СТАТЬИ ПО ТЕМАМ

ВСЕ СТАТЬИ

2010   2009   2008   2007   2006   2005   2004   2003   2002   2001   1999   1998  

ПОИСК ПО СТАТЬЯМ


»»»

НОВОСТИ



 
 

Программные продукты

Модульная интегрированная SCADA КРУГ-2000® – новые горизонты применения

Статья опубликована в журнале «ИСУП» №2(22)/2009

В новой версии SCADA КРУГ-2000 4.0 расширена функциональность и оптимизированы многие базовые средства системы. Включена поддержка спецификаций ОРС HDA; тренды работают с реальными временными метками изменения параметров; добавлен канал для передачи данных телемеханики по протоколу МЭК 60870-5-104. Время разработки автоматизированной системы значительно сократит Мастер создания базы данных.
   

 

 

Гурьянов Л.В., к.т.н., ведущий специалист НПФ «КРУГ»
Кондратьев Р.Ю., начальник отдела НПФ «КРУГ»
Прошин Д.И., к.т.н., начальник отдела НПФ «КРУГ»


SCADA КРУГ-2000® – программный продукт для создания систем мониторинга, управления и сбора данных, функционирующих на базе компьютеров, совместимых с IBM PC, под управлением операционной системы Windows XP Professionl/2003 Server/Vista. АСУ ТП, разработанные на основе SCADA КРУГ-2000, много лет успешно эксплуатируются на лучших предприятиях по переработке нефти и газа, в энергетике, химической промышленности и многих других отраслях производства.

Главные особенности программных средств SCADA КРУГ-2000 – это модульность и глубокая интеграция со средой программирования контроллеров.

Модульность SCADA КРУГ-2000 – это возможность легко построить автоматизированную систему с заданной функциональностью и архитектурой:

  • Локальная система на одном компьютере
  • Система, построенная по технологии клиент-сервер
  • Иерархическая распределенная система управления многими объектами, интегрированная в сеть предприятия (рис. 1).

Рисунок 1 – пример распределенной системы диспетчерского управления

Устанавливаемые на компьютер программные комплексы SCADA КРУГ-2000 («Сервер БД», «Станция оператора-клиент» и другие) включают серверные и клиентские модули, например:

 

  • Сервер оперативной/архивной базы данных (БД/АБД) – сбор, обработка в реальном времени оперативных данных, хранение этих данных и предоставление их всем абонентам автоматизированной системы. Серверы являются резервируемыми и зеркализируют свои данные.

Архивированию подлежат тренды, печатные документы и протокол событий

  • ОРС DA/HDA-сервер – предоставление технологических данных в формате ОРС
  • Сервер событий – формирование, обработка и квитирование сообщений о тревогах, генерируемой системой при возникновении исключительных ситуаций. Реализована возможность формирования сложных выражений для генерации тревог
  • Сервер единого времени – синхронизация таймеров всех устройств АСУ ТП, переходов «зима-лето», «лето-зима», использование системы GPS
  • Сервер Web-Контроль – web-мониторинг технологического процесса
  • Графический интерфейс (станции операторов-клиенты)

Толстые клиенты (клиенты Сервера БД/АБД):

  • Визуализация состояния технологического процесса с индикацией и звуковой сигнализацией аварийных ситуаций
  • Дистанционное управление исполнительными механизмами и приводами, изменение заданий аналоговым регуляторам
  • Просмотр и печать истории процесса и архивов данных.

Тонкие клиенты (клиенты Web-Контроль, без установки программного обеспечения SCADA КРУГ-2000):

  • Визуализация состояния технологического процесса и его истории (мнемосхемы, отчетные документы, протокол событий)
  • ОРС DA/HDA-клиент – получение технологических данных в формате ОРС.

Модульный подход к построению автоматизированных систем позволяет установить в компьютер только те программные компоненты SCADA КРУГ-2000, которые необходимы для решения поставленных задач (рис. 2).

Рисунок 2 – выбор компонентов для установки

Глубокая интеграция SCADA и среды программирования контроллеров обеспечивает наилучшие динамические характеристики автоматизированной системы, максимальную децентрализацию обработки технологических данных (обработка на контроллерном уровне) и снижение совокупной стоимости владения. Все это достигается за счет:

  • работы с единой, целостной и непротиворечивой Базой данных системы
  • обмена данными с контроллером по фирменному высоконадёжному скоростному протоколу
  • поддержки стандартных протоколов МЭК 60870-5-101, МЭК 60870-5-104, MODBUS RTU, MODBUS TCP и других
  • On-line диагностики контроллера и его модулей
  • сетевой загрузки ПО контроллера
  • поддержки стандарта IEC61131 на нижнем и верхнем уровнях автоматизированной системы.

Надежность автоматизированных систем обеспечивают следующие средства SCADA КРУГ-2000:

  • резервирование сетей (100% «горячий» резерв)
  • 100% «горячее» резервирование серверов базы данных
  • N-кратное резервирование Станций Оператора
  • 100% «горячее» резервирование (дублирование) контроллеров
  • 100% «горячее» резервирование процессорных модулей в контроллерах с дублированной вычислительной частью
  • разграничение доступа к функциям системы
  • программный и аппаратный автоматический перезапуск (для станций и контроллеров)
  • система защиты на основе электронного ключа Rainbow Technologies – Sentinel SuperPro.

Технология разработки программных средств и программно-технических комплексов НПФ «КРУГ» сертифицирована по ISO 9001:2000.

Интеграция в управление предприятием. Применение в разработке SCADA КРУГ-2000 стандартизованных (OPC, SQL, XML, COM, OLE DB) и инновационных решений обеспечивает возможность как горизонтального, так и вертикального обмена данными между подсистемами предприятия и позволяет легко интегрировать SCADA КРУГ-2000 в единое информационное пространство управления производством (рис. 3).

Рисунок 3 – пример интеграции SCADA КРУГ-2000 в управление ТЭЦ

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ SCADA КРУГ-2000 ВЕРСИИ 4.0

Во втором квартале 2009 года запланирован выпуск новой версии программного продукта SCADA КРУГ-2000®.
Главная стратегия и основной лейтмотив, нашедшие отражение в новой версии SCADA КРУГ-2000, – это обеспечение еще более высокой надежности управления и точности передачи измеряемых величин в распределенных системах управления с сохранением высокой производительности обработки данных. Использование этих возможностей в системах учёта,  диспетчеризации и телемеханики позволит наделить эти системы совершенно новыми свойствами и качествами.
Для достижения характеристик, предъявляемых к современным автоматизированным системам контроля и управления, в новой версии SCADA КРУГ-2000 расширена функциональность и оптимизированы многие базовые средства системы. Особое внимание уделено реализации эффективного обмена данными по каналам с малой пропускной способностью.

Отдельно можно выделить следующую новую функциональность SCADA КРУГ-2000 версии 4.0:
Поддержка спецификаций ОРС «Historical Data Access»
В новой версии SCADA КРУГ-2000 расширена поддержка спецификаций ОРС-технологии.
Теперь для анализа и обработки истории процесса можно использовать обмен данными между ОРС НDA-сервером и ОРС НDA-клиентом. Оба эти компонента включены в состав SCADA КРУГ-2000 и предназначены для обмена историческими данными как между ОРС НDA-серверами различных производителей устройств связи с объектом (УСО) и ОРС НDA-клиентом SCADA КРУГ-2000, так и для предоставления данных ОРС НDA-сервера SCADA КРУГ-2000 ОРС НDA-клиентам других информационных и управляющих систем.

Событийные тренды. Усовершенствованный механизм ведения трендов

Рисунок 4 – настройка тренда

Дальнейшее развитие получили возможности фиксации изменений текущих значений параметров автоматизированных систем (в том числе и таких параметров систем телемеханики, как токов, напряжений, мощностей и других), а также формирования и просмотра протокола событий технологического процесса.
В предыдущих версиях тренды велись непосредственно на станции оператора, а контроллер только предоставлял информацию по текущим значениям технологических переменных.

В новой версии усовершенствован механизм ведения трендов (рис. 4). Новая функциональность программных средств позволяет сохранять в базе данных контроллера тренды вместе с временными метками изменения переменной и качеством полученного значения. При регистрации событий, связанных с изменением значений физических переменных, используется именно время непосредственного изменения переменной, а не время регистрации данного события в автоматизированной системе.
Функция хранения трендов в контроллере позволяет гарантировать сохранность данных при обрывах связи между УСО и SCADA-сервером, регистрировать и передавать в SCADA-сервер реальные временные метки изменения параметров в контроллере, значительно уменьшить нагрузку на сеть за счёт асинхронного режима передачи данных.

Событиям, связанным с изменением текущих значений переменных, в новой версии SCADA КРУГ-2000 поставлен в соответствие специальный тип трендов – «событийные тренды». В отличие от базовых трендов, в которых задается фиксированное время регистрации значений переменных, событийные тренды формируются только в моменты изменения значений технологических параметров. Событийные тренды позволяют в одном событийном самописце регистрировать изменения значений переменных, принадлежащих разным каналам, например, каналам «ОРС НDА-клиент» или «РС-контроллер (ТМ)».

Специализированный канал связи для передачи данных телемеханики
В новой версии к существующим в SCADA КРУГ-2000 и хорошо зарекомендовавшим каналам связи в автоматизированных системах для передачи событийных трендов на станцию оператора или другим клиентам используется новый специализированный канал связи – «РС контроллер (ТМ)», обеспечивающий обмен данными по протоколу МЭК 60870-5-104.

Реализованы следующие режимы работы канала:

  • Опрос переменных канала. Для канала под периодом опроса понимается период запроса всей информации (протокол событий, значения трендов, текущие значения переменных). При этом периодически запрашиваются только те группы переменных, для которых назначен режим опроса «Синхронный». Группы переменных с назначенным режимом опроса «Асинхронный» будут запрашиваться по изменению.

   При опросе переменных по протоколу «PC-контроллер (ТМ)» передаются только текущие значения.

  • Передача команд управления. При возникновении команды управления она отправляется сразу в контроллер. Период опроса по каналу не влияет на отправку команды управления.
  • Получение протокола событий. Сервер базы данных получает протокол событий от контроллера с периодом, установленным в конфигурационном параметре «Период опроса протокола событий»
  • Получение трендов от контроллера. Сервер базы данных запрашивает тренды от контроллера с периодом, установленным в конфигурационном параметре «Период опроса». При первом запросе с контроллера запрашиваются все имеющиеся точки трендов. При последующих запросах в БД сохраняются только новые сформированные точки.

Основное назначение канала – передача данных телемеханики.

Мастер создания базы данных
Мастер создания базы данных значительно сокращает время и превращает процесс создания базы данных в последовательность шагов, понятных и удобных для разработчика автоматизированной системы. Мастер включает компоненты (мастера) создания абонентов, каналов и формирования технологических переменных автоматизированной системы.

Повышение надежности системы

В новой версии SCADA КРУГ-2000 поддерживает «временные» электронные ключи защиты. Данные ключи ограничивают время использования системы до определённой даты, которая задаётся НПФ «КРУГ» при программировании ключа. После превышения заданной даты временный ключ блокирует запуск приложений SCADA КРУГ-2000.

В случае «зависания» операционной системы (ОС) программный модуль «Сервис перезапуска» производит настройку платы перезапуска и, соответственно, контролирует состояние  ОС.
Использование улучшенного алгоритма работы «Сервиса перезапуска» и новой платы перезапуска «WatchDog–USB 2.0 (WD–U 2.0)» (НПФ «КРУГ») обеспечивает более надёжный механизм запуска/останова процессов автоматизированной системы при «выходе» системных ресурсов (оперативной памяти и загрузки процессора) за допустимые границы.

Основные отраслевые и типовые технические решения на базе программно-технических средств НПФ «КРУГ»

Решения в нефтяной отрасли

  • АСУ ТП процессов нефтепереработки (установки ЭЛОУ,  АТ, АВТ, УПН, УКПН, риформинга, ГФУ, ЛЧ, печи, резервуарные парки, ОЗХ и др.)
  • Системы коммерческого учета нефти и нефтепродуктов
  • АСУ ТП парков сырья и готовой продукции, системы налива
  • Системы интеллектуальных ПАЗ и автоматизации ПЛАС (план ликвидации аварийных ситуаций)
  • АСУ ТП мини-НПЗ
  • АСУ ТП заводских котельных и ТЭЦ
  • Системы технического и коммерческого учета энергоресурсов предприятия, системы телемеханики энергохозяйства предприятия.

Решения в газовой отрасли

  • АСУ ТП процессов газопереработки
  • АСУ газоперекачивающих агрегатов с электроприводом
  • Системы коммерческого учета газов и сжиженного газа
  • АСУ ТП резервуарных парков.

Решения в энергетике

  • АСУ ТП котлоагрегатов, турбогенераторов, ГРП
  • Системы автоматизированного розжига
  • АСУ ТП ХВО и др.
  • АСУ ТП ГТУ и ГТЭС
  • Системы коммерческого учета газов и теплоресурсов
  • Интегрированные системы технического учета энергоресурсов
  • АСДТУ теплосетевой компании
  • Система консолидации данных энергокомпании.

Решения в ЖКХ

  • ИАС «ЭнергоГород» – система учета и диспетчеризации энергоресурсов города/района/УК
  • АСДУ энергопотребления жилого микрорайона
  • АСДУ уличным освещением города
  • АИИС ТУЭ трансформаторных подстанций, домов, коттеджных поселков
  • ИАСУ котельной
  • АСУ ТП насосных станций тепловых сетей и тепловых пунктов
  • АСКиДУ систем жизнеобеспечения зданий.

Решения для водного хозяйства

  • АСУ ТП водозабора (водозаборные скважины, насосные станции 1-го и 2-го подъемов)
  • АСУ ТП реагентного хозяйства
  • Системы автоматизации и диспетчеризации объектов водоснабжения и водоотведения (КНС)
  • Системы автоматизации и диспетчеризации мелиорационного канала.

Решения в стройиндустрии

  • Системы контроля параметров печей обжига извести
  • АСУ ТП по производству ячеистого бетона
  • АСУ ТП по производству керамической плитки и кирпича.

Решения для пищевой промышленности

  • Автоматизированная система контроля параметров производства пива – бродильных танков на пивоваренном заводе
  • АСДУ элеватором, зерноочистительным комплексом
  • АСУ ТП рушельно-веечного цеха для маслозаводов
  • Системы комплексного технического и коммерческого учета энергоресурсов и единиц выпускаемой продукции предприятия.

Решения для пожаробезопасности

  • Системы мониторинга и управления спринклерным пожаротушением, дымоудалением, газовым пожаротушением.

Решения по автоматизации в других отраслях: химической, металлургии и горной промышленности, машиностроении, фармацевтике.

Программно-технические средства

  • Коммуникационные устройства серии DevLink® – конвертер протоколов и коммуникационный сервер
  • Программно-аппаратный комплекс сервер единого времени TimeVisor
  • Модуль системного контроля (сторожевой таймер) WatchDog-USB™ 2.0 (WD-U2.0)
  • Пневмоцифровой регулятор PECont™.

«ИСУП» №2(22) 2009