uy » Fond » Telemexanikada SCADA tizimi nima? SCADA tizimlarining funksional imkoniyatlari Scada tizimlarining asosiy imkoniyatlari va vositalari.

Telemexanikada SCADA tizimi nima? SCADA tizimlarining funksional imkoniyatlari Scada tizimlarining asosiy imkoniyatlari va vositalari.

SCADA tizimi atamasi ma'lumotlarni yig'ish uchun apparat-dasturiy kompleksni (telemexanik kompleks) belgilash uchun ishlatiladi.

SCADA tizimlari tomonidan hal qilinadigan asosiy vazifalarga quyidagilar kiradi:

  • USO (boshqariladigan ob'ekt bilan aloqa qurilmasi) bilan real vaqtda ma'lumotlar almashinuvi. Ushbu qurilma sanoat boshqaruvchisi yoki kiritish-chiqarish platasi bo'lishi mumkin.
  • Haqiqiy vaqtda ma'lumotlarni qayta ishlash.
  • Monitor ekranida ma'lumotlarni odamlarga tushunarli shaklda ko'rsatish (HMI, ingliz tilidan qisqartirilgan. Human Machine Interface - inson-mashina interfeysi).
  • Texnologik ma'lumotlar bilan real vaqt rejimida ma'lumotlar bazasini yuritish.
  • Signal signalizatsiyasi va signalni boshqarish.
  • Jarayonning borishi haqida hisobotlarni tayyorlash va shakllantirish.
  • Texnologik ma'lumotlarni arxivlash (tarix to'plami).

Tashqi ilovalar (DBMS, elektron jadvallar, matn protsessorlari va boshqalar) bilan aloqani ta'minlash. Korxonani boshqarish tizimida bunday ilovalar ko'pincha MES darajasi sifatida tasniflanadi.

Ba'zan SCADA tizimlari sanoat kontrollerlarini dasturlash uchun qo'shimcha dasturiy ta'minot bilan jihozlangan. Bunday SCADA tizimlari integratsiyalashgan deb ataladi va ularga SoftLogic atamasi qo'shiladi.

Bu ensiklopediyadan olingan quruq formula edi. Darhaqiqat, ushbu toifadagi tizimlar aniq maqsadga ega - ular ko'plab uzoq ob'ektlarni (1 dan 10 000 ta nazorat punktlari, ba'zan bir-biridan minglab kilometr masofada) yoki bitta geografik taqsimlangan ob'ektni nazorat qilish va jo'natish qobiliyatini ta'minlaydi. .

Klassik misollar:

  • neft quvurlari;
  • gaz quvurlari;
  • Suv quvurlari;
  • Elektr quvvatini masofadan taqsimlovchi podstansiyalar;
  • Suv qabul qilish;
  • Dizel generator nuqtalari va boshqalar.

SCADA ning asosiy vazifasi boshqaruv punktlaridan keladigan turli xil masofaviy ob'ektlar haqida ma'lumot to'plash va bu ma'lumotlarni yagona dispetcherlik markazida ko'rsatishdir. Bundan tashqari, SCADA qabul qilingan ma'lumotlarni uzoq muddatli arxivlashni ta'minlashi kerak. Shu bilan birga, dispetcher ko'pincha ob'ektni nafaqat passiv kuzatish, balki uni cheklangan darajada boshqarish, turli vaziyatlarga munosabat bildirish imkoniyatiga ega.

Umumiy SCADA tuzilishi

SCADA operatsiyasi - bu qayta ishlash, tahlil qilish va mumkin bo'lgan boshqarish uchun uzoq nuqtalardan (ob'ektlardan) real vaqt rejimida ma'lumot to'plashning uzluksiz jarayoni.

Real vaqt rejimida ishlov berish talabi barcha xabarlar va ma'lumotlarni operatorning (dispetcherning) markaziy interfeysiga tezkor yetkazib berish (berish) zarurati bilan bog'liq. Shu bilan birga, real vaqt tushunchasi turli SCADA tizimlari uchun farq qiladi.

Barcha zamonaviy SCADA tizimlari uchta asosiy tizimni o'z ichiga oladi strukturaviy komponentlar(quyidagi rasmga qarang):

Masofaviy terminal birligi(RTU) to'g'ridan-to'g'ri boshqariladigan ob'ektga ulanadigan va vazifani (nazoratni) real vaqtda qayta ishlaydigan masofaviy terminaldir. RTU ilovalarining diapazoni keng: ob'ektdan ma'lumot to'playdigan ibtidoiy sensorlardan tortib, ma'lumotni qayta ishlash va boshqarishni qiyin real vaqtda amalga oshiradigan ixtisoslashtirilgan ko'p protsessorli nosozliklarga chidamli hisoblash tizimlarigacha. Uning o'ziga xos amalga oshirilishi dasturning o'ziga xos xususiyatlari bilan belgilanadi. Past darajadagi axborotni qayta ishlash qurilmalaridan foydalanish markaziy boshqaruv markazi bilan aloqa kanallari uchun tarmoqli kengligi talablarini kamaytirish imkonini beradi.

Asosiy terminal birligi(MTU), Master Station (MS) boshqaruv markazi (asosiy terminal); odatda yumshoq (kvazi-) real vaqtda yuqori darajadagi ma'lumotlarni qayta ishlash va boshqarishni amalga oshiradi. Asosiy funktsiyalardan biri inson-mashina interfeysini (inson operatori va tizim o'rtasida) ta'minlashdir. Muayyan tizimga qarab, MTU turli xil shakllarda amalga oshirilishi mumkin: aloqa kanallarini ulash uchun qo'shimcha qurilmalarga ega bitta kompyuterdan yirik hisoblash tizimlari (meynfreymlar) va/yoki mahalliy tarmoqqa ulangan ish stantsiyalari va serverlarigacha. Qoida tariqasida, MTUni qurishda tizimning ishonchliligi va xavfsizligini oshirish uchun turli usullar qo'llaniladi. MTU qurilmasi ko'pincha SCADA serveri deb ataladi.

Aloqa tizimi(CS) RTU va MTU o'rtasidagi aloqa tizimi (aloqa kanallari). Masofaviy bloklardan (RTU) markaziy dispetcher interfeysiga ma'lumotlarni uzatish va boshqaruv signallarini MTU dan RTUga qaytarish kerak. Aloqa tizimi sifatida quyidagi ma'lumotlarni uzatish kanallaridan foydalanish mumkin:

  • Ijaraga olingan liniyalar - o'z yoki ijaraga olingan; mis kabel yoki optik tolali;
  • Xususiy radio tarmoqlari;
  • Analog telefon liniyalari;
  • Raqamli ISDN tarmoqlari;
  • Uyali aloqa tarmoqlari GSM (GPRS).

Aloqa liniyalarini takrorlash uchun qurilmalar bir nechta tarmoqlarga ulanishi mumkin, masalan, ajratilgan liniya va zaxira radiokanal.

Boshqarish jarayoni sifatida SCADA ning xususiyatlari

Quyida keltirilgan ba'zilari xususiyatlari Zamonaviy dispetcherlik tizimlarida boshqaruv jarayoni:

  • SCADA tizimlarida shaxsning (operator, dispetcher) mavjudligi majburiydir;
  • Har qanday noto'g'ri ta'sir nazorat ob'ektining ishdan chiqishiga (yo'qolishiga) yoki hatto halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin;
  • Dispetcher odatda tizimni boshqarish uchun umumiy mas'uliyatga ega, bu oddiy sharoitlarda, faqat vaqti-vaqti bilan optimal ishlashga erishish uchun parametrlarni sozlashni talab qiladi;
  • Ko'pincha dispetcher ko'rsatilgan ma'lumotni passiv ravishda kuzatadi. Dispetcherning nazorat qilish jarayonida faol ishtiroki kamdan-kam hollarda, odatda muhim voqealar - nosozliklar, favqulodda vaziyatlar va favqulodda vaziyatlar va hokazolarda sodir bo'ladi;
  • Operatorning tanqidiy vaziyatlardagi harakatlari vaqt bo'yicha qat'iy cheklangan bo'lishi mumkin (bir necha daqiqa yoki hatto soniya).

Taraqqiyot bir joyda to'xtamaydi. Korxonalar doimiy monitoringni va avariyaga o'z vaqtida javob berishni talab qiladigan mashina va agregatlardan foydalanadilar. Agar siz joriy ko'rsatkichlar va grafiklarni, birliklaringizning ishlashini kuzatishni yoki shaxsiy kompyuter yoki planshetda issiqxonadagi yotoqlarni kuzatishni istasangiz, buning uchun maxsus dasturiy ta'minotni (SCADA tizimi) o'rnatishingiz va oddiy sozlashlarni amalga oshirishingiz kerak. Bugungi kunda IT texnologiyalari bozori SCADA tizimlari dasturlarini taklif etadi.

Ushbu maqoladan siz quyidagilarni bilib olasiz:

Hammaga salom! Hurmatli xonimlar va janoblar, internet foydalanuvchilari. Gridin Semyon siz bilan. Va bu maqolada men sizga qiziqarli dastur haqida gapirib bermoqchiman. Men endigina SCADA tizimlarini dasturlashni boshlaganimda, sozlashda qiyinchiliklarga duch keldim. Men tushunmagan ko'p narsa bor edi, bu menga atamalar va tushunchalarni tushunish uchun uzoq vaqt talab qildi. Xo'sh, har qanday yangi biznesda bo'lgani kabi.

Nima uchun sizga SCADA dasturi kerak?

Shunday ekan, mavzuimizga qaytaylik. SCADA (quti: Nazorat nazorati va ma'lumotlarni yig'ish) - nazorat nazorati va ma'lumotlarni yig'ish, real vaqt rejimida turli jismoniy sensorlardan ma'lumotlarni to'plash, arxivlangan parametrlarni qayta ishlash va ma'lumotlarni monitor, telefon yoki planshet ekranida ko'rsatish uchun mo'ljallangan dasturiy ta'minot to'plami. .

Tizim ikki qismdan iborat: dasturiy va apparat. Tizimni amalga oshirishning eng oddiy tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan. Agar siz darhol mashq qilishni istasangiz, unda buning uchun.

Shunday qilib, tizimni avtomatlashtirish quyi darajadan boshlanadi. Bu turli sensorlar mantiqiy yoki I/U modullari tomonidan so'ralganda.

Keyinchalik, ulanish havolasi tashkil etilgan - bu OPC server yordam dasturi. U nima ish qiladi? Dastur har bir modulni so'roq qiladi va registrlardan ma'lumotlarni oladi. Mikroelektronika kursidan registr axborotni saqlaydigan xotira katakchasidir.

Keyin SCADA OPC serveridan "Hey, sizda biron bir ma'lumot bormi, uni qayta ishlash uchun bering." Shuning uchun dispetcherlik dasturi ma'lumotni oladi va uni vizualizatsiya ekranida ko'rsatadi.

Aslida, hech qanday murakkab narsa yo'q. Vaqt o'tishi bilan siz buni aniqlay olasiz. Xo'sh, qanday dasturlardan foydalanaman?

Master SCADA

INSAT dasturiy ta'minot to'plami. Sanoat ob'ektlarini jo'natish uchun juda kuchli va moslashuvchan vosita.

Ushbu mahsulot menga yoqdi:

  • Dasturlar va ulanishlar bilan barcha operatsiyalar yagona ishlab chiqish muhitida amalga oshiriladi.
  • Turli xil tasvir kutubxonalari va funktsional bloklari juda ko'p.
  • Mnemonik diagrammaning vizualizatsiyasini dasturlashning moslashuvchanligi.
  • Grafiklar, hisobotlar, xabarlar, arxivlarning ajoyib funksionalligi.

Kamchiliklardan, mening fikrimcha, faqat bitta va mutlaqo muhim:

Interfeys mashaqqatli va murakkab bo'lib, hamma narsa qaerdaligini aniqlash qiyin bo'lishi mumkin. Sozlamalarda yo'qolib ketish oson, ular barcha menyu yorliqlari bo'ylab tarqalgan.

Oddiy - SCADA

uchun SCADA tizimlarini ishlab chiqish uchun eng oddiy vosita turli jihozlar,

  • Ushbu dasturiy mahsulot chiroyli va sodda interfeysga ega. Really Simple (ingliz tilida oddiy);
  • Paket bir nechta alohida kichik dasturlarga bo'lingan, ularning har biri o'z funktsiyasini bajaradi: tahrirlash, monitoring qilish, sozlash, OPC serverlariga ulanish;
  • Interfeys intuitiv, yagona qiyinchilik - SCADA tizimlari uchun skriptlar va funktsiyalarni yozish;
  • Eng yaxshisi, mahsulot narxni buzmaydi.

Yaqinda chiqarilgan yangi versiya Simple-SCADA 2.0 dasturlari. Men uni hali o'zim ishlatmadim, lekin veb-saytdagi ishlaydigan oynalarning skrinshotlariga ko'ra, u jiddiy va murakkab loyihalar uchun ishlatilishi mumkin.


SimpLight

Ushbu tizim mening sub'ektiv fikrimcha MasterSCADA va Simple-SCADA o'rtasida. Bir oz noqulay, shuningdek, o'ziga xos vazifalarni bajaradigan bir nechta kichik dasturlarga bo'lingan.

  • Interfeys va ishlaydigan oynalarni tomosha qilish yoqimli;
  • Bir million qulay sozlamalar;
  • Narx juda yuqori emas;

Aslida, men boshqa ko'plab paketlardan faqat uchtasini sanab o'tdim. Chunki ular bizning mintaqamizdagi avtomatlashtirish muammolarini hal qilish uchun etarli. Trace Mode, Iridium mobile, NPF Krug kabi gigantlar ham bor. Va bilan uy uchun variantlar mavjud. Boshqalar ular haqida yozsin. Men ushbu uchta dastur haqida keyingi maqolalarda ko'proq yozaman, o'zimni o'rganaman va boshqalarga o'rgataman.

Menda bor narsa shu. Savollaringiz bo'lsa, sharhlarda so'rang, men albatta javob beraman. Blogga obuna bo'ling, do'stlaringizga ayting. Keyingi maqolalarda ko'rishguncha. Hayr hayr.

Hurmat va ezgu tilaklar bilan Gridin Semyon

SCADA kontseptsiyasi (inglizcha Supervisory Control and Data Acquisition - nazorat nazorati va ma'lumotlarni yig'ish so'zidan qisqartirilgan) hozirgi vaqtda avtomatlashtirilgan boshqaruvning asosiy vositasidir. jo'natish nazorati murakkab dinamik tizimlar (jarayonlar).

SCADA tizimi texnologik jarayonning operatori (dispetcheri) va jarayonni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimi o‘rtasida ikki tomonlama aloqani ta’minlovchi maxsus dasturiy ta’minotdir. SCADA tizimlarining afzalliklari inson-mashina interfeysining (HMI) qulayligi, ekranda taqdim etilgan ma'lumotlarning to'liqligi va ravshanligi, boshqaruv vositalaridan foydalanish qulayligi va yordam tizimidir, bu esa pirovardida dispetcherning o'zaro aloqasi samaradorligini oshiradi. jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimi va boshqaruvdagi xatolar ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi. Hozirgi vaqtda SCADA tizimlari faoliyatning deyarli barcha sohalarida qo'llanilishini topdi, bu erda avtomatlashtirilgan tezkor dispetcherlik boshqaruvi tizimlari (ASODC) qo'llaniladi, shu jumladan ishlab chiqarishda.

SCADA tizimlarining asosiy funktsiyalari quyidagilardan iborat:

1) jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimining dasturiy ta'minotini avtomatlashtirilgan ishlab chiqish;

2) quyi darajadagi qurilmalardan olingan ma'lumotlarni yig'ish, qayta ishlash va arxivlash;

3) texnologik jarayonni avtomatik boshqarish;

4) axborotni mnemonik diagrammalar, grafiklar va boshqalar ko'rinishida vizuallashtirish;

5) dispetcher bilan ishning dialog rejimini saqlash va uning buyruqlariga zudlik bilan javob berish;

6) uskunaning noto'g'ri ishlashi va texnologik jarayonning buzilishi haqida signal berish;

7) ishlab chiqarish holatini tavsiflovchi tezkor va yakuniy hisobot hujjatlarini shakllantirish.

SCADA tizimini yaratish uchun maxsus dasturiy ta'minotni ishlab chiqishning 2 yo'li mavjud:

1) “Anʼanaviy” vositalar (anʼanaviy dasturlash tillari, standart disk raskadrovka vositalari va boshqalar) yordamida dasturlash. oddiy tizimlar yoki standart echimlar mavjud bo'lmagan katta tizimning kichik qismlari (masalan, mos drayver yozilmagan) yoki ular bir yoki boshqa sabablarga ko'ra mos kelmaydi.

2) Tijoriy muammolarga yo'naltirilgan vositalardan foydalanish. Murakkab taqsimlangan tizimlar uchun javob beradi. Agar iloji bo'lsa, ishlab chiqishda avtomatlashtirilgan jarayonlar sohasida mutaxassis texnologlarni jalb qilgan holda, yuqori malakali dasturchilarning mehnat xarajatlarini minimallashtirishga imkon beradi.

SCADA toifasidagi dasturiy mahsulotlar jahon bozorida keng namoyish etilgan. Bu bir necha o'nlab SCADA tizimlari bo'lib, ularning aksariyati Rossiyada o'z qo'llanilishini topdi. Eng mashhurlari quyida keltirilgan:



SCADA Rivojlanish kompaniyasi Bir mamlakat
Muvofiqlik GE Fanuc avtomatlashtirish AQSH
Citect CI texnologiyasi Avstraliya
Zavod havolasi Amerika Qo'shma Shtatlari DATA Co. AQSH
iFIX Aql-idrok AQSH
Ibtido Ikonikalar AQSH
InTouch Ajoyib dastur AQSH
MasterSCADA InSAT Rossiya
TraceMode AdAstra Rossiya
WinCC Siemens Germaniya
CIRCLE2000 NPO "Krug" Rossiya

SCADA tanlovi texnik, iqtisodiy va ekspluatatsion xususiyatlar asosida amalga oshiriladi.

SCADA tizimini tanlagandan so'ng, ma'lum bir ob'ekt uchun jarayonni boshqarish tizimini ishlab chiqish boshlanadi, shu jumladan quyidagi bosqichlar:

1) butun jarayonni boshqarish tizimining arxitekturasini ishlab chiqish. Ushbu bosqichda har bir tizim tugunining funktsional maqsadi aniqlanadi.

2) taqsimlangan arxitekturani mumkin bo'lgan qo'llab-quvvatlash bilan bog'liq muammolarni hal qilish.

3) Har bir tugun uchun amaliy dasturni yaratish, ya'ni. yozish algoritmlari, ularning kombinatsiyasi avtomatlashtirish masalalarini hal qilishga imkon beradi.

4) Ilova dasturining quyi darajadagi qurilmalar (PLC, sensorlar, aktuatorlar va boshqalar) bilan aloqasi.

5) Yaratilgan amaliy dasturni emulyatsiya rejimida disk raskadrovka qilish.

SCADA tizimlarining xususiyatlari

Texnik xususiyatlari

1) Qo'llab-quvvatlanadigan dasturiy va apparat platformalari. Platformalar ro'yxatini tahlil qilish zarur, chunki u mavjud hisoblash resurslarida ma'lum bir SCADA tizimini joriy qilish mumkinmi yoki yo'qmi degan savolga javobni, shuningdek tizimni ishlatish xarajatlarini baholashni (ishlab chiqilmoqda bitta OS, dastur tanlangan SCADA paketini qo'llab-quvvatlaydigan har qanday boshqa dasturda bajarilishi mumkin).

Turli SCADA tizimlarida bu muammo turlicha hal qilinadi. Shunday qilib, FactoryLink qo'llab-quvvatlanadigan platformalarning keng ro'yxatiga ega: DOS, MS Windows, OS/2, UNIX va boshqalar. RealFlex va Sitex-da dasturiy platformaning asosini asosan QNX RTOS tashkil qiladi. SCADA tizimlarining katta qismi MS Windows platformalarida amalga oshiriladi. Microsoft kompaniyasining OT bozoridagi o'rnini hisobga olgan holda shuni ta'kidlash kerakki, hatto ko'p platformali SCADA ishlab chiquvchilari ham Windows NT/2000 platformasida o'z tizimlarini ishlab chiqishni ustuvor vazifa deb bilishadi.



2) Tarmoqni qo'llab-quvvatlash vositalarining mavjudligi. Geterogen muhitda samarali ishlash uchun SCADA standart protokollar (NetBIOS, TCP/IP va boshqalar) yordamida standart tarmoq muhitlarida (ARCNet, Ethernet va boshqalar) ishlashni qo‘llab-quvvatlashi, shuningdek sanoat interfeyslarini (PROFIBUS) qo‘llab-quvvatlashi kerak. , CAN , MODBUS va boshqalar).

3) O'rnatilgan buyruqlar tillari. Aksariyat SCADA tizimlarida o'rnatilgan VisualBasic-ga o'xshash yuqori darajadagi tillar mavjud bo'lib, ular voqealarga adekvat javob berish imkonini beradi.

4) Qo'llab-quvvatlanadigan ma'lumotlar bazalari. SCADA ning asosiy vazifalaridan biri axborotni qayta ishlash: to'plash, operativ tahlil qilish, saqlash, siqish, jo'natish va hokazo. Shunday qilib, doirasida yaratilgan tizim ma'lumotlar bazasi ishlashi kerak. Deyarli barcha SCADA tizimlari ma'lumotlar bazasi turiga bog'liq bo'lmagan ANSI SQL sintaksisidan foydalanadi.

5) Grafika imkoniyatlari. Avtomatlashtirish tizimini ishlab chiquvchi mutaxassis uchun, shuningdek, mutaxassis "texnolog" uchun grafik foydalanuvchi interfeysi juda muhimdir. Funktsional jihatdan SCADA tizimlarining grafik interfeyslari juda o'xshash. Ularning har birida ma'lum animatsiya funktsiyalari to'plamiga ega bo'lgan grafik ob'ektga yo'naltirilgan muharrir mavjud. Amaldagi vektor grafikasi tanlangan ob'ektda keng ko'lamli operatsiyalarni bajarish, shuningdek, animatsiya vositalaridan foydalangan holda ekrandagi tasvirni tezda yangilash imkonini beradi. Ko'rib chiqilayotgan tizimlarda qo'llab-quvvatlash masalasi ham juda muhimdir. standart xususiyatlar GUI (Grafik foydalanuvchi interfeysi). Ko'rib chiqilayotgan SCADA tizimlarining aksariyati Windows-da ishlayotganligi sababli, bu ishlatiladigan GUI turini aniqlaydi.

6) Tizimlarning ochiqligi. Tizim, agar foydalaniladigan ma'lumotlar formatlari va uning uchun protsessual interfeys aniqlangan va tavsiflangan bo'lsa, ochiq bo'ladi, bu unga "tashqi" mustaqil ishlab chiqilgan komponentlarni ulash imkonini beradi. Zamonaviy SCADA tizimlari mavjud past darajadagi qurilmalar uchun drayverlarning katta to'plamini taqdim etadi va o'z dasturiy modullaringizni yoki yangi qurilmalar uchun drayverlarni yaratish uchun vositalarni ishlab chiqdi. Drayvlarning o'zlari standart dasturlash tillari yordamida ishlab chiqilgan.

"SCADA" atamasi ikkita ma'noga ega. Eng ko'p qabul qilingan tushuncha SCADA ilovalar sifatida, ya'ni ushbu funktsiyalarni amalga oshirishni ta'minlaydigan dasturiy ta'minot to'plami, shuningdek, buni ishlab chiqish vositalari dasturiy ta'minot.

Biroq, SCADA tizimlari ko'pincha anglatadi apparat va dasturiy ta'minot tizimi. SCADA atamasini bunday tushunish telemetriya bo'limi uchun ko'proq xosdir.

SCADA rivojlanish tarixi

SCADA atamasining ma'nosi avtomatlashtirish va jarayonlarni boshqarish texnologiyalarining rivojlanishi bilan birga o'zgarishlarga duch keldi.

80-yillarda SCADA tizimlari ko'pincha real vaqt rejimida ma'lumotlarni yig'ish uchun dasturiy va apparat tizimlari sifatida tushunilgan.

90-yillardan beri hamma narsa tufayli katta qism Avtomatik boshqaruv funktsiyalari apparat tomonidan emas, balki dasturiy ta'minot orqali hal qilinadi, SCADA atamasi avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining inson-mashina interfeysining dasturiy qismiga nisbatan ko'proq qo'llaniladi.

SCADA tizimlari tomonidan hal qilinadigan asosiy vazifalar

  • Drayvlar orqali real vaqtda "sayt aloqa qurilmalari" (ya'ni sanoat kontrollerlari va kiritish-chiqarish platalari bilan) bilan ma'lumotlarni almashish.
  • Haqiqiy vaqtda ma'lumotlarni qayta ishlash.
  • Mantiqiy nazorat.
  • Monitor ekranida ma'lumotlarni odamlar uchun qulay va tushunarli shaklda ko'rsatish.
  • Texnologik ma'lumotlar bilan real vaqt rejimida ma'lumotlar bazasini yuritish.
  • Signal signalizatsiyasi va signalni boshqarish.
  • Jarayonning borishi haqida hisobotlarni tayyorlash va shakllantirish.
  • SCADA stantsiyalari (kompyuterlar) o'rtasidagi tarmoq o'zaro ta'sirini amalga oshirish.
  • Tashqi ilovalar (DBMS, elektron jadvallar, matn protsessorlari va boshqalar) bilan aloqani ta'minlash.

SCADA tizimlari mijoz-server yoki taqsimlangan arxitekturada avtomatlashtirilgan jarayonlarni boshqarish tizimlarini ishlab chiqish imkonini beradi.

SCADA-ning asosiy komponentlari

SCADA tizimi odatda quyidagi quyi tizimlarni o'z ichiga oladi:

  • yoki kiritish-chiqarish serverlari - sanoat kontrollerlari, hisoblagichlar, ADC va boshqa ma'lumotlarni kiritish/chiqarish qurilmalari bilan SCADA aloqasini ta'minlovchi dasturlar.
  • Haqiqiy vaqt tizimi - bu ustuvorliklarni hisobga olgan holda ma'lum bir vaqt tsiklida ma'lumotlarni qayta ishlashni ta'minlaydigan dastur.
  • (HMI, inglizcha) Inson mashinasi interfeysi) - bu jarayonning borishi haqidagi ma'lumotlarni inson operatoriga taqdim etuvchi vosita bo'lib, operatorga jarayonni boshqarish va boshqarish imkonini beradi.
  • inson-mashina interfeysini rivojlantirish uchun.
  • Mantiqiy boshqaruv tizimi - SCADA tizimida mantiqiy boshqaruvning foydalanuvchi dasturlari (skriptlari) bajarilishini ta'minlovchi dastur. Ularning rivojlanishi uchun muharrirlar to'plami.
  • Haqiqiy vaqtda ma'lumotlar bazasi - bu real vaqt rejimida ma'lumotlarni taqdim etadigan dastur.
  • - texnologik hodisalarni normal, ogohlantiruvchi yoki favqulodda holatlarga tasniflaydigan, shuningdek, operator yoki kompyuter tomonidan hodisalarni qayta ishlashni avtomatik ravishda boshqarishni ta'minlaydigan dastur yoki quyi tizim.
  • Hisobot generatori - bu texnologik hodisalar bo'yicha shaxsiy hisobotlarni yaratishni ta'minlaydigan dastur. Ularning rivojlanishi uchun muharrirlar to'plami.
  • Tashqi interfeyslar SCADA va boshqa ilovalar o'rtasida standart ma'lumotlar almashinuvi interfeyslaridir. Odatda OPC.

Tizim tushunchalari


SCADA atamasi odatda inson ishtirokida amalga oshiriladigan butun tizimni yoki tizimlar majmuasini kuzatish va boshqarish uchun markazlashtirilgan tizimlarni anglatadi. Ko'pgina boshqaruv harakatlari RTU yoki PLC tomonidan avtomatik ravishda amalga oshiriladi.

To'g'ridan-to'g'ri jarayonni boshqarish odatda RTU yoki PLC tomonidan ta'minlanadi, SCADA ish rejimlarini boshqaradi.

Masalan, PLC qism ichidagi sovutish suvi oqimini boshqarishi mumkin ishlab chiqarish jarayoni, va SCADA tizimi operatorlarga oqim sozlamalarini o'zgartirish, suyuqlik oqimi yo'nalishlarini o'zgartirish, ma'lum idishlarni to'ldirish va signal xabarlarini kuzatish imkonini beradi ( signallar), oqimning yo'qolishi va yuqori harorat kabi ko'rsatilishi, qayd etilishi va operator o'z vaqtida javob berishi kerak.

Bilan boshqarish sikli fikr-mulohaza RTU yoki PLC orqali o'tadi, SCADA tizimi esa tsiklning to'liq bajarilishini nazorat qiladi.

Ma'lumotlarni yig'ish nazoratchidan boshlanadi va o'qishlarni o'z ichiga oladi o'lchash asbobi. Keyinchalik, ma'lumotlar to'planadi va vizual tarzda interaktiv mnemonik diagrammalar, ushbu tizimda qabul qilingan aniq ma'noga ega jadvallar ko'rinishida formatlanadi.

Har bir narsa to'g'ri bajarilgan bo'lsa, boshqaruv xonasi operatori nazorat qarorlarini qabul qilishi mumkin - tuzatish yoki to'xtatish standart nazorat kontroller yordamida.

Ma'lumotlar, shuningdek, to'plangan ma'lumotlarni trend va boshqa tahliliy qayta ishlash uchun yozilishi mumkin.

SCADA-tizimlar(Leksiya)

MA'RUZA REJASI

1. Kirish

2. SCADA ta'rifi va umumiy tuzilishi

3. SCADA ning funksional tuzilishi

4. Boshqarish jarayoni sifatida SCADA ning xususiyatlari

1.Kirish

Hozirda SCADA (nazorat nazorati va ma'lumotlarni yig'ish - nazorat nazorati va ma'lumotlarni yig'ish) ko'plab sohalarda eng istiqbolli avtomatlashtirilgan boshqaruv texnologiyasidir.

So'nggi bir necha o'n yilliklarda xorijda yuqori samarali va ishonchli dispetcherlik nazorati va ma'lumotlarni yig'ish tizimlarini qurish muammolariga qiziqish keskin oshdi.

Bu, bir tomondan, avtomatlashtirilgan tizimlarning imkoniyatlarini oshiruvchi va qo‘llash doirasini kengaytiruvchi kompyuter texnologiyalari, dasturiy ta’minot va telekommunikatsiyalar sohasidagi sezilarli yutuqlar bilan bog‘liq.

Boshqa tomondan, axborot texnologiyalarining rivojlanishi, avtomatlashtirish darajasining oshishi va inson va uskunalar o'rtasidagi funktsiyalarning qayta taqsimlanishi inson operatori va boshqaruv tizimi o'rtasidagi o'zaro ta'sir muammosini yanada kuchaytirdi. Sanoat va transportdagi avariya va hodisalarning aksariyatini oʻrganish va tahlil qilish shuni koʻrsatdiki, agar XX asrning 60-yillarida sodir boʻlgan hodisalarning atigi 20 foiziga inson xatosi sabab boʻlgan boʻlsa, 90-yillarda sodir boʻlgan. "inson omili" ulushi 80% gacha oshdi va texnologiyani doimiy ravishda takomillashtirish va elektron uskunalar va mashinalarning ishonchliligini oshirish tufayli bu ulush yanada oshishi mumkin (1-rasm).

Guruch. 1. Murakkab avtomatlashtirilgan tizimlarda avariyalar sabablarining tendentsiyalari

Bunday tendentsiyalarning asosiy sababi bugungi kunda tez-tez qo'llaniladigan avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlarini qurishga eski an'anaviy yondashuv: birinchi navbatda eng yangi texnik (texnologik) yutuqlardan foydalanishga e'tibor, avtomatlashtirish va funksionallik darajasini oshirish istagi. tizimni va shu bilan birga samarali inson-mashina interfeysini yaratish zaruratini kam baholamaslik ( HMI - Inson - Mashina interfeysi ), ya'ni. operatorga yo'naltirilgan interfeys.

Bunday tizimlarni ishlab chiqishda yangi yondashuvni qo'llash zarurati tug'ildi, ya'ni birinchi navbatda inson operatori (dispetcher) va uning vazifalariga e'tibor qaratish. Ushbu yondashuvni amalga oshirish SCADA -tizimlar, ba'zan hatto deyiladi SCADA/HMI.

Jarayonni boshqarishga asoslangan SCADA -tizimlar ilg'or G'arb mamlakatlarida XX asrning 80-yillarida joriy etila boshlandi. Rossiyada boshqaruvga o'tishga asoslangan SCADA -tizimlar biroz kechroq, 90-yillarda joriy etila boshlandi.

SCADA -tizimlar eng yaxshi yo'l neft va gaz kabi uzluksiz va taqsimlangan jarayonlarni boshqarishni avtomatlashtirish uchun qo'llaniladi texnologik jarayonlar. Neft va gaz sanoatidan tashqari, SCADA -tizimlar quyidagi sohalarda qo'llaniladi:

- elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlashni boshqarish;

- sanoat ishlab chiqarishi;

- suv olish, suvni tozalash va tarqatish;

- kosmik ob'ektlarni boshqarish;

- transportni boshqarish (transportning barcha turlari: havo, metro, temir yo'l, avtomobil, suv);

- telekommunikatsiya;

- harbiy hudud.

Dunyoda o'nlab kompaniyalar ishlab chiqish va joriy etish bilan faol shug'ullanadi SCADA -tizimlar Ushbu kompaniyalarning ko'pgina dasturiy mahsulotlari Rossiya bozorida taqdim etilgan. Bundan tashqari, Rossiyada mahalliy ishlab chiqaruvchi kompaniyalar mavjud SCADA tizimlari.

2. Ta’rifi va umumiy tuzilishi SCADA

SCADA bu ob'ektlarni qayta ishlash, tahlil qilish va mumkin bo'lgan boshqarish uchun uzoq ob'ektlardan real vaqt rejimida ma'lumot to'plash jarayonidir.

SCADA da - tizimlar real vaqt rejimida ishlash, katta miqdordagi ortiqcha ma'lumotlardan foydalanish (ma'lumotlarni yangilashning yuqori chastotasi), tarmoq arxitekturasi, ochiq tizimlar va modulli dizayn tamoyillari, mavjudligi kabi asosiy tamoyillarni ko'p yoki kamroq darajada amalga oshiradi. issiq zaxirada ishlaydigan zaxira uskunalarning" va boshqalar.

Barcha zamonaviy SCADA -tizimlar uchta asosiy tarkibiy komponentni o'z ichiga oladi (2-rasm).

Guruch. 2. Asosiy tarkibiy qismlar SCADA tizimlari

MasofadanTerminalBirlik ( RTU) - real vaqt rejimida vazifani (nazoratni) qayta ishlaydigan masofaviy terminal.

Real vaqt tizimlarining ikki turi mavjud: qattiq real vaqt tizimlari va yumshoq real vaqt tizimlari.

Qattiq real vaqt tizimlari kechikishlarga yo'l qo'yilmaydi

Mujassamlash spektri RTU keng - ob'ektdan ma'lumot to'playdigan ibtidoiy sensorlardan tortib, ma'lumot va boshqaruvni qiyin real vaqtda qayta ishlaydigan ixtisoslashtirilgan ko'p protsessorli nosozliklarga chidamli hisoblash tizimlarigacha. Uning o'ziga xos amalga oshirilishi maxsus dastur bilan belgilanadi. Past darajadagi axborotni qayta ishlash qurilmalaridan foydalanish markaziy boshqaruv markazi bilan aloqa kanallari uchun tarmoqli kengligi talablarini kamaytirish imkonini beradi.

UstozTerminalBirlik ( MTU) - dispetcherlik boshqaruvi markazi (asosiy terminal); odatda yumshoq real vaqtda yuqori darajadagi ma'lumotlarni qayta ishlash va boshqarishni amalga oshiradi. Asosiy funktsiyalardan biri inson operatori va tizim o'rtasidagi interfeysni ta'minlashdir. MTU turli xil shakllarda amalga oshirilishi mumkin - aloqa kanallariga ulanish uchun qo'shimcha qurilmalari bo'lgan bitta kompyuterdan yirik hisoblash tizimlari va/yoki ish stantsiyalari va mahalliy tarmoqqa integratsiyalangan serverlargacha.

AloqaTizim ( C.S.) - masofaviy nuqtalardan (ob'ektlar, terminallar) ma'lumotlarni operator-dispetcherning markaziy interfeysiga uzatish va boshqaruv signallarini uzatish uchun zarur bo'lgan aloqa tizimi (aloqa kanallari); RTU.

3. Funktsional tuzilishi SCADA

SCADA nomi bilan Ushbu toifadagi tizimlarga ikkita asosiy funktsiya ajratilgan:

- nazorat qilinadigan jarayon haqida ma'lumot to'plash;

- to'plangan ma'lumotlar va qoidalar (mezonlar) asosida mas'ul shaxslar tomonidan amalga oshiriladigan texnologik jarayonni boshqarish, ularni amalga oshirish texnologik jarayonning eng yuqori samaradorligini ta'minlaydi.

SCADA -tizimlar quyidagi funktsiyalarni ta'minlaydi:

1. Pastki darajadagi kontrollerlar va sensorlardan boshqariladigan texnologik parametrlar haqida ma'lumot olish.

2. Qabul qilingan ma'lumotlarni arxivda saqlash.

3. Qabul qilingan ma'lumotlarni qayta ishlash.

4. Texnologik jarayonning borishini, shuningdek, qabul qilingan va arxivlangan ma'lumotlarni o'qish uchun qulay shaklda grafik tasvirlash.

5. Operator buyruqlarini qabul qilish va ularni quyi darajadagi kontrollerlar va aktuatorlarga uzatish.

6. Boshqariladigan texnologik jarayon bilan bog'liq hodisalarni va tizimdan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish uchun mas'ul xodimlarning harakatlarini ro'yxatga olish.

7. Favqulodda vaziyatlarda xodimlarning harakatlarini qayd etish bilan boshqariladigan texnologik jarayon va avtomatlashtirilgan texnologik jarayonni boshqarish tizimining dasturiy va texnik vositalarining ishlashi bilan bog'liq aniqlangan favqulodda hodisalar to'g'risida operatsion va texnik xodimlarni xabardor qilish.

8.

Ob'ektni masofadan boshqarishning ikki turi mavjud SCADA -tizimlar: avtomatik va tizim operatori tomonidan ishga tushiriladi.

Zamonaviy boshqaruv jarayoni SCADA -tizimlar quyidagi xususiyatlarga ega:

– SCADA jarayoni shaxsning (operator, dispetcher) mavjudligi talab qilinadigan tizimlarda qo'llaniladi;

– SCADA jarayoni har qanday noto'g'ri ta'sir boshqaruv ob'ektining ishdan chiqishiga yoki hatto halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin bo'lgan tizimlar uchun ishlab chiqilgan;

– operator odatda tizimni boshqarish uchun umumiy mas'uliyatni o'z zimmasiga oladi, bu oddiy sharoitlarda faqat vaqti-vaqti bilan optimal ishlashga erishish uchun parametrlarni sozlashni talab qiladi;

– operatorning nazorat qilish jarayonida faol ishtiroki kamdan-kam hollarda va oldindan aytib bo'lmaydigan paytlarda, odatda muhim voqealar (nosozliklar, favqulodda vaziyatlar va boshqalar) sodir bo'lganda sodir bo'ladi;

– Operatorning tanqidiy vaziyatlarda harakatlari qat'iy vaqt bilan cheklanishi mumkin (bir necha daqiqa yoki hatto soniya).



Ulashish:

Shunga o'xshash maqolalar