+7 342 219-56-90

Пермь, ул. Генерала Наумова, 8

Съем обработка и хранение информации

Общие данные

АСУ ТП — это система, состоящая из персонала и совокупности оборудования с программным обеспечением, использующихся для автоматизации функций этого персонала по управлению промышленными объектами: электростанциями, котельными, насосными, водоочистными сооружениями, пищевыми, химическими, металлургическими заводами, нефтегазовыми объектами.

АСУТП классифицируют следующим образом:

  • SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Система телемеханики, система телеметрии или система диспетчерского управления;
  • PLC (Programmable Logic Controller). Программируемый логический контроллер (ПЛК);
  • DCS (Distributed Control System). Распределенная система управления (РСУ).

Тип системы автоматизации подбирается под объект и может быть гибридным из нескольких систем.

Современный программно-технический комплекс АСУ ТП делится на три уровня: верхний (компьютеры), средний (контроллеры), нижний (полевое оборудование, датчики, исполнительные механизмы).

Верхний уровень — это серверы и пользовательские ПК (или АРМ — автоматизированное рабочее место). Сюда выводится состояние технологического процесса, и отсюда при необходимости оператором подаются команды на изменение параметров процессов. Для разработки управляющих алгоритмов используются различные SCADA системы (в зависимости от задачи), которые неявно можно разделить на серверную и клиентскую части. Серверной частью производится опрос датчиков, сбор, архивирование и обработка данных, а клиенты опрашивают сервера и отображают её на мониторах оператора. Инженерные станции служат для внесения изменений в работу АРМов, серверов и контроллеров, а также отображают диагностическую информацию всех компонентов АСУТП.

Определение «серверная» и «клиентская» части условны. Фактически разделение производится по лицензиям на компоненты используемой SCADA системы, а политика лицензирования у каждого производителя своя. Вплоть до разделения на: количество обрабатываемых сигналов, драйвера протоколов, количество рабочих станций, возможность создания веб-интерфейса, мобильного интерфейса, и прочее. Поэтому для подбора лицензии, необходимы полные исходные данные по проекту, и согласованное техническое задание на разрабатываемую систему.

В свою очередь функционирование системы предполагает два режима: режим разработки и режим функционирования (runtime). Данные режимы определяются типом лицензии, для полного функционирования в рабочем режиме, достаточно режима функционирования (runtime). Если в дальнейшем планируется модификация алгоритмов работы системы, например, в целях расширения, потребуется лицензия и на режим разработки. Оба режима независимы, и могут выполнятся на разных АРМ, к примеру редактирование работы алгоритмов возможно без остановки технологического процесса на инженерном АРМ, с последующим обновлением программ на основной рабочей станции.

Сбор данных и архивирование

Одной из обязательных функций является «архивирование», очень важно иметь возможность восстановить отчёты о работе системы в случае чего-то непредвиденного либо для глобального анализа при медленных и длительных процессах.

SCADA система постоянно складывает все собранные данные в БД. Их потом можно посмотреть в виде графиков (трендов), а при необходимости, если оговорено в техническом задании, реализуется выгрузка в виде отчётов в Excel или других форматов.

В разрабатываемых нами системах скорость записи и объем сохраняемой информации зависят от сложности системы. Для быстроменяющихся параметров скорость фиксации показателей может достигать 200 000 раз в секунду и выше, при этом, объём дискового пространства, для хранения и архивации такого количества параметров, может достигать нескольких десятков терабайт.

В системе реализовано информирование оператора о текущих и аварийных событиях. Они тоже обязательно архивируются. В общем виде сообщения делятся на текущие и важные (аварийные). Текущие скрыты в архиве, а журнал аварийных всегда выводится на экране оператора. Иногда к текстовым аварийным сообщениям привязываются звуковые сигналы.

Средний уровень — ПЛК, программируемые логические контроллеры. Здесь всё достаточно просто, чаще всего физически ПЛК состоят из отдельных модулей. Для программирования у каждого ПЛК имеется своя среда разработки, у некоторых производителей программно-аппаратного обеспечения она объединена со SCADA.

В составе ПЛК могут быть следующие модули:

  • Центральный процессор;
  • Блок дискретных входов;
  • Блок дискретных выходов;
  • Блок аналоговых входов;
  • Блок аналоговых выходов;
  • Блок температурных входов;
  • Блок питания;
  • Интерфейсные/коммуникационные блоки.

Нижний уровень – это глаза нос и уши системы, а именно все датчики и исполнительные механизмы, которые выполняют преобразования различных величин в стандартные сигналы, понятные системе среднего уровня, а также различные задвижки, моторизированные приводы и прочие механизмы управления.

Этапы создания САУ

Рассмотрим наш типовой скрипт разработки надёжной распределённой системы автоматического управления, построенной на современных программных и аппаратных средствах таких компаний, как National Instruments, Siemens, MDS, Мера и другие. Подбор оборудования и программного обеспечения выполняется исходя из технических требований, финансовых возможностей и пожеланий Заказчика.

К системе могут предъявляться различные требования, например, обязательная самодиагностика систем, возможность дальнейшего развития (модернизации) системы путём простого дополнения необходимыми модулями, запас измерительных и управляющих каналов и прочие.

К примеру, САУ средней сложности базируется на комплексе средств измерения, обработки и регулирования, связанных в единую сеть, и включающие в себя следующие компоненты:

  • Программируемый логический контроллер (ПЛК) с поддержкой цифрового последовательного интерфейса Ethernet;
  • Нормирующие преобразователи аналоговых и дискретных сигналов в цифровой интерфейс, который поддерживает ПЛК (1);
  • Релейные модули, для реализации функций по защите дорогостоящих микропроцессорных и преобразовательных систем;
  • Интуитивно понятная система клеммных колодок, для сопряжения с кабельной трассой от первичных преобразователей (датчиков давления, температуры и дискретных сигналов), а также исполнительных механизмов (электромеханические реле и моторизированной арматуры);
  • Источники питания, необходимые для обеспечения электрической энергией с достаточной силой тока всего низковольтного оборудования, входящего в состав САУ и источники бесперебойного питания;
  • Локальная сенсорная панель управления, с цифровым последовательным интерфейсом Ethernet;
  • Математическая инструкция для работы ПЛК;
  • Математическая инструкция для работы сенсорной панели управления;

Данная система может быть, как локальной, так и подключаться к серверу обработки и хранения данных при помощи индустриальной сети Ethernet через различное сетевое оборудование с последующей организацией специализированных мест операторов и инженеров для участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

В такой САУ связь компонентов низкого уровня выполняется при помощи аналоговых и дискретных сигналов, а связь компонентов среднего и верхнего уровней – при помощи индустриальной сети Ethernet (например, протокол PROFINET).

Основное оборудование среднего уровня (ПЛК, преобразователи, блоки питания, панели оператора) устанавливается в специализированные электрические шкафы с различной степенью защиты от воздействий окружающей среды и могут включать в себя системы микроклимата для установленного оборудования.

Данные технологии позволяют использовать изготовленные щиты автоматизации в помещениях, с высокой степенью запылённости, а также в неотапливаемых боксах в любое время года.

Наши решения позволяют реконструировать или разработать, изготовить и внедрить АСУТП любой степени сложности «под ключ» со следующими свойствами:

  • Количество каналов: Простые системы: до 100, сложные системы: более 1000;
  • Частота опроса каналов: до 200 000 раз в секунду;
  • Типы систем: SCADA, PLC, DCS;
  • Механизмы по помехозащите длинных линий связи;
  • Встроенные алгоритмы анализа данных;
  • Архивирование и хранение данных на носителях: до 10 ТБ и выше;
  • Индивидуальные алгоритмы для всех компонентов системы;

Все стадии инжиниринга выполняются по самым современным технологиям и в соответствии с установленными ГОСТ и ПУЭ.

В результате проведённых инжиниринговых работ мы получаем современную и аттестованную систему автоматизированного управления технологическими процессами предприятия, разработанную «под ключ», с полной документацией на русском языке (принципиальные схемы, схемы электрических соединений, кабельные журналы, схемы компоновки шкафов, принципиальные блок схемы, математическое и информационное обеспечение, руководства пользователей и обслуживающего персонала) и комплектуются всем необходимым программным обеспечением.

Наши клиенты:

Нажимая кнопку "Отправить", я соглашаюсь на обработку своих персональных данных. Подробнее