2.2.2 Функциональные характеристики scada-систем

Основными областями применения систем диспетчерского контроля и управления являются:

• производство, управление передачей и распределением электроэнергии;

• промышленное производство;

• водозабор, водоочистка и водораспределение;

• добыча, транспортировка и распределение нефти и газа;

• управление космическими объектами;

• управление на транспорте (все виды транспорта: авиа, метро, железнодорожный, автомобильный, водный);

• телекоммуникации;

• военная область.

От SCADA-системы требуется выполнение таких функций, как:

• сбор данных от контроллеров;

• первичная обработка данных;

• архивизация данных;

• представление динамичных мнемосхем объ­екта;

• представление трендов измеряемых величин;

• сообщение о неисправностях и авариях;

• печать протоколов и отчетов;

• ввод в систему команд операторов;

• связь с другими пультами операторов;

• решение прикладных задач на базе текущих данных.

К SCADA-системам предъявляются следующие основные тре­бования:

• надежность системы (технологическая и функциональная);

• безопасность управления;

• точность обработки и представления данных;

• простота расширения системы.

2.2.3 Функциональные возможности

В силу тех требований, которые предъявляются к SCADA-системам, спектр их функциональных возможностей определен и реализован практически во всех пакетах.

Перечислим основные возможности и средства, присущие всем системам и различающиеся только техническими особенностями реализации:

• автоматизированная разработка, дающая возможность созда­ния ПО системы автоматизации без использования стандартных языков программирования;

• средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;

• средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;

• средства архивирования и хранения информации с возможностью ее последующей обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

• средства обработки первичной (измерительной) информации;

• средства визуализации текущей и исторической информации в виде таблиц, графиков, гистограмм, динамизированных мнемо­схем, анимационных изображений и т. д.;

• печать отчетов и протоколов произвольной формы в заданные моменты времени;

• ввод и передача команд и сообщений оператора в ПЛК и другие устройства системы;

• решение прикладных программ пользователя и их взаимосвязь с текущей измеряемой информацией и управленческими решения­ми;

• информационные связи с серверами и другими рабочими станциями через различные сетевые структуры.

Основу большинства SCADA-пакетов составляют несколько программных компонентов (база данных реального времени, вво­да-вывода, предыстории, аварийных ситуаций) и администраторов (доступа, управления, сообщений).

В целом технология проектирования систем автоматизации на основе различных SCADA-систем очень схожа и состоит в сле­дующем [11, 12]:

• разработка архитектуры системы автоматизации в целом – на этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации;

• решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с «го­рячим резервированием» и т. п.;

• создание прикладной системы управления для каждого узла – на этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов на­полняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации;

• приведение параметров прикладной системы в соответствие с информацией, которой обмениваются устройства нижнего уровня, например ПЛК с внешним миром (датчики температуры, давления, исполнительные устройства и др.);

• отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и в реальном режиме.

Функциональные возможности систем SCADA в значительной мере определяют стоимость и сроки создания ПО, а также сроки ее окупаемости.

Рассмотрим характеристики, наиболее важные для оценки функциональности SCADA-систем.