Современные scada системы реферат

Общие понятия о системах сбора данных и оперативного диспетчерского управления SCADA , история их возникновения и развития. Устройства связи для сбора технологических параметров, создание человеко-машинного интерфейса. Разработка мониторинга и управления процессом подготовки бумажной массы на базе данной системы. Описания программного комплекса для визуализации и диспетчеризации технологических процессов.

Список литературы 1. Введение Диспетчерское управление и сбор данных SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition - система сбора данных и оперативного диспетчерского управления является основным и в настоящее время остается наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами процессами в жизненно важных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности и энергетике, на транспорте, в космической и военной областях, в различных государственных структурах. SCADA - процесс сбора информации реального времени с удаленных точек объектов для обработки, анализа и возможного управления удаленными объектами. Требование обработки реального времени обусловлено необходимостью доставки выдачи всех необходимых событий сообщений и данных на центральный интерфейс оператора диспетчера. Современная АСУТП автоматизированная система управления технологическим процессом представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления.

SCADA система

В настоящее время в развитых зарубежных странах наблюдается настоящий подъем по внедрению новых и модернизации существующих автоматизированных систем управления в различных отраслях экономики; в подавляющем большинстве случаев эти системы строятся по принципу диспетчерского управления и сбора данных. Характерно, что в индустриальной сфере в обрабатывающей и добывающей промышленности, энергетике и др. Эффект от внедрения новой системы управления исчисляется, в зависимости от типа предприятия, от сотен тысяч до миллионов долларов в год; например, для одной средней тепловой станции он составляет, по подсчетам специалистов, от 200000 до 400000 долларов.

Большое внимание уделяется модернизации производств, представляющих собой экологическую опасность для окружающей среды химические и ядерные предприятия , а также играющих ключевую роль в жизнеобеспечении населенных пунктов водопровод, канализация и пр. С начала 90-х годов в США начались интенсивные исследования и разработки в области создания автоматизированных систем управления наземным автомобильным транспортом ATMS Advanced Traffic Management System.

Тенденции развития технических средств систем диспетчерского управления 2. Прогресс в области информационных технологий обусловил развитие всех 3-х основных структурных компонентов систем диспетчерского управления и сбора данных RTU, MTU, CS, что позволило значительно увеличить их возможности; так, число контролируемых удаленных точек в современной SCADA-системе может достигать 100000.

Основная тенденция развития технических средств аппаратного и программного обеспечения SCADA миграция в сторону полностью открытых систем. Открытая архитектура позволяет независимо выбирать различные компоненты системы от различных производителей; в результате расширение функциональных возможностей, облегчение обслуживания и снижение стоимости SCADA-систем.

Главная тенденция развития удаленных терминалов увеличение скорости обработки и повышение их интеллектуальных возможностей.

Современные терминалы строятся на основе микропроцессорной техники, работают под управлением операционных систем реального времени, при необходимости объединяются в сеть, непосредственно или через сеть взаимодействуют с интеллектуальными электронными датчиками объекта управления и компьютерами верхнего уровня.

Конкретная реализация RTU зависит от области применения. Это могут быть специализированные бортовые компьютеры, в том числе мультипроцессорные системы, обычные микрокомпьютеры или персональные ЭВМ РС ; для индустриальных и транспортных систем существует два конкурирующих направления в технике RTU индустриальные промышленные PC и программируемые логические контроллеры в русском переводе часто встречается термин промышленные контроллеры PLC.

Индустриальные компьютеры представляют собой, как правило, программно-совместимые с обычными коммерческими РС машины, но адаптированные для жестких условий эксплуатации буквально для установки на производстве, в цехах, газокомпрессорных станциях и т. Адаптация относится не только к конструктивному исполнению, но и к архитектуре и схемотехнике, так как изменения температуры окружающей среды приводят к дрейфу электрических параметров.

В качестве устройств сопряжения с объектом управления данные системы комплектуются дополнительными платами адаптерами расширения, которых на рынке существует большое разнообразие от различных изготовителей как, впрочем, и самих поставщиков промышленных РС. В качестве операционной системы в промышленных PC, работающих в роли удаленных терминалов, все чаще начинает применяться Windows NT, в том числе различные расширения реального времени, специально разработанные для этой операционной системы подробнее см.

Промышленные контроллеры PLC представляют собой специализированные вычислительные устройства, предназначенные для управления процессами объектами в реальном времени. Промышленные контроллеры имеют вычислительное ядро и модули ввода-вывода, принимающие информацию сигналы с датчиков, переключателей, преобразователей, других устройств и контроллеров, и осуществляющие управление процессом или объектом выдачей управляющих сигналов на приводы, клапаны, переключатели и другие исполнительные устройства.

Современные PLC часто объединяются в сеть RS-485, Ethernet, различные типы индустриальных шин , а программные средства, разрабатываемые для них, позволяют в удобной для оператора форме программировать и управлять ими через компьютер, находящийся на верхнем уровне SCADA-системы диспетчерском пункте управления MTU.

Исследование рынка PLC показало, что наиболее развитой архитектурой, программным обеспечением и функциональными возможностями обладают контроллеры фирм Siemens, Fanuc Automation General Electric , Allen-Bradley Rockwell , Mitsubishi. Много материалов и исследований по промышленной автоматизации посвящено конкуренции двух направлений PC и PLC; каждый из авторов приводит большое количество доводов за и против по каждому направлению.

Тем не менее, можно выделить основную тенденцию: там, где требуется повышенная надежность и управление в жестком реальном времени, применяются PLC. В первую очередь это касается применений в системах жизнеобеспечения например, водоснабжение, электроснабжение , транспортных системах, энергетических и промышленных предприятиях, представляющих повышенную экологическую опасность.

Примерами могут служить применение PLC семейства Simatic Siemens в управлении электропитанием монорельсовой дороги в Германии или применение контроллеров компании Allen-Bradley Rockwell для модернизации устаревшей диспетчерской системы аварийной вентиляции и кондиционирования на плутониевом заводе 4 в Лос-Аламосе.

Аппаратные средства PLC позволяют эффективно строить отказоустойчивые системы для критических приложений на основе многократного резервирования. Индустриальные РС применяются преимущественно в менее критичных областях например, в автомобильной промышленности, модернизация производства фирмой General Motors , хотя встречаются примеры и более ответственных применений метро в Варшаве управление движением поездов.

По оценкам экспертов, построение систем на основе PLC, как правило, является менее дорогостоящим вариантом по сравнению с индустриальными компьютерами.

В современных промышленных, энергетических и транспортных системах большую популярность завоевали индустриальные шины специализированные быстродействующие каналы связи, позволяющие эффективно решать задачу надежности и помехоустойчивости соединений на разных иерархических уровнях автоматизации. Существует три основных категории индустриальных шин, характеризующие их назначение место в системе и сложность передаваемой информации: Sensor, Device, Field.

Многие индустриальные шины охватывают две или даже все три категории. Из всего многообразия индустриальных шин, применяющихся по всему миру только по Германии их установлено в различных системах около 70 типов следует выделить промышленный вариант Ethernet и PROFIBUS, наиболее популярные в настоящее время и, по-видимому, наиболее перспективные. На основе этой шины построена, например, система автоматизированного управления движением поездов в варшавском метро.

Объектная независимость позволяет интерфейсу пользователя представлять виртуальные объекты, созданные другими системами. Результат расширение возможностей по оптимизации HMI-интерфейса. Data Management управление данными отход от узкоспециализированных баз данных в сторону поддержки большинства корпоративных реляционных баз данных Microsoft SQL, Oracle. Функции управления данными и генерации отчетов осуществляются стандартными средствами SQL, 4GL; эта независимость данных изолирует функции доступа и управления данными от целевых задач SCADA, что позволяет легко разрабатывать дополнительные приложения по анализу и управлению данными.

Службы сетевого управления, защиты и управления доступом, мониторинга транзакций, передачи почтовых сообщений, сканирования доступных ресурсов процессов могут выполняться независимо от кода целевой программы SCADA, разработанной другим вендором. Real-Time Services службы реального времени освобождение MTU от нагрузки перечисленных выше компонентов дает возможность сконцентрироваться на требованиях производительности для задач реального и квази-реального времени.

Данные службы представляют собой быстродействующие процессоры, которые управляют обменом информацией с RTU и SCADA-процессами, осуществляют управление резидентной частью базы данных, оповещение о событиях, выполняют действия по управлению системой, передачу информации о событиях на интерфейс пользователя оператора.

Решающими для быстрого роста популярности Windows NT стала ее открытая архитектура и эффективные средства разработки приложений, что позволило многочисленным фирмам-разработчикам создавать программные продукты для решения широкого спектра задач. Рост применения Windows NT в автоматизированных системах управления обусловлен в значительной степени появлением ряда программных продуктов, которые позволяют использовать ее в качестве платформы для создания ответственных приложений в системах реального времени, а также во встраиваемых конфигурациях.

Решения фирмы VenturCom стали стандартом де-факто для создания ответственных приложений жесткого реального времени на платформе Windows NT. При разработке интерфейса для приложений реального времени разработчики фирмы пошли по пути модификации модуля Windows NT слоя аппаратных абстракций HAL Hardware Abstraction Layer , отвечающего за выработку высокоприоритетных системных прерываний, мешающих задаче осуществлять управление в жестком реальном времени.

Программный продукт Component Integrator компании VenturCom является средством ускоренной разработки и внедрения приложений реального времени для Windows NT; он поставляется в виде интегрированного пакета, состоящего из инструментов для создания встраиваемых приложений ECK Embedded Component Kit и собственно расширений реального времени RTX 4. Компания RadiSys применила другой подход к разработке расширений реального времени: Windows NT загружается как низкоприоритетная задача под хорошо проверенной и известной вот уже лет 20 операционной системой реального времени iRMX.

Все функции обработки и управления реального времени выполняются как высокоприоритетные задачи под iRMX, изолированные в памяти от приложений и драйверов Windows NT механизмом защиты процессора.

Данный подход имеет то преимущество по сравнению с решением VenturCom, что задача реального времени не зависит от работы Windows NT: в случае сбоя или катастрофической системной ошибки в работе Windows NT управляющая задача реального времени будет продолжать работать.

Это решение позволяет информировать основную задачу о проблемах, возникших в работе NT, и оставлять только за ней право продолжения работы или останова всей системы. Как правило, целевое программное обеспечение для автоматизированных систем управления разрабатывается под конкретное применение самими поставщиками этих систем.

Наибольших успехов в этом направлении добились компании Intellution и Wonderware. Программные продукты компании Intellution. Семейство программных продуктов FIX Fully-Integrated Control System фирмы Intellution предназначено для автоматизации производств любого масштаба, начиная с самого нижнего уровня и заканчивая координацией производственного процесса на предприятии в целом.

Обладая всеми достоинствами систем автоматизации производства на основе различных UNIX-платформ приоритетной многозадачностью, открытостью архитектуры, возможностью создания сложных сетевых решений и т.

Семейство FIX состоит из отдельных 32-разрядных приложений. FIX VisualBatch программное обеспечение, предназначенное для графического конфигурирования систем управления серийными технологическими процессами. FIX Broadcast Network Internet-пакет для автоматической пересылки данных на любой настольный компьютер с использованием push-технологии.

FIX Paradym-31 программный пакет для управления контроллерами на основе персональных компьютеров класс SoftLogic. FIX PlantTV универсальное средство просмотра данных, осуществляющее доступ к поступающей в реальном масштабе времени информации от разнообразных источников: архивных файлов, DDE-серверов, записанному и прямому видеоизображению, реляционным базам данных, ASCII-файлам и т.

Программные продукты фирмы Intellution имеют более 100000 установок по всему миру в самых разных отраслях индустрии, включая ядерные электростанции и нефтепроводы. Пакет Factory Suite 2000 фирмы Wonderware обеспечивает единую мощную среду разработки, которая позволяет операторам, инженерам и руководящему персоналу эффективно решать вопросы промышленной автоматизации. Все компоненты объединяет простота, легкость в использовании, масштабируемость и тесная интеграция друг с другом.

FactorySuite 2000 работает под Windows NT 4. Количество инсталляций этого продукта по всему миру составляет уже десятки тыс. Заключение Концепция SCАDA 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.

Следует отметить, что концепция SCADA, основу которой составляет автоматизированная разработка систем управления, позволяет решить еще ряд задач, долгое время считавшихся неразрешимыми: сократить сроки разработки проектов по автоматизации и прямые финансовые затраты на их разработку.

В настоящее время SCADA является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами процессами. По функциональным возможностям все системы в целом сравнимы. Технология программирования близка к интуитивному восприятию автоматизируемого процесса. Плюс мощное объектно-ориентированное программирование, используемое в большинстве этих пакетов, делает эти продукты легкими в освоении и доступным для широкого круга пользователей.

Построение прикладной системы на основе любой из рассмотренных SCADA-систем резко сокращает набор необходимых знаний в области классического программирования, позволяя концентрировать усилия по освоению знаний в самой прикладной области.

Применение в SCADA-системах новых технологий, разработка инструментальных средств комплексной автоматизации предприятия свидетельствуют о стремлении и возможности фирм-разработчиков постоянно совершенствовать свои продукты, что является немаловажным фактором при выборе инструментального средства, даже если не все его технологические решения в ближайшее время будут использованы. Список литературы 1. Кабаев С. Кузнецов А. Размещено на Allbest.

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: SCADA-чемпионат 2018. Финал. Интеграция цеховых АСУ ТП

скачать работу "SCADA система" (реферат) Характеристика современных зарубежных и отечественных SCADA-систем. Описания программного. рефераты на заказ со скидкой Все современные SCADA-системы включают три основных структурных компонента (см. рис. 2).

SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени[1]. 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. 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;.

И разработчику в InTouch-приложении важно подключиться к вышеописанному каналу доступа.

Разработка графопостроителя в системе InTouch 39 Разработка DDE-сервера 39 Список литературы 43 Введение Современная АСУТП автоматизированная система управления технологическим процессом представляет собой многоуровневую человеко-машинную систему управления. Создание АСУ сложными технологическими процессами осуществляется с использованием автоматических информационных систем сбора данных и вычислительных комплексов, которые постоянно совершенствуются по мере эволюции технических средств и программного обеспечения.

SCADA системы

Разработка данного решения - дело рук компании Intellution, которая ныне входит в состав GE Fanuc Automation. SCADA несет в себе все преимущества более старой серии программных пакетов, однако, строится на компонентно-объектной архитектуре. Разработанная в середине 80-х годов, она была первым комплексным решением графической визуализации для Windows-систем. Позволяет осуществлять удобное и наглядное управление, четкое взаимодействие всех инженерных комплексов, автоматическую адаптацию, интеллектуализацию режимов работы подсистем. Базируется на стандартных открытых технологиях и предлагает огромный набор простых в использовании графических функций для построения систем визуализации.

SCADA-системы

Эксплуатационные характеристики Показатели этой группы критериев наиболее субъективны. Это тот самый случай, когда лучше один раз увидеть, чем семь раз услышать. К этой группе можно отнести: удобство интерфейса среды разработки — "Windows-подобный интерфейс", полнота инструментария и функций системы; качество документации — ее полнота, уровень русификации ; поддержка со стороны создателей — количество инсталляций, дилерская сеть, обучение, условия обновления версий и т. Если предположить, что пользователь справился и с этой задачей — остановил свой выбор на конкретной SCADA-системе, то далее начинается разработка системы контроля и управления, которая включает следующие этапы: Разработка архитектуры системы автоматизации в целом. На этом этапе определяется функциональное назначение каждого узла системы автоматизации. Решение вопросов, связанных с возможной поддержкой распределенной архитектуры, необходимостью введения узлов с "горячим резервированием" и т. Создание прикладной системы управления для каждого узла. На этом этапе специалист в области автоматизируемых процессов наполняет узлы архитектуры алгоритмами , совокупность которых позволяет решать задачи автоматизации [4].

В настоящее время в развитых зарубежных странах наблюдается настоящий подъем по внедрению новых и модернизации существующих автоматизированных систем управления в различных отраслях экономики; в подавляющем большинстве случаев эти системы строятся по принципу диспетчерского управления и сбора данных. Характерно, что в индустриальной сфере в обрабатывающей и добывающей промышленности, энергетике и др.

Обработка информации в реальном времени. Логическое управление. Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме. Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.

Применение SCADA-систем

.

SCADA системы в современном производстве

.

Реферат SCADA-системы. Введение асу тп и диспетчерское управление

.

.

.

.

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Введение в SCADA системы. Автоматизация производства
Похожие публикации