SCADA-системы

SCADA-СИСТЕМЫ

2

SCADA

(SUPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISITION)

Система отображения информации о ходе технологического процесса, с помощью которой оператор может видеть состояние объекта и управлять им

3

SCADA-СИСТЕМЫ РЕШАЮТ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ:

•Обмен данными с “устройствами связи с объектом”, (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода/вывода) в реальном времени через драйверы.

•Обработка информации в реальном времени.

•Логическое управление.

•Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.

•Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.

•Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.

•Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.

•Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA-станциями (компьютерами).

•Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.).

4

ФУНКЦИИ SCADA

•Сбор первичной информации от устройств нижнего уровня

•Обработка первичной информации

•Регистрация событий и исторических данных

•Визуализация информации

•Автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования

•Средства исполнения прикладных программ

•Хранение информации с возможностью ее последующей обработки

5

СТРУКТУРА SCADA-СИСТЕМ

Любая SCADA-система включает три компонента:

удалённый терминал (RTU – Remote Terminal Unit),

диспетчерский пункт управления (MTU – Master Terminal Unit) и коммуникационную систему (CS – Communication System).

6

УДАЛЕННЫЙ ТЕРМИНАЛ

Удаленный терминал подключается непосредственно к контролируемому объекту и осуществляет управление в режиме реального времени. Таким терминалом может служить как примитивный датчик, осуществляющий съем информации с объекта, так и специализированный многопроцессорный отказоустойчивый вычислительный комплекс, осуществляющий обработку информации и управление в режиме реального времени.

7

ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ПУНКТ УПРАВЛЕНИЯ

Диспетчерский пункт управления осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме квазиреального времени(в пределах 30 минут после завершения вызова). Он обеспечивает человеко-машинный интерфейс. MTU может быть как одиночным компьютером с дополнительными устройствами подключения к каналам связи, так и большой вычислительной системой или локальной сетью рабочих станций и серверов.

8

КОММУНИКАЦИОННАЯ

СИСТЕМА

Коммуникационная система необходима для передачи данных с RTU на MTU и обратно. В качестве коммуникационной системы могут использоваться следующие каналы передачи данных: выделенные линии, радиосети, аналоговые телефонные линии, сотовые сети GSM (GPRS). Зачастую устройства подключаются к нескольким сетям для обеспечения надёжности передачи данных.

9

ИСТОЧНИКИ ДАННЫХ В СИСТЕМАХ SCADA МОГУТ БЫТЬ СЛЕДУЮЩИМИ

•Драйверы связи с контроллерами.

•Реляционные базы данных. SCADA-системы поддерживают протоколы, независимые от типа базы данных, благодаря чему в качестве источника данных может выступать большинство популярных СУБД: Access, Oracle и т. д. Такой подход позволяет оперативно изменять настройки технологического процесса и анализировать его ход вне систем реального времени, различными, специально созданными для этого программами.

•Приложения, содержащие стандартный интерфейс DDE (Dynamic Data Exchange) или OLE-технологию (Object Linking and Embedding),

позволяющую включать и встраивать объекты. Это дает возможность использовать в качестве источника данных даже некоторые стандартные офисные приложения, например Microsoft Excel.

10

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ В SCADA-СИСТЕМАХ

•В системах SCADA обязательно наличие человека (оператора, диспетчера).

•Любое неправильное воздействие может привести к отказу объекта управления или даже катастрофическим последствиям.

•Диспетчер несет общую ответственность за управление системой, которая, при нормальных условиях, только изредка требует подстройки параметров для достижения оптимального функционирования.

•Большую часть времени диспетчер пассивно наблюдает за отображаемой информацией. Активное участие диспетчера в процессе управления происходит нечасто, обычно в случае наступления критических событий - отказов, аварийных и нештатных ситуаций и пр.

•Действия оператора в критических ситуациях могут быть жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами).