124042 (592890), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Система должны вести следующие архивы:

• журналы технологических параметров и аварий;

• исторические тренды параметров.

Время хранения данных коммерческого учета энергоносителей – 3 года.

В течение неограниченного времени на сервере должны сохраняться параметры инициализации и работы системы.

Серверы ввода/вывода должны обеспечивать сбор и первичную обработку информации КТС с заданным интервалом времени.

Система должна обеспечивать изменение временного интервала сбора и первичной обработки информации КТС.

В системе должен обеспечиваться, в диалоговом режиме, ввод с клавиатуры необходимых данных и параметров конфигурации системы, а также режим просмотра опроса данных.

Администратором системы, при помощи инструментальных средств, должна обеспечиваться возможность задания параметров работы системы и её модификация. Должна быть обеспечена возможность редактирования:

• мнемосхем объектов (добавление, удаление);

• сигналов (добавление, удаление, изменение названия, маскирование);

• экранов (добавление, удаление);

• функций (добавление, удаление).

Все действия администратора по добавлению, изменению или удалению должны быть зафиксированы в книге учета работы системы.

В системе должен быть обеспечен доступ к информации в соответствии с правами доступа пользователя.

Должны быть защищены от удалений и от исправления журналы событий и тренды измеряемых параметров. При аварийном несанкционированном отключении электропитания должны сохраняться параметры работы системы.

1.4.10 Требования к видам обеспечения

Измерения и расчеты величин электроэнергии должны производиться с точностью до целого числа киловатт-часов. Измерения и расчеты теплотехнических величин должны производиться с точностью до:

• расхода – 0,1 м³/с;

• уровня воды – +1 см, уровня масла - +1 мм;

• температуры - ±0,5 ⁰С;

• давления - +0,1 кгс/см².

Информационное обеспечение каждого уровня системы включает в себя:

1. входную информацию, в том числе переменную и нормативно-справочную;

2. выходную информацию, в том числе передаваемую на вышестоящий уровень и предназначенную для обслуживания пользователей на своем уровне;

3. систему классификации и кодирования информации, реестры коммерческого учета принимаемой электроэнергии и отпускаемой воды;

4. информационную базу системы.

Интерфейс пользователя должен быть на русском языке.

ПО микропроцессорных счетчиков, средств измерения расхода, уровня, температуры является неотъемлемой их частью и должно входить в комплект поставки изделий.

Используемые в системе измерительные средства должны иметь сертификат, удостоверяющий возможность их применения в качестве средств измерений.

Система должна соответствовать требованиям нормативно-технических документов, применяемых в РК, и обеспечена следующей документацией:

1. документация по обслуживанию компонентов системы;

2. документация по обучению обслуживающего персонала;

3. документация пользователя.

Для создания системы оперативно-диспетчерского контроля и управления необходимо выбрать SCADA-систему, отвечающую приведенным выше требованиям, а также необходимо разработать структуру, как самой системы, так и ее программного обеспечения. Необходимо выбрать техническое обеспечение системы и создать мнемосхемы, отображающие процесс контроля расхода и давления воды на выходе НС [8, 24].

2 Разработка принципов построения системы оперативно-диспетчерского контроля и управления насосной станции РГП «Канал им. К. Сатпаева»

2.1 Анализ и выбор SCADA-системы

В настоящее время, в связи с увеличением парка используемого автоматизированного оборудования и широким развитием "безлюдных" технологий особое значение получают системы автоматизированного управления производственными процессами и удаленного сбора данных. Кроме того, существуют ситуации, когда присутствие людей в определенных помещениях нежелательно, либо контролируемые объекты расположены на большой территории и не могут быть оперативно обслужены разумным количеством персонала. Для подобных применений все чаще используются системы дистанционного управления и сбора данных (SCADA).

Концепция SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) предопределена всем ходом развития систем управления и результатами научно-технического прогресса. Применение SCADA-технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

Дружественность человеко-машинного интерфейса (HMI/MMI – Humain/Man Machine Interface), предоставляемого SCADA-системами, полнота и наглядность представляемой на экране информации, доступность «рычагов» управления, удобство пользования подсказками и справочной системой повышает эффективность взаимодействия диспетчера с системой и сводит к минимуму его критические ошибки при управлении.

Следует отметить, что концепция SCADA, основу которой составляет автоматизированная разработка и управление в реальном времени, позволяет решить еще ряд задач, долгое время считавшихся неразрешимыми: сокращение сроков разработки проектов по автоматизации и прямых финансовых затрат на их разработку.

В настоящее время SCADA является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами.

Большое значение при внедрении современных систем диспетчерского управления имеет решение следующих задач:

• выбор SCADA-системы (исходя из требований и особенностей технологического процесса);

• кадровое сопровождение.

Выбор SCADA-системы представляет собой достаточно трудную задачу, аналогичную принятию решений в условиях многокритериальности, усложненную невозможностью количественной оценки ряда критериев из-за недостатка информации [2, 4, 12].

Выбранная SCADA-система должна соответствовать требованиям, разработанным в разделе 1, а также техническим и эксплуатационным характеристикам, приведенным ниже.

Технические характеристики:

1. выбранная SCADA-система должна быть реализована на MS Windows-платформе;

2. выбранная SCADA-система должна обеспечивать высокий уровень сетевого сервиса;

3. выбранная SCADA-система должна иметь встроенный язык высокого уровня, VBasic-подобные языки;

4. в рамках создаваемой системы должна функционировать база данных;

5. крайне важен также вопрос о поддержке в выбранной системе стандартных функций GUI (Graphic Users Interface);

6. SCADA-система должна быть открытой, как для внедрения собственных программных модулей, так и для программных модулей сторонних фирм-производителей.

Эксплуатационные характеристики. К этой группе можно отнести:

• удобство интерфейса среды разработки;

• качество документации – ее полнота, уровень русификации;

• поддержка со стороны создателя – количество инсталляций, дилерская сеть, обучение, условия обновления версий и так далее.

Выбор будет производиться между двумя SCADA-системами: WinCC немецкой фирмы Siemens и Citect австралийской фирмы CiTecgnologies.

2.1.1 SCADA-система Citect

Особенность компании CiTechnologies (Ci - Control Instrumentation) в том, что она не только разработчик SCADA-системы Citect, но и системный интегратор. В систему вложен весь опыт системной интеграции, и не только в собственно ПО, но и в "базу знаний. Таким образом, SCADA-система Citect - это программный пакет, созданный на основе большого опыта компании. Уникальность его в двух аспектах:

• возможности постепенных инвестиций в используемый продукт;

• чисто технических особенностях.

2.1.1.1 Особенности использования Citect

Citect предлагает пользователям систему разработки бесплатно, цена же систем исполнения сравнима с соответствующими компонентами других SCADA-пакетов.

Одна из характеристик SCADA-системы Citect - гибкость, которая проявляется в нескольких чертах. Во-первых, для SCADA-системы Citect естественным является режим распределенной разработки приложений. Во-вторых, в SCADA-систему Citect заложено огромное многообразие подходов к разработке приложений. Так, возможна разработка приложений без программирования вообще на основе поставляемых библиотек графических объектов, шаблонов, драйверов и т.д. Возможна и самостоятельная разработка новых компонентов приложений, и модификация базовых. В зависимости от профессиональных навыков разработчика, приложение можно создавать как с использованием языка SCADA-системы Citect, называемого Cicode, так и более знакомых, традиционных языков программирования (Visual Basic, C).

В SCADA-системе Citect предусмотрено простое наращивание дополнительных узлов проекта и возможность перераспределения их функций. Выполняются такие процедуры на уровне конфигурирования каждого узла.

2.1.1.2 Технические возможности системы

SCADA-система Citect используется как 32-разрядное приложение Windows NT, Windows 95 и 98. Сбор данных, формирование алармов и построение трендов может происходить одновременно с редактированием и компиляцией. Ядро SCADA-системы Citect является многозадачным ядром реального времени, с вытеснением задач по приоритетам. Оно обеспечивает равномерное выполнение всех приложений.

2.1.1.3 База данных реального времени приложения

Для каждого нового проекта автоматически создаётся файловая структура в формате dBase. Для хранения данных проекта (теги, начальные значения параметров и т.п.) инициализируется около 60 файлов. Эти файлы могут отдельно импортироваться в EXCEL для редактирования или документирования. Для тестирования разрабатываемой конфигурации в SCADA-системе Citect можно создать "электронный контроллер" ("memory PLC"), который эмулирует работу контроллера с помощью вводимых вручную тегов, и его работу можно проверить в системе исполнения (runtime).

2.1.1.4 Архитектура клиент/сервер SCADA-системы Citect

В SCADA-система Citect сервер выполняет пять функций (рисунок 2.1):

• сервер ввода/вывода является выделенным коммуникационным сервером, организуя обмен информацией между устройствами ввода-вывода и узлом, выполняющим функцию визуализации (клиентом);

• cервер алармов непрерывно отслеживает данные, сравнивая их с допустимыми пределами и проверяя выполнение заданных условий, и непосредственно отображает все алармы на соответствующем узле визуализации;

• cервер отчётов генерирует отчёты по истечению определённого времени или при возникновении определённого события;

• cервер трендов собирает и регистрирует трендовую информацию, позволяя фиксировать развитие процесса в реальном времени или ретроспективно (исторически) в окне трендов или в файле;

• cервер синхронизации (тайм-сервер), который синхронизирует работу всех персональных компьютеров сети.

Рисунок 2.1 – Клиент-серверная архитектура Citect

Задача сервера ввода-вывода выполняется на одном компьютере (узле). Если в больших прикладных системах этот узел становится перегруженным, другие серверы могут устанавливаться на других узлах. А если и задача сервера ввода-вывода перегружает узел, то можно расширить число серверов ввода-вывода. Все узлы визуализации могут осуществлять доступ ко всем серверам через сеть. SCADA-система Citect поддерживает NetBIOS, TCP/IP и другие сетевые протоколы. Одновременно может выполняться несколько протоколов.

2.1.1.5 Сервер алармов

В SCADA-системе Citect различаются четыре типа алармов:

• цифровые алармы, возникают в ответ на изменение состояния;

• аналоговые алармы, базируются на анализе выхода за указанные верхние и нижние пределы, изменяемом смещении, скорости изменения, описании уровня алармов;

• алармы с метками времени базируются на таймере, который работает в контроллере и регистрирует алармы с точностью до миллисекунд;

• составные алармы, возникающие в результате событий или комбинации событий.

Аппаратные алармы всегда регистрируются отдельно и визуализируются на отдельном дисплее алармов.

2.1.1.6 Сервер отчетов

Язык программирования Cicode поддерживает простой набор операторов, с помощью которых можно генерировать отчёт и задавать его шаблон. Значения времени хранятся в аккумуляторах языка Cicode - регистрах, которые кумулятивно запоминают такие переменные в виде количества часов работы или счётчиков. Таймеры и счётчики могут запускаться по некоторому событию, временно приостанавливаться и т.п. Можно также задавать событие, которое запускает генерацию отчёта и уровень привилегированности пользователя, определяющий права пользователя на запуск генерации отчёта. Отчёты сохраняются на диске в файле. Отчёты могут генерироваться в EXCEL с помощью DDE-связей. В Citect есть и электронная почта, по которой отчёты могут посылаться.

2.1.1.7 Резервирование

Ещё одним отличительным свойством SCADA-системы Citect является то, что среди стандартных функций здесь предусмотрено дублирование. Сервер ввода-вывода может дублироваться с помощью резервного сервера ввода-вывода, на котором выполняется та же самая прикладная задача. При отказе основного сервера резервный сервер продолжает работу без какой-либо потери информации.

Могут также дублироваться серверы трендов, отчётов и алармов. Дублирование возможно и на уровне сети. Это делается установкой в компьютере двух сетевых карт и организацией дублированной связи с контроллерами.

Характеристики

Список файлов ВКР