124042 (592890), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

2.4.5 SCADA WinCC v 6.0

ПО WinCC используется для сопряжения системы гарантированной доставки данных SINAUT и предоставление оперативно-диспетчерскому персоналу возможностей АСДУ. WinCC и SINAUT производят обмен данными по внутреннему протоколу на основе механизмов «тегов». Далее WinCC отправляет полученные данные в БД MS SQL.

WinCC V 6.0 – среда разработки прикладного программного обеспечения визуализации контролируемых параметров в АСУ ТП. Данная программа взаимодействует с системой SINAUT через теги переменных. Рассмотрим состав модулей WinCC.

При помощи модуля Graphics Designer создаются и графически отображаются контролируемые параметры измерений и оборудования. Далее графические объекты и параметры измерений и оборудования, представленные на экране, связываются с тегами для отображения поступивших данных или изменения динамики объекта.

Как видно, именно через переменные тегов информация сохраняется в базе данных MS SQL Server, и это осуществляется посредством модуля User Archiv, который позволяет настраивать связи между переменными тегов и полями таблицы базы данных.

Программные приложения диспетчеров создаются при помощи языка программирования Visual Basic. Для администратора имеется мощные и удобнные интегрированные программные инструменты, в том числе и для управления правами доступа в системе - User Administration.

2.4.6 СУБД MS SQL Server 2000

СУБД MS SQL Server в коммуникационном сервере предназначена для приема, хранения и передачи данных, принимаемых от системы SINAUT через «теги» WinCC.

В соответствие с бизнес – логикой MS SQL, происходит передача информации в БД сервера системы при помощи транзакций механизма SQL.

В сервере БД и приложений тоже используется СУБД MS SQL Server. Данное решение позволяет упростить обмен данными между двумя БД, расположенных в разных местах и несущих различные функции. Одна из которых (БД коммуникационного сервера) выполняет вспомогательную задачу и вторая (БД сервера) являющаяся БД коммерческого учета.

СУБД МS SQL Server – эта система управления реляционными базами данных. СУБД выполняет задачи по созданию баз данных с объектами, использующиеся для хранения и обработки данных. Это таблицы, индексы, генераторы, создать эти объекты можно при помощи SQL Server Enterprise Manager. Так же он позволяет выполнять резервное копирование и восстановление базы данных, проводить репликацию и поддерживать безопасность базы данных на высоком уровне. Одной из задач является обработка данных, которая осуществляется это при помощи хранимых процедур. Текст хранимых процедур - это структурный язык программирования SQL. Хранимые процедуры используются для обработки запросов. Также обработка данных может производиться при помощи триггеров по событиям: вставка, удаление или изменение данных в таблицах баз данных. Надежность и достоверность данных осуществляется через систему транзакции, которые контролируют действия, производимые над данными в таблицах.

Формирование БД системы производится по мере получения данных из коммуникационного сервера. В соответствие с идентификацией, данные заносятся в необходимые таблицы БД. Таблицы БД подразделяются по виду их изменения на следующие типы:

• справочные таблицы – содержат информацию справочного характера (идентификационный код точки учета или ее наименование);

• операционные таблицы – в них происходит устойчивое во времени непрерывное или периодическое обновление или добавление информации (значение показаний счетчика вместе с фиксированным временем измерения);

• транзакционные таблицы – служат для накапливания данных, основанных на значениях или результатах вычислений данных из других таблиц.

2.4.7 Служба документооборота ReportWorX

Служба документооборота ReportWorX является основным механизмом предоставления и регулирования информации системы для ее пользователей.

ReportWorkX.NET Standard создает визуальную информацию, помещает необходимые данные и направляет ее требуемому адресату.

Компонент ReportWorX – конфигуратор создает и редактирует шаблоны документов, включающих в себя все настройки отчетов, при помощи MS Excel. Использование такого широко применяемого программного продукта, как MS Excel, облегчает интегрирование ReportWorkX.NET в существующую инфраструктуру предприятия. Администратор создает новые шаблоны или использует наработки в виде шаблонов, уже применяющихся на предприятии, поместив в нужные ячейки ссылки на данные из любых источников с помощью пары щелчков мыши, или использовать готовые шаблоны, предоставляемые с пакетом ReportWorkX.NET. В РГП «Канал им. К. Сатпаева» для ведения и составления отчетности используется MS Excel, вследствие чего не сложно будет использовать в качестве шаблонов имеющие отчеты на предприятии.

Создание документов (отчетов) происходит по ряду критериев:

- вручную по команде оператора;

- периодически по расписанию;

- по событию или тревоге;

- по состоянию тега;

- по событиям операционной системы.

ReportWorkX.NET обладает мощным инструментов по перенаправлению документов (отчетов). Их можно направить на дисплей, печать, рассылать по электронной почте (на один адрес или в соответствии со списком рассылки), отправлять по факсу, помещать на web-серверах для доступа через Internet.

ReportWorkX.NET позволяет архивировать созданные ранее отчеты автоматически, установив для этого действия условие, подобное условию для создания отчетов. Можно переносить их в указанную пользователем папку или удалять по истечении определенного срока действия [8, 9].

2.4.8 Методы и средства разработки ПО

Конфигурирование – настройка структуры, взаимодействия частей и внешнего взаимодействия программного обеспечения. Обычно пользователь производит данную настройку путем выбора из предлагаемых вариантов и опций. Параметрирование – редактирование значений переменных программного обеспечения. Создание шаблонов документов – метод определяется процедурой определения внешнего вида документа, его состава, источников данных, адресата доставки. Администрирование – создание, редактирование и удаление групп пользователей системы, их свойств и регулировка прав доступа [9].

В таблице 2.19 приведены методы и средства разработки ПО.

Таблица 2.19 – Методы и средства разработки ПО

ПО	Метод	Средства разработки
Счетчики с интерфейсом RS-485	Конфигурирование	Сервис – программа изготовителя счетчика
	Параметрирование
Система гарантированной доставки данных SINAUT	Конфигурирование	Библиотека стандартных функциональных блоков TD7 V2.1.4
	Параметрирование
Логический контроллер S7300	Конфигурирование	C помощью SIMATIC / STEP7 / PID Control parameter assignment
	Параметрирование
SCADA WinCC Flexible	Конфигурирование	Graphics Designer
	Программирование	Visual Basic (скрипты)
SCADA WinCC	Конфигурирование	Graphics Designer
	Параметрирование	User Archiv
	Администрирование	User Administration
	Программирование	Visual Basic (скрипты)
СУБД MS SQL	Конфигурирование	SQL Server Enterprise Manager
	Параметрирование	SQL Server Enterprise Manager
	Администрирование	SQL Server Enterprise Manager
	Программирование	SQL
Служба документооборота ReportWorkX	Конфигурирование	ReportWorkX.NET
	Параметрирование	ReportWorkX.NET
	Создание шаблонов документов	MS Excel

3 Разработка элементов программного и технического обеспечения системы оперативно-диспетчерского контроля и управления насосной станцией

3.1 Разработка системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции

Система автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции представляет, из себя, достаточно сложную, разветвленную систему, поэтому к разработке алгоритмов функционирования и к выбору параметров данной системы нужно относиться с особым вниманием. Ведь, потратив перед решением даже простой задаче несколько минут на выбор оптимального алгоритма, можно в дальнейшем сэкономить многие часы. Поэтому первым шагом при разработке системы автоматического контроля будет являться выбор параметров системы, отвечающих требованиям, разработанным в первом разделе.

Выходными параметрами системы автоматического контроля согласно приложению В являются минимальное давление и максимальное давление, развиваемое насосом, аварийная допуска по давлению, развиваемому насосом. Входными параметрами согласно приложению А расход воды, перекачиваемой НА и давление, развиваемое насосом, а также согласно приложению Б аварийный сигнал – дифференциальная защита двигателя.

Вторым шагом будет являться разработка алгоритмов. Приведем перечень алгоритмов, реализация которых позволит создать систему оперативно-диспетчерского контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции:

1. определение интервалов реально измеряемых сигналов на основе разработанных в разделе 1 требований: непрерывный сбор информации с теплотехнических приборов, а также формирование и передача этих данных с настраиваемым периодом в интервале 120 минут. Для системы автоматического контроля такими сигналами будут являться давление, развиваемое насосом, расход воды, перекачиваемой НА и аварийный сигнал – дифференциальная защита двигателя;

2. определение по литературным и справочным данным номинальных параметров системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции. Эти значения составят массив допустимых максимальных ординат измеряемых сигналов. В SCADA-системе WinCC – это Alarm;

3. для контроллеров предварительной обработки данных алгоритм предварительной обработки данных будет заключаться в измерении, хранении этих данных в памяти контроллера в период запуска, остановки или нормальной работы двигателя и в передачи этих данных на вышестоящие уровни с настраиваемым периодом в интервале 120 минут, а также в том случае, если процесс запуска будет рассматриваться как аварийный, то немедленно. В момент нормальной работы двигателя, характеризующейся изменением физических координат в зоне возможного допуска, измеряемые значения остаются в памяти контроллера до тех пор, пока не произойдет изменение режима работы насосной станции (отключение двигателя, повторное включение двигателя …);

4. на вышестоящем уровне измеренные физические сигналы передаются как установившиеся значения или как аварийные (в случае признания их относящимися к массиву Alarm). Эти сигналы записываются в память редактора Tag Logging (Регистрация тегов) SCADA-системы WinCC, установленной на ПЭВМ и хранятся в редакторе 45 дней;

5. в ПЭВМ размещаются математические и программные модели всех возможных режимов работы системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции и база данных нормальных и аварийных режимов работы системы. Математические модели могут быть созданы в ППП «MATLAB» и подключены к SCADA-системе WinCC, а программные модели могут быть написаны на скриптовых языках, входящих в состав SCADA-системы (Редактор Global Script (Глобальный сценарий)). В базу данных записываются ординаты физических переменных, которые можно реально измерить в функции от времени, а также не измеряемые физические переменные, восстанавливаемые путем математического моделирования по математическим моделям нормального и аварийного режимов работы насосной станции. Таким образом в ПЭВМ имеется база эталонных и аварийных режимов работы электрооборудования;

6. в ПЭВМ по результатам реального измерения физических величин готовится информация, которая может быть использована с помощью математического моделирования в ППП «MATLAB» эталонных или аварийных режимов, но математическое моделирование осуществляется только в том случае, если есть запрос со стороны SCADA-системы WinCC. Процесс моделирования может не запускаться, если в соответствующей математической базе есть эталон;

7. в редакторе Tag Logging (Регистрация тегов) SCADA-системы WinCC осуществляется хранение данных, для всех нормальных и аварийных режимов работы насосной станции при этом данные, относящиеся к нормальным режимам работы, с периодичностью 45 дней хранятся, затем уничтожаются, а данные аварийные могут быть уничтожены по согласованию с руководящим персоналом насосной станции. Данные необходимые для осуществления коммерческих расчетов могут быть уничтожены только после принятия решения техническим персоналом насосной станции. Изображения мнемосхем создаются и хранятся в редакторе Graphics Designer (Графический дизайнер) SCADA-системы WinCC;

8. при возникновении аварийных ситуаций с помощью редактора Alarm Logging (Регистрация сообщений) SCADA-системы WinCC осуществляется конфигурирование сообщений об аварийных, предаварийных ситуациях в системе автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции. С помощью редактора Report Designer (Дизайнер отчетов) SCADA-системы WinCC создаются отчеты, при этом можно создать шаблоны отчетов, а SCADA-системы WinCC затем автоматически создаст отчеты, используя полученные данные о ходе технологического процесса;

9. алгоритмы SCADA-системы предполагают индикацию мнемосхем физических сигналов, выработку команд по контролю и управлению в автоматическом и ручном режимах работы.

На рисунке 3.1 приведена структурная схема системы автоматического контроля расхода и давления воды на выходе насосной станции [7, 10].

Разработаем ЛСА технологического процесса.

Рассмотрим технологический процесс. НА выбирают так, чтобы, регулируя угол разворота лопастей рабочего колеса, можно было регулировать давление воды на выходе насосной станции. Увеличивать или уменьшать угол разворота лопастей рабочего колеса нужно до тех пор, пока давление не вернется в заданный (нормальный) диапазон. Если давление пришло в рабочий диапазон, то необходимо прекратить увеличивать или соответственно уменьшать угол разворота лопастей рабочего колеса.

Характеристики

Список файлов ВКР