СТАТЬИ ПО ТЕМАМ

 
 

Программные продукты

Интегрированная АСУ промышленной компании - пора консолидировать данные!

«Control Engineering», май 2007
   

 

 

Гурьянов Л.В., к.т.н., ведущий специалист НПФ «КРУГ»
Прошин Д.И., к.т.н., менеджер по маркетингу НПФ «КРУГ»


«Насколько созрели российские предприятия для идеи интеграции трех уровней управления – ERP, MES и АСУТП? Насколько вообще необходима и оправдана интеграция информационных систем разного уровня? Является ли она экономически и технически востребованной?»1 Эти и подобные вопросы все чаще последнее время обсуждаются за «круглыми столами» издательств и в офисах компаний, связанных с автоматизацией производства.

Выбор средств реализации той или иной системы (ERP, MES, АСУТП) на предприятии определяется приоритетами бизнеса, требованиями производства и его технологическими особенностями. Решения, позволяющие автоматизировать отдельные уровни, не обеспечивают эффективного управления производством в целом. Хотя в некоторых случаях внедрение, например, интегрированная система учета энергоресурсов может дать ощутимый и быстрый эффект.

Укрупнение нефтяных и энергетических компаний, произошедшее в нашей стране за последние два года, привело к пониманию высшим руководством вновь образовавшихся крупных корпораций необходимости внедрения средств интеграции.

Таким образом, «создание интегрированной АСУ компании – интегрированной автоматизированной системы управления основными бизнес-процессами компании, связанными с технологией, работающей в режиме реального времени и охватывающей все технологические объекты компании на всём ее пространстве, – это актуальная задача для производителей программных средств и программно-технических комплексов. Современная интегрированная АСУ компании («от датчика до главной книги») повышает капитализацию компании и увеличивает её инвестиционную привлекательность». 2.

Наличие в мировой практике автоматизации промежуточного уровня MES/EAM/HRM между SCADA и ERP приводит к тому, что зарубежные производители программного обеспечения быстрыми темпами разрабатывают программные средства, позволяющие интегрировать все три уровня.

В российской практике автоматизации сложилась ситуация, когда уровни АСУ предприятия (ERP) и АСУТП (SCADA) в подавляющем большинстве случаев не связаны между собой. В этом случае для решения интеграционных задач либо пытаются внедрять MES-системы, используя их интеграционные возможности для связи между ERP- и SCADA-уровнями, либо развивают функциональность ERP- и SCADA-систем.

Учитывая, что ERP, MES и АСУТП выполняют совершенно разные функции в управлении производством, центральным звеном интеграции процессов, происходящих в компании, может стать интеграция данных. Реализация интеграции данных имеет несколько подходов: консолидация данных (сбор данных со всех первичных источников в одно хранилище), федерализация данных (виртуальное представление однородности данных, расположенных в нескольких реальных источниках), распространение (копирование необходимых данных между несколькими источниками данных). Каждый из этих подходов обладает своими достоинствами и недостатками 3.

НПФ «КРУГ» предлагает решение интеграционных задач, основанное на консолидации технологических данных компании. Консолидация данных позволяет легко производить интеграцию приложений, бизнес-процессов и взаимодействие пользователей на основе централизованного хранилища данных (data warehouse), а также готовить разнообразную отчетность и проводить сложный финансово-экономический и технологический анализ, вплоть до построения OLAP-кубов. Достоинствами консолидации данных являются следующие возможности:

  • Интегрировать текущие и исторические данные
  • Объединять данные из разнородных источников
  • Обеспечивать однородность данных в организации
  • Поддерживать корпоративные стандарты.

Новые программные продукты НПФ «КРУГ» – WideTrack (сервер консолидации технологических данных), DataRate (динамическая визуализация технологических данных), серия коммуникационного ПО DevLink (преобразование протоколов цифровых устройств из различных форматов в единый унифицированный формат, принятый на предприятии) – это единая многокомпонентная открытая среда, которая реализует задачи сбора, хранения, обработки, отображения и передачи информации с уровней SCADA, MES, ERP и позволяет строить системы различной сложности и архитектуры для управления производством (например, как на рисунке 1). Главную роль в интеграции технологических данных компании играет сервер WideTrack.

WideTrack в архитектуре интегрированной АСУ
Рис. 1 WideTrack в архитектуре интегрированной АСУ

WideTrack – это сервер хранения и обработки данных, обеспечивающий единую точку доступа к технологической информации и позволяющий интегрировать эту информацию с бухгалтерской, финансовой, экономической и кадровой для повышения эффективности работы предприятия. Обеспечивая приём и передачу данных с подсистем нижнего уровня, WideTrack абстрагирует уровни MES и ERP от вопросов обмена, хранения, обработки и консолидации данных с разнородных источников (SCADA, OPC, XML, реляционных баз данных), позволяя сосредоточиться на решении высокоуровневых проблем управления предприятием, делая архитектуру системы простой и наглядной.

В общей пирамиде современных решений для построения интегрированных АСУ WideTrack представляет уровень консолидации данных, необходимый для создания целостной информационной среды предприятия (рисунок 2).

Структура интегрированной АСУ промышленного предприятия
Рис. 2 Структура интегрированной АСУ промышленного предприятия

Основные функции WideTrack:

  • Обмен информацией с разнотипными источниками данных. Определяется наличием в WideTrack специального коннектора для каждого типа источника.
  • Обработка данных. Реализуется за счёт специально написанных функций – обработчиков и обеспечивает решение пользовательских задач обработки данных.
  • Хранение. Обеспечивает универсальное сохранение данных в различные СУБД (Microsoft SQL Server 2000/2005 , Oracle и др.).

Архитектура WideTrack

WideTrack является модульным программным продуктом, позволяющим организовать гибкую среду обработки информации для крупных и территориально рассредоточенных организаций. В основу архитектуры WideTrack положены:

  • Универсальность
  • Модульность
  • Открытость
  • Масштабируемость
  • Независимость от программных продуктов АСУ нижних и верхних уровней
  • Поддержка систем классификации и кодирования AKS/KKS и других.

WideTrack обладает широчайшими возможностями по наращиванию и изменению своего функционала и легко интегрируется как в создаваемые, так и в уже существующие системы. На рисунке 3 приведена общая структурная схема взаимосвязи компонентов WideTrack.

Структурная схема компонентов WideTrack
Рис. 3 Структурная схема компонентов WideTrack

В состав WideTrack входят следующие основные программные компоненты:

  • Хранилище данных – в качестве хранилища используются СУБД: Microsoft SQL Server 2000/2005, Oracle и другие
  • Коннекторы к источникам данных – программы, получающие данные от различных источников данных (OPC-серверов, различных SCADA-систем по их протоколам, ODBC/OLEDB/ADO-источников и других) и передающие обратно в источники данных управляющие воздействия
  • Обработчики данных – специально написанные функции для решения пользовательских задач по обработке данных. После обработки данные сохраняются в хранилище и/или передаются напрямую в сторонние программы: визуализаторы данных, ERP- и MES-системы. Функции обработки данных могут быть финансовые, статистические, экономические, функции формирования истории процесса и многие другие. Открытый программный интерфейс обработчиков данных позволяет организовать базовый набор обработчиков и его расширение Пользователями
  • Сервис управления – программа, управляющая работой WideTrack: управление доступом и правами Пользователя и групп Пользователей, регистрация событий WideTrack, запуск по расписанию, управление компонентами WideTrack и поддержка стабильности WideTrack
  • WideTrack конфигуратор – программа настройки компонентов WideTrack: коннекторов, обработчиков и хранилища (для этого предназначен специальный компонент - SQL-хранитель). Достоинства программы: простота использования; не требует знания языков программирования
  • WideTrack менеджер – дополнительная утилита, предназначенная для создания настроек сервиса управления, подготовки базы данных настроек для работы WideTrack, а также для частичного управления проектами и компонентами
  • WideTrack агент – дополнительная утилита, расположенная в области уведомлений на системной панели задач: предназначена для уведомления пользователя о статусе сервиса управления, быстрого запуска/останова сервиса управления, быстрого запуска WideTrack конфигуратора и WideTrack менеджера.

Следует заметить, что каждый компонент является отдельным программным модулем и даже может работать на отдельном компьютере, что позволяет достичь высокой степени масштабируемости и производительности.

Возможно построение «цепочки» компонентов обработки/преобразования данных, после чего эта цепочка рассматривается как единое целое, т.е. как еще один компонент.

Централизованное управление предприятием на базе WideTrack. В случае территориально – распределённой структуры предприятия или наличия нескольких отдельных информационных центров имеется возможность построения на основе WideTrack иерархической структуры, которая позволит обеспечить централизованное управление.

WideTrack верхнего уровня собирает информацию от нескольких источников (собственно WideTrack, SCADA, OPC, SQL-источников и т.д.) для передачи её в ERP, MES и другие приемники, а также обеспечивает запись управляющей и служебной информации обратно в источники данных. Связь между серверами одного уровня может использоваться, например, для создания систем с резервированием.

Таким образом, WideTrack обеспечивает эффективное решение вопросов управления бизнес-процессами компании в режиме реального времени на основе консолидации производственных данных.


1 Круглый стол «MES: путь к эффективному управлению производством». Журнал «Rational Enterprise Management», #1, 2006, СПб.
2 М.Б.Шехтман. «Средства и решения ГК «ТЕКОН» и НПФ «КРУГ» для автоматизации энерготехнологий». Доклад на конференции «Управление производством на энергетическом предприятии: тенденции, перспективы и проблемы развития» в рамках работы Комитета по отраслевым IT-решениям Бизнес-единицы № 1 РАО «ЕЭС России».
3 А. Кудинов «Хранилище данных как основа корпоративной интеграции», PCWEEK Россия, №20 2006г.

«Control Engineering» №1/2007