1.3.3. Оперативно-диспетчерский контроль производства

Комплекс задач "Оперативно-диспетчерский контроль производства" включает:

- формирование и выдача видеокадров, содержащих показатели использования основного технологического оборудования в разрезе смен прошедших суток;

- контроль использования основного технологического оборудования в течение рабочей смены оператора;

- формирование и выдача видеокадров. содержащих данные о работе и простоях основного технологического оборудования.

1.3.4. Ведение базы данных

Комплекс задач "Ведение базы данных" включает:

- ведение интегрированного массива показателей производства;

- организация, снятие резервных копий, распечатка необходимых показателей;

- ведение справочников пределов изменений значений контролируемых параметров и отклонений сменных показателей производства;

- организация, снятие резервных копий, распечатка справочника;

- ведение справочников масштабных коэффициентов, констант корректировки показаний измерительных каналов;

- организация, снятие резервных копий, распечатка справочника;

- ведение справочника расчета аналитических показателей производства;

- организация, снятие резервных копий, распечатка справочника.

1.3.5. Формирование отчетных документов

Комплекс задач "Формирование отчетных документов" включает:

- формирование сменного рапорта;

- формирование и выдача на печать выходного документа "Сменный рапорт оператора";

- формирование суточного рапорта;

- формирование и выдача на печать выходного документа "Суточный рапорт оператора".

- формирование месячного рапорта.

1.4. Постановка задачи на проектирование

В рамках настоящего дипломного проекта требуется спроектировать многоуровневую распределенную систему автоматизированного диспетчерского управления насосными станциями стоков технической воды АО “Пермская ГРЭС”

Система должна обеспечить реализацию всех функций, подлежащих автоматизации (см. п. 1.3.1.), а также реализацию всех классов задач.

Система предназначается для реализации функций оперативного контроля, учета, анализа и управления насосными станциями стоков технической воды АО “Пермская ГРЭС”. Она должна обеспечить автоматизированный и автоматический режим работы оборудования участвующего в технологической схеме перекачки промстоков предприятия, улучшить информационное обеспечение руководящего и оперативного персонала.

Внедрение этой системы должно привести к улучшению следующих технико-экономических показателей работы :

- оптимизации режима заполнения резервуаров-усреднителей, участвующих в производственном процессе.

- сокращению энергозатрат на единицу объема перекачиваемых промстоков предприятия;

- повышению надежности работы комплекса очистных сооружений вследствие централизации контроля и улучшения оперативности управления.

2. Разработка и реализация архитектуры системы диспетчеризации

2.1. Общие принципы построения архитектуры системы

Распределенная АСУ ТП представляет собой структурно сложную систему. При построении таких систем применяется так называемый архитектурный подход, возникший первоначально при разработке вычислительных сетей [6].

Под архитектурой вычислительной сети понимают функциональные, логические и физические принципы организации сети. При создании сети, состоящей из большого числа компонентов различного происхождения, появилась необходимость в унифицированных архитектурных решениях. Одни из таких унифицированных решений распространяются на все классы вычислительных сетей, другие применяют только в локальных вычислительных сетей; отдельные архитектурные решения принимают как унифицированные лишь в распределенных АСУ ТП.

Функционально распределенные АСУ ТП организуются по большей части как взаимодействующие между собой по определенным принципам слои, или уровни. Физическая структура определяет соединение компонентов сети передачи данных распределенной АСУ ТП. Логическая структура устанавливает правила взаимодействия между функциональными уровнями и объектами внутри одного уровня и оформляется в виде междууровневых интерфейсов и внутриуровневых протоколов.

Практика разработки вычислительных сетей привела к введению некоторой стандартной декомпозиции функций - разделению их на архитектурные слои, или уровни.

Уровни функциональной структуры условно располагаются один над другим, причем только верхний выполняет прикладные функции, то есть те, ради которых создана система, остальные уровни выполняют внутренние (служебные) функции системы, с помощью которых реализуются прикладные функции.

В целях упрощения анализа, синтеза, эксплуатации и развития уровни функциональной структуры вычислительной сети выделяются по определенным принципам, оправдывающим принятое расслоение структуры.

Один из принципов заключается в иерархичности расслоения. Каждый уровень пользуется в осуществлении своих функций средствами (наряду с собственными) только соседнего с ним нижнего уровня; к средствам нижних уровней, отделенных от него другими уровнями, данный уровень может обращаться только через соседний с ним нижний уровень. К средствам верхних уровней данный уровень обращаться не может.

Другой принцип требует максимальной независимости решений принимаемых на каждом уровне, относительно решений на остальных уровнях архитектуры и в первую очередь в соседних (сверху и снизу) уровнях.

В то время как в архитектурном аспекте функциональная структура распределенной АСУ ТП определяется применяемыми программными средствами, конкретное назначение АСУ задает в первую очередь структуру ее прикладного уровня.

Назначением прикладных задач АСУ ТП является обработка данных, получаемых от технологического процесса, оператора и (или) других прикладных задач. Результаты обработки передаются в виде управляющих воздействий на технологический процесс, сообщений оператору и (или) данных для других задач.

В АСУ ТП все источники и приемники информации могут быть отнесены к одному из следующих классов: технологическому объекту управления; человеку-оператору; ЭВМ вышестоящего уровня; архиву (последний - только приемник). Это деление можно положить в основу классификации прикладных функций АСУ ТП. Таким образом, можно выделить следующие классы функций:

- автоматическое регулирование и управление (объект - объект);

- измерение и контроль (объект - оператор);

- ручное управление (оператор - объект);

- автоматическая регистрация процессов и событий на объекте и действий оператора (объект - архив и оператор - архив).

Отсутствие однозначного соответствия между выделенными классами прикладных функций и классами источников и приемников информации объясняется прежде всего тем, что в прикладной функции АСУ ТП источники информации могут принадлежать более чем к одному классу, тогда как в классификации прикладных функций указан только один класс источника, который можно считать основным. Так, автоматическое регулирование (класс объект - объект) обычно выполняется по заданию, вводимому оператором или вышестоящей ЭВМ. Измерение или регистрация может производиться автоматически (в функции времени или по внутренним тактам системы либо при совершении события, связанного с состоянием объекта) или же по вызову оператора.

ЭВМ верхнего уровня обычно не воздействует непосредственно на технологический процесс, а лишь вводит задание в операцию по прикладной функции класса объект - объект. Архив, сохраняемый на случай необходимости дальнейшего анализа, может накапливаться как на носителях, так и в долговременной памяти ЭВМ АСУ ТП или вышестоящего уровня, например на магнитных дисках.

В настоящее время к основным архитектурным принципам построения аппаратно - программных систем необходимо отнести интеллектуализацию, распределенность, многоуровневость, сетевизацию. Появление новых интеллектуальных средств сбора, обработки, распределения информации делает возможным реализовать новые более сложные методы взаимодействия, передачи информации. При этом подобные функции первичной обработки информации, благодаря выпуску новых устройств, модулей обработки данных, можно реализовывать на самом нижнем уровне системы, на уровне устройств связи с объектом (УСО). На этой основе достигается оптимальное распределение, децентрализация функций управления, которые увеличивают эффективность систем управления в целом. Использование блочно - модульных принципов при построении системы увеличивает взаимозаменяемость компонентов системы, ее надежность, ремонтопригодность.

Организация многоуровневой системы предусматривает наличие информационных связей между уровнями, при иерархической структуре которых возникает возможность построения функционально законченных уровней автоматизации. При этом должна быть обеспечена возможность построения новых более высоких уровней системы, что предоставит потенциальные средства для модернизации и расширения системы, ее интеграции в более крупные комплексы. Привлечение современных сетевых технологий в создании системы позволит установить высокое качество информационных взаимодействий между компонентами системы.

Таким образом, при построении системы необходимо придерживаться основных архитектурных принципов, реализация которых предоставит возможность обеспечения действительно эффективной работы создаваемой системы.