Scada-системы

SCADA ( supervisory control and data acquisition, диспетчерское управление и сбор данных) – программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени[1].

Главная функция SCADA-систем это создание человеко-машинного интерфейса т.е. SCADA система выступает сразу в двух ролях – в роли HMI и в роли инструмента его создания. Подсистемы, входящие в состав SCADA-системы:

• драйверы или серверы ввода-вывода – программы обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами;

• система реального времени – программа, которая обеспечивает обработку данных в пределах заданного времени с учетом приоритетов;

• человеко-машинный интерфейс – инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им;

• система логического управления – программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки;

• база данных реального времени – обеспечивает хранение истории процесса;

• система управления тревогами – программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером[2].

Роль и место scada-систем на рынке асутп

По применению SCADA-системы можно разделить на две группы:

• использование методов искусственного интеллекта для решения задач поддержки и принятия решений и управления;

• методы обработки и представления информации, основанные на знаниях.

В первую группу входят системы, реализующие традиционные функции мониторинга и управления процессами:

• ведение базы данных реального времени;

• выполнение расчетов;

• графическое представление данных и параметров в виде мнемосхем, графиков, диаграмм и т.д.;

• предупредительная сигнализация;

• архивирование информации;

• генерирование отчетов.

К данной группе относят продукты вида: RTAP/Plus (HewlettPackard), Monitrol\UX (Hilco), PMIS (Bradley-Ward), Simplicity (GE Fanuc) и т.д.

В функции систем второй группы входит интеллектуальная информационная поддержка человека-оператора при управлении процессами. К числу этих функций относятся:

• ситуационный анализ состояния объекта контроля и управления;

• оперативный поиск действий оператора-управленца при возникновении аномальных и критических ситуаций;

• диагностика состояния технологического оборудования;

• диагностика состояния технологического процесса;

• логический анализ событий;

• логический анализ аномальных ситуаций;

• прогноз поведения процесса во времени и другие;

• защита от несанкционированных технологическим регламентом действий оперативного персонала;

• ведение баз данных и знаний реального времени;

• ведение гипертекстовых баз эксплуатационных и регламентных знаний[3].

Примерами данных систем являются зарубежная система G2 (Gensym, США), и отечественная система «СПРИНТ-РВ» (Россия), которые включают в себя не только инструментальные средства проектирования и тестирования моделей предметной области, но и средства интеллектуальной информационной поддержки принятия решений реального времени. Системы этих двух групп могут быть взаимно-дополняемы, но если система первой группы – это основы современных систем управления, то системы, основанные на знаниях, по многим причинам используются не часто.

Одни из основных причин являются:

• технология создания систем, которые основываются на знаниях, недостаточно формализована, требует привлечения высококвалифицированных специалистов по инженерии, знаний и дорогостоящих экспертов, что, в конечном счете, приводит к значительным финансовым и временным затратам. Поэтому системы этого класса создаются только тогда, когда их применение сулит очень крупные материальные выгоды;

• системы, основанные на знаниях, разрабатываются, в основном, как системы, модель знаний которых не может быть полной, что не всегда позволяет включать их в состав основных средств мониторинга и управления. Они используются как информационно-консультирующие средства.

Эти проблемы могут быть решены следующим способом – при помощи мониторинга/ управления и методов систем, основанных на знаниях, должны создаваться по единой высокоавтоматизированной технологии и составлять единое целое. Такую интегрированную технологию обеспечивает система «СПРИНТ-РВ», которая реализует как традиционные функции мониторинга/управления, так и интеллектуальные технологии оперативной поддержки принятия решений.