Программные продукты

Система консолидации технологических данных генерирующей компании

«Энергетика и промышленность России», №9(2)/2008
   

 


 

 

Гурьянов Л.В., к.т.н., ведущий специалист НПФ «КРУГ»
Прошин А.И., к.т.н., начальник отдела департамента АСУ ТП НПФ «КРУГ»
Прошин Д.И., к.т.н., заместитель начальника департамента системного ПО


Многие компании сегодня сталкиваются с проблемой, когда основные технико-экономические данные рассредоточены по системам, реализующим многочисленные офисные, административные и технологические процессы, и не могут совместно использоваться в масштабах всего предприятия.
В значительной степени эта проблема присуща и генерирующей компании, основные бизнес-процессы которой связаны с технологией, работающей в режиме реального времени и охватывающей технологические объекты компании на всём ее пространстве.
Решение этой проблемы может быть достигнуто за счет интеграции данных – координированного и полного их представления в рамках генерирующей компании.

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:
Едва ли не главными критериями выбора «программных инструментов» для создания HMI-программ с расширенной функциональностью являются «прозрачность» архитектуры, единая среда разработки с простым пользовательским интерфейсом и быстрое освоение этих средств.

 

  • Обеспечение оперативной визуализации и анализа KPI (КПЭ – ключевой показатель эффективности), связанных с бизнес-процессами генерации и распределения энергоресурсов
  • Интеграция текущих и исторических данных
  • Объединение данные из разнородных источников
  • Обеспечение однородность данных в организации
  • Поддержка корпоративных стандартов.

Основой интеграции технологических данных компании является сервер WideTrack™.
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 компании. 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 и других), позволяя сосредоточиться на решении высокоуровневых проблем управления предприятием, делая архитектуру системы простой и наглядной.

Рассмотрим типовое решение интеграции технологических данных генерирующей компании на базе сервера WideTrack.

Цели и задачи
Основными целями интеграции данных являются:
  • Повышение эффективности технологического управления генерирующей компанией
  • Оперативный контроль производства и потребления энергоресурсов ТГК (горячая и холодная вода, пар, электроэнергия, природный газ, мазут, уголь)
  • Предоставление оперативной информации о работе основного оборудования

Архитектура системы
Интеграция распределенных технологических данных генерирующей компании осуществляется по иерархическому принципу (рисунок 1):
  • 1 уровень. Существующие АСУ.
    На этом уровне используются существующие автоматизированные системы сбора и обработки данных на энергообъектах. Например, АСУ ТП котлоагрегата, АСУ ТП турбоагрегата, АСКУЭ, АСКУГ, АСКУТ, автоматизированная система ВХР, информационная система расчета КПЭ и другие.
  • 2 уровень. Уровень ТЭЦ
    На каждой ТЭЦ устанавливается станционный сервер технологических данных (СТД) WideTrack, который в режиме времени, близком к реальному, организует сбор и обработку информации с существующих автоматизированных систем. Собранная информация посредством цифровых каналов связи передается на 3 уровень.
  • 3 уровень. Консолидированный центр сбора технологических данных.
    На данном уровне сервер технологических данных – центральный WideTrack – осуществляет сбор и обработку информации, поступающей со станционных СТД, а также ее хранение в централизованном хранилище (MS SQL-сервер) и предоставление для визуализации и анализа на уровне диспетчерско-оперативного персонала.
  • 4 уровень. Уровень диспетчерско-оперативного персонала и пользователей корпоративной сети компании.
    Оперативная и архивная информация центрального СТД используется в системах оперативного расчета КПЭ и прогнозирования, анализа эффективности и оптимизации состава и режима работы основного оборудования.



Рисунок 1


Использование SCADA/HMI DataRate – эффективное решение для визуализации и документирования технологической информации и Web-доступа к ней.
WideTrack и коммуникационные средства НПФ «КРУГ» позволяют легко осуществить получение данных для хранилища и систем бизнес-аналитики не только из систем автоматизации, но и непосредственно с модулей ввода-вывода и интеллектуальных датчиков. Одним из типовых решений интеграции данных в этом случае является использование коммуникационного средства DevLink Converter (рисунок 2). Этот продукт предназначен для преобразования протоколов цифровых приборов и устройств, работающих по различным протоколам обмена и физическим каналам связи, в единый унифицированный формат, принятый на предприятии или в отрасли (например, в соответствии со стандартами IEC 870-5-101, IEC 870-5-104, MODBUS или MODBUS TCP).



Рисунок 2


Компоненты WideTrack
WideTrack является модульным программным продуктом. Каждый компонент является отдельным программным модулем и может работать на отдельном компьютере, что позволяет достичь высокой степени масштабируемости и производительности, организовать гибкую среду обработки информации для крупных и территориально рассредоточенных организаций. Возможно построение «цепочки» компонентов обработки/преобразования данных, после чего эта цепочка рассматривается как единое целое, т.е. как еще один компонент.
В состав WideTrack входят следующие программные компоненты:
  • Хранилище данных – в качестве хранилища используются СУБД: Microsoft SQL Server 2000/2005, Oracle и другие
  • Коннекторы к источникам данных – программы, получающие данные из различных источников (OPC-серверы, SCADA-системы, ODBC/OLEDB/ADO-источники и другие) и передающие обратно 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
  • Сервер WideTrack – 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 визуальной настройки компонентов WideTrack: коннекторов, обработчиков и хранилища (для этого предназначен специальный компонент - SQL-хранитель), а также настройки расписаний, прав доступа и работы с проектами.
  • WideTrack агент – дополнительная утилита, расположенная в области уведомлений на системной панели задач. Предназначена для уведомления пользователя о статусе сервера WideTrack, быстрого запуска/останова и быстрого запуска WideTrack конфигуратора.
Основные функции WideTrack:
  • Обмен информацией с разнотипными источниками данных, включая реляционные базы данных, SCADA-системы, XML, форматы данных ОРС DA, HDA и другие. Определяется наличием в WideTrack специального коннектора для каждого типа источника
  • Реализация различных моделей сбора данных, включая сбор модифицированных данных, сбор данных, управляемый событиями, а также потоковую загрузку в «мягком» реальном времени и сбор данных по заданному времени (расписания)
  • Обработка данных. Реализуется за счёт специально написанных функций – обработчиков и обеспечивает решение пользовательских задач обработки данных
  • Хранение. Универсальное сохранение данных в различные СУБД (Microsoft SQL Server 2000/2005 , Oracle, MySQL и другие).
WideTrack обеспечивает:
  • Универсальность сбора и обработки данных
  • Предоставление информации для получения полной картины бизнеса
  • Информационную открытость
  • Независимость от программных продуктов АСУ нижних и верхних уровней
  • Поддержку систем классификации и кодирования AKS/KKS и других
  • Легкую интеграцию WideTrack как в создаваемые, так и в уже существующие системы.
Таким образом, WideTrack – это эффективное решение вопросов управления бизнес-процессами компании на основе консолидации производственных данных.

Энергетика и промышленность России, №9(2)/2008