pentru a evita accidentele și defecțiunile echipamentelor. Sistemele SCADA vă permit să controlați valorile parametrilor procesului de producție. Cu toate acestea, nu este suficient să controlezi singur parametrii; în multe cazuri, este necesar să se informeze operatorul despre o situație de urgență, proximitatea valorii parametrului de valoarea de urgență și să țină o evidență a tuturor situațiilor de urgență care au a avut loc. Toate sistemele moderne SCADA, inclusiv TRACE MODE, vă permit să lucrați cu alarme și evenimente.

Sistemul vă permite să configurați alarme analogice prin setarea diferitelor intervale de valori ale parametrilor monitorizați. În sistemul luat în considerare, atunci când nivelul de lichid al UAV este atins, se activează o alarmă. Clipul video lamp_alarm_red0 a fost folosit pentru a-l simula.

În plus, TRACE MODE vă permite să potriviți un eveniment sau o alarmă cu o categorie. Categoria afișează gradul de importanță pentru utilizatorul mesajului. Opțiunea de setare a categoriei este prezentată în Figura 4.

Figura 4 - Opțiune pentru setarea categoriilor dicționarului de mesaje

Alarmele și evenimentele pot fi afișate folosind un obiect special - un raport de alarmă sau un raport de starea producției. Informațiile despre evenimente sau alarme pot fi stocate într-un fișier text numit raport de alarmă (Figura 5).

Figura 5 - Opțiunea de raportare alarmă


Sistemul SCADA ca instrument de proiectare pentru sistemele de control al proceselor are următoarele avantaje:


  • viteza de dezvoltare a proiectului; ușurința dezvoltării;


  • mijloace de comunicare suportate;


  • disponibilitatea funcțiilor pentru prelucrarea complexă a datelor; grad de deschidere pentru dezvoltator (suport pentru COM și ActiveX pentru conectarea modulelor software de utilizator, precum și OPC, ODBC, OLE DB);


  • calitatea documentației tehnice (completitudine, claritatea prezentării, numărul de erori);


  • disponibilitatea modului de emulare a echipamentelor pentru depanare;


  • prezența unor editori grafici interni care vă permit să renunțați la utilizarea unor editori externi precum CorelDraw sau Photoshop;


  • suport pentru formate tipice de fișiere grafice;


  • calitatea suportului tehnic (timpul de răspuns la întrebările utilizatorilor, disponibilitatea unei linii de asistență tehnică).



Bibliografie:


  1. Efimov I. P., Soluyanov D. A. SCADA - Sistemul Trace Mode. Ulyanovsk: UlGTU, 2010. – 158 p.


  2. Lopatin A. G., Kireev P. A. Metodologie pentru dezvoltarea sistemelor de control bazate pe SCADA - Sisteme de mod de urmărire: Ghid educațional și metodologic / RKhTU im. Mendeleeva D.I., Institutul Novomoskovsk Novomoskovsk, 2007. - 112 p.


  3. Pyavchenko T. A. Proiectarea unui sistem automat de control al procesului într-un sistem SCADA. Manual de discipline tehnice „Sisteme automate de informare și control” și „Sisteme integrate de proiectare și management”. Taganrog: editura adevărului. 2007.–78 p.

Ce ar trebui să poată face un sistem SCADA

Nu există nicio îndoială că sistemele automate de control al proceselor în majoritatea cazurilor sunt sisteme organizatorice și tehnice, ceea ce înseamnă prezența unor funcții îndeplinite de o persoană (operator).

Cu câteva decenii în urmă, aceste funcții constau în principal în monitorizarea instrumentației și controlul manual direct al procesului.

După ce valurile de informatizare au ajuns în sectorul prelucrător, computerele au început să apară pe desktopurile operatorilor, unde interacțiunea dintre operator și procesul tehnologic se realizează cu ajutorul unui soft, denumit colectiv SCADA.

Încă nu există un răspuns fără echivoc la întrebarea: este necesar să folosiți software specializat de clasă SCADA? Trebuie remarcat faptul că nici cei care folosesc astfel de software în proiectele lor nu au o părere comună despre cum ar trebui să arate sistemul SCADA „ideal” și ce cerințe trebuie să îndeplinească. Nu există un răspuns unic la aceste întrebări, la fel cum nu există o abordare unică corectă pentru proiectarea sistemelor de automatizare industrială.

Este necesar să se facă distincția între software-ul SCADA care funcționează ca parte a sistemului automat de control al procesului al unei anumite instalații și un set de instrumente software concepute pentru a dezvolta un astfel de software, respectiv, și criteriile de evaluare a instrumentelor de dezvoltare a sistemului SCADA și adecvarea acestora pentru implementarea unei anumite sarcini de aplicație ar trebui să fie în plan , oarecum diferit de cerințele pentru software-ul de aplicație de la nivelul superior al sistemului de control al procesului. Cu toate acestea, ambele tipuri de software sunt foarte strâns legate (de exemplu, componentele runtime ale sistemului de instrumente sunt utilizate direct în software-ul obiect), așa că le vom numi sisteme SCADA.

Pentru început, să ne oprim asupra principalelor funcții care sunt atribuite oricărui sistem SCADA, indiferent dacă este un produs replicat pe scară largă al unei companii cunoscute sau creat de specialiști din departamentul de control al proceselor întreprinderii pentru nevoile lor specifice.

Fără să ne fie frică să fim banali, vom traduce din nou în limba rusă conceptul de „sistem SCADA” (Supervisory Control And Data Acquisition System) - un sistem de colectare a datelor și control operațional al expedierii. Aș dori să subliniez că numele conține două funcții principale atribuite sistemului SCADA:

colectarea datelor privind procesul tehnologic controlat,

controlul procesului implementat de persoanele responsabile pe baza datelor colectate și a regulilor (criteriilor), a căror implementare asigură cea mai mare eficiență și siguranță a procesului.

Conform structurii hardware tradiționale a ACS „I” P, sistemele SCADA din ierarhia software a sistemelor de automatizare industrială asigură următoarele funcții principale.

  • 1. Recepția informațiilor despre parametrii tehnologici controlați de la controlere de niveluri inferioare și senzori.
  • 2. Salvarea informațiilor primite în arhive.
  • 3. Prelucrarea secundară a informațiilor primite.
  • 4. Reprezentarea grafică a cursului procesului tehnologic, precum și a informațiilor acceptate și arhivate într-o formă ușor de înțeles.
  • 5. Recepția comenzilor operatorului și transmiterea acestora la adresa controlerelor și actuatoarelor de nivel inferior.
  • 6. Înregistrarea evenimentelor legate de procesul tehnologic controlat și acțiunile personalului responsabil cu operarea și întreținerea sistemului.
  • 7. Notificarea personalului de exploatare și întreținere cu privire la evenimentele de urgență detectate legate de procesul tehnologic controlat și funcționarea software-ului și hardware-ului APCS cu înregistrarea acțiunilor personalului în situații de urgență.
  • 8. Formarea rezumatelor și a altor documente de raportare pe baza informațiilor de arhivă.
  • 9. Schimbul de informații cu un sistem automat de management al întreprinderii (sau, așa cum se numește în mod obișnuit acum, un sistem informațional integrat).
  • 10. Controlul automat direct al procesului tehnologic în conformitate cu algoritmii dați.

Dacă încercăm să descriem pe scurt principalele funcții, putem spune că sistemul SCADA colectează informații despre procesul tehnologic, oferă o interfață cu operatorul, salvează istoricul procesului și realizează controlul automat al procesului în măsura în care este necesar.

Lista de funcții realizate de sistemele SCADA prezentată aici nu pretinde a fi completă absolută.

Mai mult, însăși prezența unor funcții și domeniul de aplicare a acestora variază foarte mult de la sistem la sistem. Adesea, software-ul cu un accent pronunțat pe funcțiile de interacțiune cu operatorul (vizualizare etc.) se numește pachete MMI (Man Machine Interface) sau HMI (Human Machine Interface).

Pe o astfel de funcție precum controlul automat, merită să ne reținem atenția. Deși aproape toate sistemele SCADA instrumentale cunoscute oferă posibilitatea controlului automat direct al procesului tehnologic, dezvoltatorul sistemelor de control al procesului ar trebui să ia în considerare cu atenție fezabilitatea combinării funcțiilor de control automat și interfața operatorului pe un singur computer în faza de proiectare. Deși această combinație vă permite să economisiți pe hardware, poate avea și o serie de consecințe negative.

În primul rând, se poate dovedi că sistemul de operare al stației de operator (în prezent Windows este cel mai popular) nu oferă viteza și/sau determinismul răspunsului sistemului SCADA necesar unui anumit proces tehnologic.

În al doilea rând, acțiunile inepte ale operatorului sau lansarea de software neautorizat de către acesta pot provoca o „crash” completă și „înghețare” a stației operatorului. Deși unele extensii în timp real Windows NT pretind că sunt imune la acest tip de probleme, acest lucru este valabil doar atâta timp cât sistemul de gestionare a memoriei nu este afectat de „crash”. Dar chiar și cu o „înghețare moale”, o repornire repetată „la cald” a computerului este foarte problematică, iar mâna operatorului la vederea „ecranului albastru” al Windowsului atinge instinctiv butonul Resetare, împotriva căruia orice în timp real extensiile sunt neputincioase.

Desigur, există o clasă destul de mare de sisteme inerțiale (cum ar fi un sistem de control al temperaturii aerului în seră) în care câteva minute petrecute pentru repornirea computerului de control nu duc la nicio consecință negativă vizibilă. Pentru acest tip de sistem, o soluție all-in-one, cu asigurare adecvată de supraveghere, poate fi destul de acceptabilă.

Evident, funcțiile enumerate mai sus pot fi îndeplinite de un program de aplicație (un set de programe de aplicație) dezvoltat în aproape orice limbaj de nivel înalt de uz general. Mai mult, în ceea ce privește viteza, intensitatea resurselor și alți indicatori ai eficienței software-ului, un astfel de program poate chiar depăși software-ul similar creat folosind instrumente specializate sisteme SCADA.

Atunci când decideți dacă să scrieți software pe cont propriu sau să utilizați un sistem de instrumente SCADA pentru aceasta. mai întâi trebuie să răspundeți la următoarele întrebări.

Cât de mare este proiectul?

Care sunt termenele?

Câți oameni vor fi implicați în crearea părții software, care sunt calificările dezvoltatorilor de software și au experiență în acest domeniu?

Care este perspectiva dezvoltării în continuare a sistemului (în special în ceea ce privește capacitatea de informare, modernizarea locurilor de muncă existente de operator și adăugarea altora noi)?

Care este numărul și calificările personalului care va întreține sistemul în timpul funcționării, inclusiv efectuând modificări ale algoritmilor de funcționare a acestuia?

În principiu, răspunsurile la aceste întrebări și estimarea costurilor pentru articolele 3,4,5 în majoritatea cazurilor ne permit să spunem ce să scriem matematică pentru nivelul superior al sistemului de control al procesului. Aș dori să subliniez că sistemele SCADA sunt în primul rând un instrument pentru dezvoltarea eficientă a software-ului de nivel superior pentru sistemele de control industrial. Așa că nu aveți încredere în vânzătorii de pachete SCADA care susțin că, după achiziționarea produsului, utilizatorul nu va trebui să implice deloc specialiști în programare calificați.

În același timp, în cele mai multe cazuri, sistemele SCADA fac cu adevărat posibilă accelerarea semnificativă a procesului de creare a software-ului APCS de nivel superior, fără a fi necesar ca dezvoltatorul să cunoască limbaje moderne de programare procedurală de uz general. Nu este un secret pentru nimeni că doar un tehnolog sau un alt reprezentant al personalului tehnologic, care, de regulă, nu are abilități de programare, înțelege complexitățile unui proces tehnologic automatizat. Sistemul SCADA ar trebui să fie disponibil nu numai pentru dezvoltator, ci și pentru utilizatorul final al APCS care este creat, deoarece aspectul sistemului este determinat și poate fi modificat atât de dezvoltator, cât și de utilizator.

Pe lângă accesibilitate, sistemul SCADA ar trebui să fie caracterizat de deschidere maximă. De foarte multe ori, sistemele SCADA au mecanisme foarte specifice de schimb de date cu echipamente I/O. Mai mult, o serie de sisteme SCADA au suport încorporat pentru dispozitivele de intrare-ieșire, ceea ce, pe de o parte, limitează dezvoltatorul/utilizatorul în alegerea mijloacelor tehnice pe baza cărora este construit sistemul și, pe de altă parte, , face foarte dificilă implementarea suportului ca controlere disponibile la fața locului și dispozitive de comunicare cu obiectul, precum și serii și modele noi de controlere și dispozitive.

Există un alt moment neplăcut când suportul hardware este integrat în sistemul SCADA. Ideea este că producătorii de sisteme SCADA, care trebuie să scrie singuri drivere pentru diferite tipuri de echipamente, foarte rar pot dezvolta un driver care să suporte toată funcționalitatea hardware-ului deservit. În plus, în astfel de drivere, din cauza lipsei de testare aprofundată, există erori supărătoare care sunt detectate în etapa de dezvoltare a proiectului sau, chiar mai rău, în timpul funcționării sistemului de către client. Drept urmare, se depune mult efort pentru remedierea erorilor și dezvoltarea de noi drivere, în timp ce un driver cu adevărat eficient și practic fără erori poate fi scris doar de producătorul hardware. Evident, producătorul pachetului SCADA trebuie, în primul rând, să repare erorile în timp util și să îmbunătățească funcționalitatea pachetului SCADA în sine.

Aprecierea moderată a utilizării eficiente a fondurilor investite - costul sistemului, costul dezvoltării și costul lucrărilor la crearea, întreținerea și dezvoltarea sistemelor automate de control al proceselor ar trebui să fie minime. Ceteris paribus, această cerință este cea mai semnificativă și, poate, decisivă atunci când alegeți un sistem SCADA. Dezvoltatorii de sisteme SCADA încearcă întotdeauna să obțină maximum de beneficii din vânzările produsului lor (ceea ce este destul de de înțeles), construindu-și afacerea pe vânzările de sisteme run-time și multe componente diferite funcțional complete, instruire plătită. actualizări plătite și întreținere plătită. În același timp, sarcina managerului unei companii integratoare de sisteme sau al unui grup de sisteme de control automate TTI ale unei întreprinderi responsabile cu alegerea unei metode și instrumente pentru dezvoltarea software-ului este de a evalua timpul estimat și costurile financiare pentru dezvoltarea, întreținerea. și dezvoltarea ulterioară a sistemului automatizat de control al procesului creat folosind diverse instrumente de dezvoltare.

Mai trebuie remarcat un punct. În discuția de mai sus, nu se menționează sistemele de operare sub care poate rula software-ul de achiziție de date și de expediere operațională. De câțiva ani încoace, în diverse publicații dedicate automatizării industriale, discuția despre diverse sisteme SCADA s-a redus la argumente despre cât de rău este sistemul de operare DOS, cât de nesigur este Windows, cât de bun este QNX sau OS-9. Aș dori să notez că cerințele pentru parametrii sistemului de operare ar trebui să fie determinate de sarcina aplicației. În cazul software-ului de nivel superior al APCS, ar trebui să se țină seama de faptul că o parte integrantă a sistemului de aici este o persoană al cărei timp de reacție la evenimente este nedeterminist și adesea destul de lung. În plus, este imposibil să nu ținem cont de tendințele de dezvoltare ale pieței globale de software.

Cel mai înalt nivel al oricărui sistem automatizat este, desigur, o persoană. Cu toate acestea, în literatura tehnică modernă, nivelul superior este înțeles ca un complex de hardware și software care acționează ca un nod de dispecer semi-automat al sistemului de control al procesului, al cărui miez este un PC sau un computer mai puternic. Operatorul uman intră în sistem ca una dintre verigile funcționale ale nivelului superior de control. Această abordare are atât laturi pozitive, cât și negative. Pe partea pozitivă, domeniul de aplicare al responsabilităților operatorului în acest caz este predeterminat și nu i se cere să aibă cunoștințe detaliate despre proces. Cu alte cuvinte, nu numai un tehnolog calificat poate gestiona procesul. Partea negativă este o consecință a faptului că flexibilitatea managementului este redusă prin reducerea impactului asupra procesului.

În acest sens, dezvoltatorii sistemelor de control al proceselor trebuie să țină cont de cerințe suplimentare. Este necesar nu numai să se ia în considerare componenta hardware a procesului, nu numai să se selecteze modurile de funcționare ale echipamentului, ci și să se dezvolte un software fiabil și care funcționează corect. Desigur, cea mai bună opțiune este o astfel de organizare a muncii, atunci când același grup de dezvoltatori este responsabil pentru diagrama de flux a procesului și pentru selectarea și depanarea echipamentelor și pentru dezvoltarea software-ului. În acest caz, dezvoltatorii trebuie să fie la fel de puternici în tehnologia unui anumit proces și în utilizarea echipamentelor speciale și în scrierea unor programe complexe de control, servicii și comunicare. Cu toate acestea, găsirea unei astfel de echipe poate fi dificilă.

Pentru a simplifica dezvoltarea componentei software a sistemului de control al procesului, acum sunt utilizate așa-numitele programe MMI (Interfață om-mașină) și SCADA (Control de supraveghere și achiziție de date). Utilizarea acestor pachete permite dezvoltarea automată a software-ului PCS; controlul și managementul în timp real al procesului tehnologic; primiți și procesați informații despre proces într-un mod convenabil.

Cea mai interesantă și aparent simplă etapă atunci când se utilizează sisteme SCADA este simularea procesului tehnologic pe ecranul monitorului. Interfața grafică similară Windows-ului a sistemului este intuitivă și simplă. Instalarea actuatoarelor, motoarelor electrice, supapelor, rezervoarelor, conductelor și a altor echipamente utilizate în proces este la doar un clic distanță. Conectarea parametrilor echipamentului la nevoile procesului este, de asemenea, simplă, realizată cu câteva clicuri de mouse. Parametrii globali și „tactici” de proces sunt înregistrați în formulare organizate în tabele sau baze de date. Sunt instalate controale standard de proces, sunt organizate sondaje ale senzorilor de control. După aceea, puteți face clic pe butonul „Start” și puteți începe fluxul de lucru. Acest lucru se întâmplă în teorie sau când se demonstrează capacitățile unui anumit sistem SCADA. Dar, în practică, totul este mai dificil.

Dezvoltarea sistemelor de control al proceselor folosind sisteme SCADA, indiferent de proces și pachetul SCADA specific, presupune următorii pași principali:

  • dezvoltarea arhitecturii sistemului în ansamblu. Sistemul de control al procesului este construit într-o arhitectură client-server. Se determină scopul funcțional al nodurilor de automatizare individuale și interacțiunea acestora;
  • crearea unui sistem de control aplicat pentru fiecare nod de automatizare (sau mai bine zis, un algoritm de control automat al acestui nod);
  • analiza si eliminarea situatiilor de urgenta;
  • rezolvarea problemelor de interacțiune între nivelurile sistemelor de control al procesului; selectarea liniilor de comunicație, protocoale de schimb; dezvoltarea de algoritmi pentru interacțiunea logică a diferitelor subsisteme;
  • abordarea problemelor de posibilă extindere sau modernizare a sistemului;
  • crearea de interfețe operator;
  • depanarea software și hardware a sistemului.

Toate aceste aspecte trebuie abordate în etapa de proiectare și realizare a nivelului superior al sistemului de control al procesului, altfel pot apărea situații când va fi dificilă legarea diferitelor module funcționale ale procesului tehnologic cu un singur sistem de control din punct de vedere ideologic și implementare tehnică. Utilizarea sistemului SCADA vă permite să efectuați cu succes toate etapele de proiectare și depanare de mai sus.

Cum funcționează sistemele SCADA

Pachetele SCADA constau din mai multe blocuri software: module de acces și control, module de semnalizare, baze de date în timp real, baze de date și module de intrare-ieșire și de urgență.

Principala cerință pentru sistemele SCADA este funcționarea corectă în timp real. Mai mult, prioritatea principală în transmisie și procesare sunt semnalele care provin din procesul tehnologic sau pe acesta și care afectează cursul acestuia. Ele au prioritate chiar mai mare decât accesul la disc sau acțiunile operatorului de a muta mouse-ul sau de a minimiza ferestrele. În aceste scopuri, multe pachete sunt implementate folosind sisteme de operare OS în timp real, dar recent tot mai mulți dezvoltatori își creează produsele SCADA pe platforma Microsoft Windows NT, încorporând subsisteme hard-time RTX (Real Time Extension) în ea. Cu această abordare, puteți utiliza Windows NT ca un singur sistem de operare atunci când creați sisteme cu mai multe niveluri, puteți utiliza funcții standard Win32 API și puteți construi sisteme informatice integrate - sisteme de control automatizate.

Sursele de date din sistemele SCADA pot fi după cum urmează.

  • Drivere pentru comunicarea cu controlerele. Fiabilitatea driverelor de comunicare este foarte importantă. Șoferii trebuie să dispună de mijloace de protecție și de recuperare a datelor în caz de defecțiuni, să informeze automat operatorul și sistemul despre pierderea comunicării și, dacă este necesar, să dea o alarmă.
  • Baze de date relaționale. Sistemele SCADA suportă protocoale care sunt independente de tipul bazei de date, datorită cărora cele mai populare SGBD pot acționa ca sursă de date: Access, Oracle etc. Această abordare vă permite să schimbați rapid setările procesului tehnologic și să analizați progresul acestuia în exterior. sisteme în timp real, diverse programe special concepute în acest scop.
  • Aplicații care conțin o interfață standard DDE (Dynamic Data Exchange) sau tehnologie OLE (Object Linking and Embedding) care permite includerea și încorporarea obiectelor. Acest lucru face posibilă utilizarea chiar și a unor aplicații standard de birou, cum ar fi Microsoft Excel, ca sursă de date.

Intrarea datelor de intrare și de ieșire a datelor transmise este organizată ca un sistem de blocuri funcționale speciale. Informațiile curente ale procesului sunt stocate în baze de date speciale I/O. Blocurile de intrare primesc informații și le aduc într-o formă adecvată pentru analiză și procesare ulterioară. Blocurile de procesare implementează algoritmi de control și management, cum ar fi controlul PID, întârzierea, însumarea, procesarea statistică; pe date digitale pot fi efectuate operații de algebră booleană etc.. Blocurile de ieșire transmit un semnal de control de la sistem către obiect. Pentru a comunica cu obiectele, se folosesc interfețe RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet, utilizate pe scară largă. Pentru a crește rata de transfer, sunt utilizate diverse metode de stocare în cache a datelor, care elimină aglomerația rețelelor de viteză redusă. Cu alte cuvinte, dacă doi clienți diferiți solicită simultan aceleași date de la server, acesta trimite nu două solicitări către controler, ci doar una, returnând datele din cache celui de-al doilea client.

Poate cel mai important punct în crearea unui sistem automat de control al procesului este organizarea unui astfel de sistem de control care să asigure fiabilitatea și rezolvarea promptă a situațiilor de urgență atât în ​​sistemul de control în sine, cât și în procesul tehnologic. Semnalizarea de alarmă și procesarea situațiilor de urgență în procesul tehnologic în majoritatea sistemelor SCADA sunt alocate unui modul separat cu cea mai mare prioritate. Fiabilitatea sistemului de control se realizează prin redundanță la cald. Puteți rezerva totul: serverul, sarcinile sale individuale, conexiunile la rețea și conexiunile individuale (sau toate) la echipament. Redundanța are loc după un algoritm inteligent: pentru a nu crea o încărcare dublă în rețea, serverul principal interacționează cu echipamentul și trimite periodic mesaje către serverul de rezervă, care stochează starea curentă a sistemului în memorie. Dacă serverul primar se defectează, serverul de rezervă preia și rulează până când serverul primar intră online. Imediat după aceea, bazele de date ale serverului primar sunt actualizate cu datele serverului de rezervă, iar controlul este returnat serverului primar.

Toate sistemele SCADA sunt deschise pentru extindere și îmbunătățire ulterioară și au încorporate limbaje de nivel înalt în aceste scopuri, cel mai adesea Visual Basic, sau permit conectarea codurilor de program scrise de utilizator însuși. În plus, dezvoltările de la terți, obiectele ActiveX, DLL-urile standard Windows pot fi conectate la sisteme. Pentru implementarea acestor tehnologii, au fost dezvoltate instrumente speciale și o interfață specializată.

Sistemul SCADA poate fi integrat cu o varietate de rețele: alte sisteme SCADA, rețele de birouri ale întreprinderii, rețele de înregistrare și semnalizare (de exemplu, alarme de securitate și incendiu) etc. Pentru a funcționa eficient în acest mediu eterogen, sistemele SCADA utilizează protocoale standard NETBIOS și TCP/IP. Simpla mențiune a protocolului TCP/IP indică deja că sistemele SCADA pot funcționa și pe Internet, mai ales că transferul informațiilor operaționale și statice despre proces pe site-urile Web devine din ce în ce mai relevant.

În concluzie, aș vrea să spun că conceptul de sisteme de control al proceselor este inițial mai larg decât SCADA. Când în literatură se vorbește uneori despre sisteme SCADA, adică sisteme de control al proceselor, acest lucru nu este în întregime corect. SCADA a fost dezvoltat special ca un sistem care permite operatorului să ofere servicii de informare la cel mai înalt nivel de control al procesului. Dar nu pot oferi un control complet automatizat de sus în jos, fie și doar pentru simplul motiv că este doar un produs software instalat pe un computer personal. Și orice proces tehnologic necesită, în plus, o varietate de echipamente specifice și are loc în viața reală, și nu într-un mediu virtual.

Cu toate acestea, practica consacrată de a construi sisteme de control automatizate de o complexitate suficientă indică faptul că utilizarea sistemelor SCADA în proiectarea sistemelor de control al proceselor simplifică foarte mult viața dezvoltatorilor și permite organizarea unui control fiabil și de înaltă calitate în timpul funcționării sistemelor.