Реферат SCADA-системы. Введение асу тп и диспетчерское управление

• Название: Введение асу тп и диспетчерское управление
• Дата: 17.02.2019
• Размер: 0.68 Mb.
• Имя файла: Реферат SCADA-системы.doc
• Тип: Реферат; #67842
• страница: 3 из 14

Компоненты систем контроля и управления и их назначение

Многие проекты автоматизированных систем контроля и управления (СКУ) для большого спектра областей применения позволяют выделить обобщенную схему их реализации, представленную на рисунке 1.



Рисунок 1 – Обобщенная схема системы контроля и управления

Как правило, это двухуровневые системы, так как именно на этих уровнях реализуется непосредственное управление технологическими процессами. Специфика каждой конкретной системы управления определяется используемой на каждом уровне программно - аппаратной платформой [2, с. 56].

Нижний уровень – уровень объекта (контроллерный) – включает различные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию локальным программируемым логическим контроллерам (PLC – Programming Logical Controoller), которые могут выполнять следующие функции:

• 
  сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;
  
• 
  управление электроприводами и другими исполнительными механизмами;
  
• 
  решение задач автоматического логического управления и др.
  

Так как информация в контроллерах предварительно обрабатывается и частично используется на месте, существенно снижаются требования к пропускной способности каналов связи [2, с. 61].

В качестве локальных PLC в системах контроля и управления различными технологическими процессами в настоящее время применяются контроллеры как отечественных производителей, так и зарубежных. На рынке представлены многие десятки и даже сотни типов контроллеров, способных обрабатывать от нескольких переменных до нескольких сот переменных.

К аппаратно-программным средствам контроллерного уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на исполнительные устройства, датчики и т.д. Программируемые логические контроллеры должны гарантированно откликаться на внешние события, поступающие от объекта, за время, определенное для каждого события.

Для критичных с этой точки зрения объектов рекомендуется использовать контроллеры с операционными системами реального времени (ОСРВ). Контроллеры под управлением ОСРВ функционируют в режиме жесткого реального времени.

Разработка, отладка и исполнение программ управления локальными контроллерами осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, широко представленного на рынке.

К этому классу инструментального ПО относятся пакеты типа ISaGRAF (CJ International France), InConrol (Wonderware, USA), Paradym 31 (Intellution, USA), имеющие открытую архитектуру [2, с. 64].

Информация с локальных контроллеров может направляться в сеть диспетчерского пункта непосредственно, а также через контроллеры верхнего уровня.). В зависимости от поставленной задачи контроллеры верхнего уровня (концентраторы, интеллектуальные или коммуникационные контроллеры) реализуют различные функции. Некоторые из них перечислены ниже:

• 
  сбор данных с локальных контроллеров;
  
• 
  обработка данных, включая масштабирование;
  
• 
  поддержание единого времени в системе;
  
• 
  синхронизация работы подсистем;
  
• 
  организация архивов по выбранным параметрам;
  
• 
  обмен информацией между локальными контроллерами и верхним уровнем;
  
• 
  работа в автономном режиме при нарушениях связи с верхним уровнем;
  
• 
  резервирование каналов передачи данных и др.
  

Верхний уровень – диспетчерский пункт (ДП) – включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера/оператора. Здесь же может быть размещен сервер базы данных, рабочие места (компьютеры) для специалистов и т.д. Часто в качестве рабочих станций используются ПЭВМ типа IBM PC различных конфигураций.

Спектр функциональных возможностей определен самой ролью SCADA в системах управления и реализован практически во всех пакетах:

• 
  автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;
  
• 
  средства исполнения прикладных программ;
  
• 
  сбор первичной информации от устройств нижнего уровня;
  
• 
  обработка первичной информации;
  
• 
  регистрация алармов и исторических данных;
  
• 
  хранение информации с возможностью ее пост-обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);
  
• 
  визуализация информации в виде мнемосхем, графиков и т.п.;
  
• 
  возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как "единое целое" ("recipe" или "установки").
  

Рассматривая обобщенную структуру систем управления, следует ввести и еще одно понятие – Micro-SCADA. Micro-SCADA – это системы, реализующие стандартные (базовые) функции, присущие SCADA – системам верхнего уровня, но ориентированные на решение задач автоматизации в определенной отрасли (узкоспециализированные). В противоположность им SCADA – системы верхнего уровня являются универсальными.

Все компоненты системы управления объединены между собой каналами связи.

Коммуникационная система (каналы связи), необходима для передачи данных с удаленных точек (объектов, терминалов) на центральный интерфейс оператора-диспетчера и передачи сигналов управления на терминалы.

Обеспечение взаимодействия SCADA-систем с локальными контроллерами, контроллерами верхнего уровня, офисными и промышленными сетями возложено на так называемое коммуникационное ПО. Это достаточно широкий класс программного обеспечения, выбор которого для конкретной системы управления определяется многими факторами, в том числе и типом применяемых контроллеров, и используемой SCADA-системой [2, с. 69].