Основные функции SCADA-систем. Функциональные обязанности диспетчера

Существующие в настоящее время SCADA-пакеты выполняют множество функций, которые можно разделить на несколько групп:

o наcтройка SCADA на конкретную задачу (т. е. разработка программной части системы автоматизации);

o диспетчерское управление;

o автоматическое управление;

o хранение истории процессов;

o выполнение функций безопасности;

o выполнение общесистемных функций.

Несмотря на множество функций, выполняемых SCADA, основным ее отличительным признаком является наличие интерфейса с пользователем. При отсутствии такого интерфейса перечисленные выше функции совпадают с функциями средств программирования контроллеров, а управление является автоматическим, в противоположность диспетчерскому.

Иногда SCADA комплектуются средствами для программирования контроллеров, однако эта функция вызвана коммерческими соображениями и слабо связана с основным назначением SCADA.

В SCADA-пакетах используют понятие аларма и события. Событие - это изменение некоторых состояний в системе. Примерами событий могут быть включение перевалки зерна в элеваторе, завершение цикла периодического процесса обработки детали, окончание загрузки бункера, регистрация нового оператора и т. п. События не требуют срочного вмешательства оператора, а просто информируют его о состоянии системы.

В отличие от события, аларм (от английского "alarm" - "сигнал тревоги") представляет собой предупреждение о важном событии, в ответ на которое нужно срочно предпринять некоторые действия.

В связи с тем, что алармы требует принятия решения, их делят на подтвержденные и неподтвержденные. Подтвержденным называется аларм, в ответ на который оператор ввел команду подтверждения. До этого момента аларм считается неподтвержденным.

Функциональные обязанности диспетчера:

} Регистрация значений

} Анализ полученных значений

} Учёт и регистрация причин нарушений хода ТП

} Ведение журналов

} Предоставление данных о ходе ТП и состоянии оборудования

2. SCADA как открытая система. Организация доступа к SCADA –приложениям

Концепция открытых систем предполагает свободное взаимодействие программных средств SCADA с программно-техническими средствами разных производителей. Это актуально, так как для современных систем автоматизации характерна высокая степень интеграции большого количества компонент. В системе автоматизации кроме объекта управления задействован целый комплекс программно-аппаратных средств: датчики и исполнительные устройства, контроллеры, серверы баз данных, рабочие станции операторов, АРМы специалистов и руководителей и т.д.(рис.16.3).

При этом в одной системе могут быть применены программно-технические средства разных производителей. Очевидно, что для эффективного функционирования в этой разнородной среде SCADA-система должна обеспечивать высокий уровень сетевого взаимодействия.

Реализация этой задачи требует от SCADA – системы наличия типовых протоколов обмена с наиболее популярными промышленными сетями, такими, как Profibus, ControlNet, Modbus и другими.

С другой стороны, SCADA-системы должны поддерживать интерфейс и со стандартными информационными сетями (Ethernet, Fast Ethernet) с использованием стандартных протоколов (TCP/IP) для обмена данными с компонентами распределенной системы управления.

Практически любая SCADA-система имеет в своем составе базу данных реального времени и подсистему архивирования данных. Но подсистема архивирования не предназначена для длительного хранения больших массивов информации (месяцы и годы). Информация в ней периодически обновляется, иначе для нее просто не хватит места. Рассматриваемый здесь класс программного обеспечения (SCADA-системы) предназначен для обеспечения текущей и архивной информацией оперативного персонала. Ответственного за непосредственное управление технологическим процессом.

Информация, отражающая хозяйственную деятельность предприятия (данные для составления материальных балансов установок. Производств, предприятия в целом и т.п.), хранится в реляционных базах данных (РБД) типа Oracle, Sybase и т.д. В эти базы данных информация поставляется автоматизированным способом (посредством скада систем). Таким образом, выдвигается еще одно требование к программному обеспечению SCADA-наличие в их составе протоколов обмена с типовыми базами данных.

Программное обеспечение SCADA должно взаимодействовать с контроллерами для обеспечения человеко-машинного интерфейса с системой управления. К контроллерам через модули ввода/вывода подключены датчики технологических параметров и исполнительные устройства.

Инфо с датчика записывается в регистр контроллера. Для ее передачи в базу данных SCADA – сервера необходима специальная программа, называемая драйвером. Драйвер, установленный на сервере, обеспечивает обмен данными с контроллером по сетевому протоколу (Profibus, Modbus, и др). После приема SCADA – сервером, сигнал попадает в базу данных, где производится его обработка и хранение. Для отображения значения сигнала на мониторе рабочей станции оператора информация с сервера должна быть передана по сети клиентскому компьютера, и только после этого оператор получит информацию, отображенную на экране изменением значения. Цвета, размера, положения и т.п. соответствующего объекта операторского интерфейса.

открытость программного обеспечения SCADA обеспечивается целым рядом факторов, а именно:

- наличием специальных драйверов для связи SCADA c наиболее популярными контроллерами разных фирм;

- наличием специальных инструментальных средств для создания новых драйверов;

- возможностью их работы в типовых операционных системах;

- наличием типовых программных интерфейсов (DDE, OLE, OPC, ActiveX, ODBC, SQL и др.), связывающих ПО SCADA с другими программно-аппаратными средствами системы управления, включая и СУБД.

Организация доступа:

SCADA-приложения, по определению, являются потребителям технологических данных, но с другой стороны, они должны быть и их источником. Информация со SCADA –приложений потребляется многочисленными клиентами (прежде всего, специалистами и руководителями среднего звена).

} Два типа пользователей SCADA

} Формы реализации АРМ, в зависимости от:

1. Объёма предоставляемой информации
2. Формы представления информации
3. Реализуемых функций (только информационные или с возможностью выдачи управляющих воздействий)
4. Протяжённость и надёжность канала связи “Источник-потребитель”
5. Простота освоения пользователем

Самыми простыми и распространенными клиентскими приложениями в настоящее время являются клиенты в локальной сети.