ПРОЕКТИРОВАНИЕ  АСУ  ТП  НА  БАЗЕ  SCADA-СИСТЕМЫ

Журова  Лариса  Борисовна

преподаватель  ГОУ  СПО  ЮТМиИТ,  г.  Юрга  Кемеровской  обл.

E-mail:  krcsro@mail.ru

DESIGN  OF  INDUSTRIAL  CONTROL  SYSTEM  ON  THE  BASIS  OF  SCADA

Larissa  Zhurova

teacher  GOY  SPO  UTMIIT,  Yurga  Kemerovo  Region

АННОТАЦИЯ

Построение  АСУ  ТП  любого  масштаба  требует  разработки  достаточно  большого  объема  прикладного  программного  обеспечения.  Эта  трудоемкая  задача  в  ряде  случаев  практически  полностью  решается  специалистами  подразделений  автоматизации  предприятий.  Однако  существует  и  другой  подход.  В  статье  говорится  о  проектировании  системы  мониторинга  жидких  сред  проходческого  комбайна  в  реальном  времени  на  базе  Scada-системы  Trace  Mode.

ABSTRACT

Creation  of  industrial  control  system  of  any  scale  demands  development  of  rather  large  volume  of  the  applied  software.  This  labor-consuming  problem  in  some  cases  is  almost  completely  solved  by  specialists  of  divisions  of  automation  of  the  enterprises.  However  there  is  also  other  approach.  In  article  it  is  spoken  about  design  of  system  of  monitoring  of  liquid  environments  of  the  prokhodchesky  combine  in  real  time  on  the  basis  of  Scada-Trace  Mode  system.

Ключевые  слова:  АСУ  ТП;  Scada-система;  Trace  Mode.

Key  words:  Industrial  control  system;  Scada-system;  Trace  Mode.

Применение  систем  автоматизированного  проектирования  в  процессе  проектирования  систем  дистанционного  контроля  и  управления  технологическими  процессами  предъявляет  высокие  требования  к  интеллектуальному  уровню,  психологической  и  профессиональной  подготовке  выпускников,  которые  должны  не  только  понимать  основные  принципы  работы  системы  автоматизированного  проектирования,  но  и  хорошо  знать  все  ее  возможности. 

Поиск  путей  совершенствования  качества  подготовки  специалистов  во  всех  сферах  системы  образования  явился  толчком  для  развития  инновационных  процессов,  которые  охватили  внедрение  новых  методов  и  приемов  обучения,  создания  новых  форм  организации  учебного  процесса,  применение  новых  средств  обучения,  богатейшие  возможности  которых  открываются  благодаря  научно-техническому  прогрессу.  Имеется  возможность  инвариативности,  которая  позволяет  преподавателю  выбирать  методы  и  средства  обучения.  Отличительной  особенностью  подготовки  специалистов  IT-технологий  является  то,  что  современный  IT-рынок  развивается  очень  быстро,  изменяя  приоритеты  и  направления.  Применение  определенных  технологий  деятельности  преподавателя  IT-дисциплин,  выбор  программных  сред  и  систем  автоматизированного  проектирования  —  это  выбор  личных  предпочтений  преподавателя  и  важно,  чтобы  эти  предпочтения  соответствовали  инновационным  технологиям  в  сфере  IT. 

Термин  SCADA  (Supervisory  Control  And  Data  Acquisition),  описывающий  диспетчерское  управление  и  сбор  данных,  последнее  время  все  чаще  появляется  на  страницах  специализированной  прессы.  Технологии  SCADA  являются  в  настоящее  время  основой  для  построения  автоматизированных  систем  управления  технологическими  процессами  в  различных  отраслях  промышленности:  в  энергетике,  на  транспорте,  а  также  в  системах  оборонного  и  специального  назначения.  Согласно  одному  из  существующих  определений,  область  действия  SCADA  —  сбор  информации  в  реальном  времени,  ее  последующая  обработка  и  использование  полученных  результатов  для  управления  объектами  [1].

В  настоящее  время  SCADA-пакеты  стали  таким  же  привычным  инструментом  создателей  АСУ  ТП,  как  трансляторы  или  средства  визуального  проектирования  для  разработчиков  программных  систем.  TRACE  MODE  —  это  первая  интегрированная  информационная  система  для  управления  промышленным  производством.

TRACE  MODE  6  располагает  встроенными  драйверами,  позволяющими  подключать  более  двух  тысяч  наименований  устройств  ввода/вывода  —  программируемых  логических  контроллеров,  плат  ввода/вывода  и  промышленных  сетей.  Использование  технологии  автопостроения  и  подход  к  разработке  проекта  распределенной  системы  автоматизации  как  единого  проекта  существенно  повышают  производительность  труда,  значительно  уменьшая  долю  рутинных  ручных  операций  и  снижая  количество  ошибок,  неизбежных  в  больших  проектах.

В  ГОУ  СПО  «Юргинский  техникум  машиностроения  и  информационных  технологий»  студенты  специальности  230113  Компьютерные  системы  и  комплексы  выполняют  курсовые  и  дипломные  проекты  по  разработке  систем  мониторинга  и  управления  шахтным  оборудованием  в  реальном  времени  на  базе  Scada-системы  Trace  Mode.  Перед  студентами  стоит  задача  получить  аналоговые  сигналы  с  датчиков,  расположенных  удаленно  на  объекте  контроля,  и  в  визуально  удобной  форме  отобразить  полученные  значения  на  экране  диспетчера. 

Связь  с  входными  устройствами  —  датчиками  осуществляется  с  использованием  оборудования  для  автоматизации  ОВЕН  через  ОРС-сервер,  используя  последовательный  интерфейс  RS-485  [2].

OPC  (OLE  for  Process  Control)  —  набор  повсеместно  принятых  спецификаций,  предоставляющих  универсальный  механизм  обмена  данными  в  системах  контроля  и  управления.  OPC  технология  обеспечивает  независимость  потребителей  от  наличия  или  отсутствия  драйверов  или  протоколов,  что  позволяет  выбирать  оборудование  и  программное  обеспечение,  наиболее  полно  отвечающее  реальным  потребностям.  ОРС-серверы  позволяют  упростить  подключение  оборудования  к  современным  SCADA-системам,  поддерживающим  технологию  ОРС. 

Структура  обмена  данными  между  SCADA-системой  и  приборами  ОВЕН  через  ОРС-сервер  показана  на  рис.  1.

Рисунок  1.  Функциональная  схема  обмена  данными  между  программой  SCADA-системы  и  оборудованием

Разработка  АСУ  ТП  осуществлялась  в  соответствии  с  техническим  заданием  на  разработку  системы  мониторинга  основных  параметров  жидких  сред  проходческого  комбайна  «Ковчег»,  изготавливаемого  на  ООО  «Юрмаш».

Источником  данных  в  системе  мониторинга  и  управления  режимами  работы  оборудования  проходческого  комплекса  «Ковчег»  являются  показания  датчиков  тока,  давления  и  уровня  воды  в  системе  орошения  и  пылеподавления  комбайна,  давления  и  уровня  масла  в  маслонасосной  станции,  уровня  метана  и  температуры  окружающей  среды.  Все  показания  датчиков  через  микроконтроллерные  системы  поступают  на  вход  прибора  ОВЕН,  который  позволяет  осуществить  обмен  данных  с  программным  комплексом  SCADA-системы  Trace  Mode.  На  удаленном  диспетчерском  пункте  значения  поступивших  параметров  можно  наблюдать  на  экране  ПК  в  удобном  для  просмотра  графическом  виде  —  стрелочных  и  ползунковых  приборах,  временных  диаграммах.  Одна  из  спроектированных  студентами  АСУ  ТП  показана  на  рис.  2,  рис.  3.  Система  состоит  из  двух  графических  экранов  с  взаимозависимыми  аргументами  и  понятным  для  оператора  интерфейсом.

Рисунок  2.  Графический  экран  контроля  давления  и  расхода  жидких  сред

Рисунок  3.  Графический  экран  контроля  уровня  жидких  сред  в  резервуарах

Оператор  имеет  возможность  с  клавиатуры  при  необходимости  изменять  параметры,  осуществлять  аварийное  отключение  шахтного  оборудования.  Система  Trace  Mode  позволяет  осуществлять  запись  поступающих  данных  в  «черный  ящик».  Внедрение  Trace  Mode  в  производственный  процесс  может  в  существенной  мере  сэкономить  время  и  ресурсы  для  управления  производством,  так  как  в  программе  для  пользователя  предусмотрена  возможность  наблюдать  за  технологическим  процессом  [1].

Для  программирования  алгоритмов  управления  технологическими  процессами  в  SCADA  системе  TRACE  MODE  6  поддержаны  все  5  языков  международного  стандарта  IEC  61131-3.  Среди  них  есть  и  визуальные  языки  -  Techno  FBD,  Techno  LD,  Techno  SFC  и  процедурные  —  Techno  ST,  Techno  IL.  Такой  широкий  диапазон  средств  программирования  позволяет  специалисту  любого  профиля  выбрать  для  себя  наиболее  подходящий  инструмент  реализации  любых  задач  АСУ  ТП  и  АСУП.  Все  языки  программирования  снабжены  мощными  средствами  отладки  [1]. 

Список  литературы:

1.Trace  Mode.  AdAstrA.  SCADA  система.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.adastra.ru/products/dev/scada  (дата  обращения  01.09.2013).

2.Trace  Mode.  AdAstrA.  Поддерживаемые  контроллеры  и  учебное  видео  по  подключению.  [Электронный  ресурс]  —  Режим  доступа.  —  URL:  http://www.tracemode.ua  (дата  обращения  01.09.2013).