РОЛЬ SCADA SYSTEMS В НАШЕЙ ЖИЗНИ

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.

АСУ ТП и диспетчерское управление

Непрерывную во времени картину развития АСУТП можно разделить на три этапа, обусловленные появлением качественно новых научных идей и технических средств. В ходе истории меняется характер объектов и методов управления, средств автоматизации и других компонентов, составляющих содержание современной системы управления.

Требования и проблемы SCADA

В этой статье мы изучаем требования и проблемы SCADA с точки зрения проблем верхнего уровня стека автоматизации, которые перекрывают SCADA с управлением, генерацией и распространением информации. Основными проблемами, с которыми сталкиваются современные системы SCADA, являются сложность, масштабируемость, безопасность, надежность, гибкость, функциональная совместимость, надежность и устаревшие системы.

•Сложность имеет тенденцию использоваться, чтобы характеризовать что-то со многими частями в запутанном расположении. Сложность SCADA-систем объясняется добавлением новых компонентов, таких как компьютеры, операторские станции, сети и другие типы ресурсов. Более того, сложность SCADA возникает из-за увеличивающегося количества обмениваемых данных и информации о процессах в дополнение к другим взаимодействиям между компонентами системы.

•Масштабируемость - это способность системы, сети или процесса справляться с растущим объемом работы способным образом или ее способность расширяться с учетом этого роста. Идеально масштабируемая система - это система с фиксированными предельными затратами на добавление дополнительных компонентов.

•Безопасность - это степень сопротивления или защиты от вреда. Это относится к любому уязвимому и ценному активу, такому как человек, жилище, сообщество, нация или организация. Создание или поддержание достаточной степени безопасности является целью работы, структур и процессов, называемых «безопасность».

•Надежность - это вероятность того, что компонент или система при определенных условиях и предварительно определенном времени выполнит требуемую задачу. Основной причиной сбоя SCADA является сбой сети связи. ПЛК и ПК имеют низкий процент отказов по сравнению с сетью связи. Доступность сети связи должна быть увеличена для более надежной системы SCADA.

•Гибкость означает, что система SCADA - это не двухточечная связь по фиксированному маршруту, а связь, которая может происходить между (среди) любых случайных двух (или более) точек в любое время Расширение информации

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 рис.1.

Рисунок 1. Схема связи интернета со Scada systems

Встроенные командные языки.

Большинство SCADA-систем имеют встроенные языки высокого уровня, VBasic-подобные языки, позволяющие генерировать адекватную реакцию на события, связанные с изменением значения переменной, с выполнением некоторого логического условия, с нажатием комбинации клавиш, а также с выполнением некоторого фрагмента с заданной частотой относительно всего приложения или отдельного окна.

Графические возможности.

Для специалиста-разработчика системы автоматизации, также как и для специалиста - "технолога", чье рабочее место создается, очень важен графический пользовательский интерфейс. Функционально графические интерфейсы SCADA-систем весьма похожи. В каждой из них существует графический объектно-ориентированный редактор с определенным набором анимационных функций.

Разработка собственных программных модулей.

Перед фирмами-разработчиками систем автоматизации часто встает вопрос о создании собственных (не предусмотренных в рамках систем SCADA) программных модулей и включение их в создаваемую систему автоматизации. Поэтому вопрос об открытости системы является важной характеристикой SCADA-систем. Фактически открытость системы означает доступность спецификаций системных (в смысле SCADA) вызовов, реализующих тот или иной системный сервис. Это может быть и доступ к графическим функциям, функциям работы с базами данных.

Драйверы ввода-вывода.

Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня, так как предоставляют большой набор драйверов или серверов ввода-вывода и имеют хорошо развитые средства создания собственных программных модулей или драйверов новых устройств нижнего уровня. Сами драйверы разрабатываются с использованием стандартных языков программирования. Вопрос, однако, в том, достаточно ли только спецификаций доступа к ядру системы, поставляемых фирмой-разработчиком в штатном комплекте (система Trace Mode), или для создания драйверов необходимы специальные пакеты (системы FactoryLink, InTouch).

Сегодня существует довольно большое количество SCADA-систем, различающихся по своим возможностям, стоимости, удобству разработки и т.д. Казалось бы, выбирай подходящий вариант и начинай творить доброе, светлое, вечное… Но тут-то и выясняется, что все не так просто.

1. Как только возникает необходимость в создании большого проекта с большим числом элементов на мнемосхемах или потребность во сколько-нибудь заметных объемах вычислений, сразу бросается в глаза очень низкая скорость работы. Особенно комично выглядит ситуация, когда приходится перекладывать расчеты на ПЛК, хотя его быстродействие несопоставимо ниже современных ПК. Чаще всего и об организации выполнения нескольких потоков также можно забыть.
2. Попытка сделать что-нибудь, не предусмотренное разработчиками SCADA, легко выливается в очень нетривиальные решения с огромными трудозатратами.

В выводе я хотела бы добавить, что Scada systemы очень плавно и стремительно вошли в нашу современную жизнь и безусловно оставят свой большой след в истории автоматизации и управления. Мы используем все возможные функции, к примеру: диспетчерское управление, Встроенные командные языки, Поддерживаемые базы данных, Графические возможности, Графические возможности, Разработка собственных программных модулей, Графический интерфейс, Драйверы ввода-вывода.

Список литературы:

1. «SCADA-системы: взгляд изнутри». А.Б., Куцевич Н.А., Синенко О.В., Андреев Б.Е., издательство «РТСофт». 2004 г.
2. «In Touch руководство по системе разработки и исполнения», коллектив ЗАО «РТСофт». 2013г.
3. «Инструментальные система программирования IsaGraf». Методические указания М.А.Шамашов, Самара, Университет Наяновой, 1997 г.