Функциональные характеристики SCADA-систем.
SCADA-система выполняет следующие основные функции:
- сбор данных от контроллеров;
- первичная обработка данных;
- ведение архивов данных (баз данных);
- представление динамических мнемосхем объекта;
- представление трендов измеряемых величин;
- выдача сообщений о неисправностях и авариях;
- печать протоколов и отчетов;
- обработка команд оператора;
- связь с другими пультами операторов;
- решение прикладных задач на базе текущих данных (включает вторичную математическую обработку данных – вычисление средних значений величин, отклонений, и др.).
В SCADA различают два типа управления удаленными объектами: автоматическое и инициируемое оператором системы.
Автоматическое управление – непрерывно осуществляется на уровне контроллеров и серверов на основе алгоритмов, заложенных в программное обеспечение.
Управление, инициируемое оператором – осуществляется также ЭВМ, на основе команд, отдаваемых оператором. Данный тип управления осуществляется, как правило, при возникновении критических ситуаций или при изменении режима работы системы.
Оператор (или диспетчер), работающий со SCADA-системой, выполняет следующие функции:
- планирует, какие следующие действия необходимо выполнить;
- обучает (программирует) компьютерную систему на последующие действия;
- отслеживает результаты (полу) автоматической работы системы;
- вмешивается в процесс управления в случае критических событий, когда автоматика не может справиться, либо при необходимости подстройки (регулировки) параметров процесса;
- обучается в процессе работы (получает опыт).
Особенности SCADA как процесса управления в современных диспетчерских системах:
- процесс SCADA применяется в системах, в которых обязательно наличие человека (оператора, диспетчера);
- процесс SCADA был разработан для систем, в которых любое неправильное воздействие может привести к отказу (потере) объекта управления или даже катастрофическим последствиям;
- оператор несет, как правило, общую ответственность за управление системой, которая, при нормальных условиях, только изредка требует подстройки параметров для достижения оптимальной производительности;
- активное участие оператора в процессе управления происходит нечасто и в непредсказуемые моменты времени, обычно в случае наступления критических событий (отказы, нештатные ситуации и пр.);
- действия оператора в критических ситуациях могут быть жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами).
Спектр функциональных возможностей SCADA определен и реализован практически во всех существующих в настоящее время системах.
Функциональные возможности SCADA-систем можно разделить на две основные группы:
1) возможности, связанные с управлением технологическим процессом;
2) возможности, связанные с проектированием самой системы управления.
Перечислим основные возможности и средства, присущие всем SCADA-системам:
- автоматизированная разработка, дающая возможность создания программного обеспечения системы без использования стандартных языков программирования;
- средства сбора первичной технологической информации от устройств нижнего уровня;
- средства регистрации аварийных ситуаций и выдачи сигналов об авариях;
- средства архивирования и хранения информации (как правило, реализуются на основе интерфейсов с наиболее популярными базами данных);
- средства обработки первичной информации;
- средства визуализации текущей и исторической информации в виде таблиц, графиков, гистограмм, динамических мнемосхем, анимации и др.;
- печать отчетов и протоколов в задаваемых формах – по времени или по запросу оператора;
- ввод и передача команд оператора в программируемые логические контроллеры (ПЛК) и другие устройства системы;
- решение прикладных задач пользователя и их взаимосвязь с текущей измеряемой информацией и управленческими решениями;
- информационные связи с серверами и рабочими станциями через структуру сети.
Перечислим основные этапы проектирования системы автоматизации на основе SCADA-системы.
- Разработка архитектуры системы автоматизации в целом. На этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла автоматизации.
- Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с «горячим резервированием» и т.д.
- Создание прикладной системы управления для каждого узла. На этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами, совокупность которых позволяет решить задачи автоматизации.
- Установка связи между параметрами прикладной системы (внутренними переменными) и информацией, поступающей от устройств нижнего уровня (например, ПЛК). Таким образом, приводится в соответствие состояние реального объекта управления и состояние его отображения в прикладной программе.
- Отладка созданной прикладной программы в режиме эмуляции и в реальном режиме.
Указанные выше функциональные возможности SCADA в значительной мере определяют стоимость разработки прикладного ПО, а также сроки окупаемости всей системы.
Дата добавления: 2018-11-26; просмотров: 1876;