5.2.2.2. Основные функции scada.

На SCADA – систему возлагаются две основные функции:

• сбор данных о контролируемом технологическом процессе;

• управление технологическим процессом, реализуемое ответственными лицами на основе собранных данных и правил (критериев), выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность и безопасность технологического процесса.

SCADA – системы обеспечивают выполнение следующих основных функций.

• Прием информации от контролируемых технологических параметров от контроллеров нижних уровней и датчиков.

• Сохранение принятой информации в архивах.

• Вторичная обработка принятой информации.

• Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме.

• Прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов.

• Регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы.

• Оповещение эксплуатационного персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях.

• Формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной документации.

• Обмен информацией с АСУП.

• Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.

Средний уровень (уровень управления по показателям качества продуктов и эффективности производства) может быть реализован с использованием SCADA-систем отечественных и зарубежных производителей, например :

• Trace Mode (AdAstra, Россия);

• GENIE (Advantech, Тайвань);

• Genesys (Iconics, США);

• Real Flex (BJ, США);

• FIX (Intellution, США);

• Factory Suite, InTouch (Wanderware, США);

• Citect (CiTechnologies, США) и др.

Перечисленные выше программные продукты предназначены для использования на действующих технологических установках в реальном времени и, следовательно, требуют использования компьютерной техники в промышленном исполнении, отвечающей наиболее жестким требованиям в смысле надежности, стоимости и безопасности.

К SCADA-системам предъявляются особые требования:

- соответствие нормативам "реального времени" (в т.ч. и "жесткого реального времени");

- способность адаптироваться как к изменениям параметров среды в темпе с этими изменениями, так и к условиям работы информационно-управляющего комплекса;

- способность работать в течение всего гарантийного срока без обслуживания (бесперебойная работа годами);

- установка в отдаленных и труднодоступных местах (как географически - малообжитые районы, так и технологически - колодцы, эстакады).

Основные возможности SCАDA-систем:

- сбор первичной информации от устройств нижнего уровня;

- архивирование и хранение информации для последующей обработки (создание архивов событий, аварийной сигнализации, изменения технологических параметров во времени, полное или частичное сохранение параметров через определенные промежутки времени);

- визуализация процессов;

- реализация алгоритмов управления, математических и логических вычислений (имеются встроенные языки программирования типа VBasic, Pascal, C и др.), передача управляющих воздействий на объект;

- документирование как технологического процесса, так и процесса управления (создание отчетов), выдача на печать графиков, таблиц, результатов вычислений и др.;

- сетевые функции (LAN, SQL);

- защита от несанкционированного доступа в систему;

- обмен информацией с другими программами (например, Outlook, Word и др. через DDE, OLE и т.д.).

Понятие открытости ПО

Открытость: аппаратная и программная .

Аппаратная открытость – поддержка или возможность работы с оборудованием сторонних производителей.

Современная SCADA не ограничивает выбора аппаратуры нижнего уровня, т.к. предоставляет большой выбор драйверов или серверов ввода-вывода.

Программная открытость - для программной системы определены и открыты используемые форматы данных и процедурный интерфейс, что позволяет подключить к ней внешние, независимо работающие компоненты, в том числе разработанные отдельно программные и аппаратные модули сторонних производителей.

Для подсоединения драйверов ввода-вывода к SCADA используются два механизма:

- стандартный динамический обмен данными (DDE – Dynamic Data Exchange и др.),

- по внутреннему протоколу, известному только фирме-разработчику.

В большинстве SCADA используется DDE, однако из-за ограничений по производительности и надежности он не совсем пригоден для реального времени. Взамен него Microsoft предложила более эффективное средство: OLE (Object Linking and Embeddung – включение и встраивание объектов).

Рисунок 5.5

На базе OLE появился новый стандарт OPC (OLE for Process Control), ориентированный на рынок промышленной автоматизации. Новый стандарт позволяет, во-первых, объединять на уровне объектов различные системы управления и контроля, во-вторых, устраняет необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов. Спецификация OPC позволяет независимым разработчикам программного обеспечения и программных средств, создавать совместимые между собой продукты.

Варианты обмена SCADA-систем с приложениями и физическими устройствами через ОРС приведены на рисунке 5.5.

Типичная последовательность действий при программировании SCADA-системы:

1) Формирование статического изображения рабочего окна: фон, заголовки, мнемосхема процесса и т.д.

2) Формирование динамических объектов каждого окна. Как правило, динамические объекты создаются с помощью специализированного графического редактора самого SCADA-пакета по жестко заданному алгоритму или на основе набора библиотечных элементов с последующим присвоением параметров (например, рукоятка на экране).

3) Описание алгоритмов отображения, управления, архивирования, документирования. Для этого имеются соответствующие встроенные языки программирования.