Технология SCADA

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Июня 2013 в 19:55, реферат

Краткое описание

Цель реферата – отразить основные особенности технологии SCADA и ее роль в современном мире, описать насколько важны сетевые технологии в системах под управление SCADA и как они применяются.
Задачи реферата – изучить, что такое SCADA технология и почему он нашла применения в различных системах управления. Показать наиболее успешные примеры использования технологии. Проанализировать ее основные возможности и характеристики. Проследить связь сетевых технологий сто SCADA системами.

Вложенные файлы: 1 файл

Реферат Технология SCADA.docx

— 597.89 Кб (Скачать файл)

3.3 Открытость систем

Система является открытой, если для нее определены и описаны  используемые форматы данных  и процедурный интерфейс, что позволяет подключить к ней «внешние» независимо разработанные компоненты.

Разработка собственных  программных модулей

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

Драйверы ввода-вывода

Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня, так как предоставляет 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 спецификаций доступа к ядру системы, поставляемых фирмой-разработчиком в штатном комплекте (система Trace Mode) , или для создания драйверов необходимы специальные пакеты (системы FactoryLink, InTouch). Возможно, разработку драйвера нужно заказывать у фирмы-разработчика.

3.4 Стоимостные характеристики

При оценке стоимости SCADA-систем нужно учитывать следующие факторы:

    • стоимость программно-аппаратной платформы;
    • стоимость системы;
    • стоимость освоения системы;
    • стоимость сопровождения.

Стоимость лицензии на программную  часть технологии SCADA колеблется от 25000 руб. до 120000руб. Аппаратная часть для таких систем составляется из высокопроизводительных компьютеров, а также специализированных устройств для ПК,  и цена их от 10000 руб. и более. Стоимость сопровождения, т.е. технической помощи по настройке программных продуктов, за один, восьми часовой, рабочий день равна 10000 руб. Срок обучения навыкам эксплуатации и наладки длится 5 дней, цена обучения составляет 20000руб. и более.

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. ОБМЕН ДАННЫМИ В SCADA-СИСТЕМАХ

4.1 Организация взаимодействия с контроллерами

Современные SCADA-системы не ограничивают выбора аппаратуры нижнего уровня (контроллеров), 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. Для подсоединения драйверов ввода/вывод к SCADA-системе в настоящее время используются следующие механизмы:

  • ставший стандартом де-факто динамической обмен данными (DDE);
  • собственные протоколы фирм-производителей SCADA-систем, реально обеспечивающие самый скоростной обмен данными;
  • новый OPC-протокол, который, с одной стороны, является стандартным и поддерживается большинством SCADA-систем, а с другой стороны, лишен недостатков протоколов DDE.

Изначально протокол DDE применялся в первых человеко-машинных интерфейсах в качестве механизма разделения данных между прикладными системам и устройствами типа ПЛК. Для преодоления недостатков DDE, прежде всего для повышения надежности и скорости обмена, разработчики предложили свои собственные решения (протоколы), такие, как AdvancedDDE- или FastDDE-протоколы, связанные с пакетированием информации при обмене с ПЛК и сетевыми контроллерами. Но такие частные приводят к ряду проблем:

  • для каждой SCADA-системы пишется свой драйвер для поставляемого на рынок оборудования;
  • в общем случае два пакета не могут иметь доступ к одному драйверу в одно и то же время, поскольку каждый из них поддерживает обмен именно со своим драйвером.

Основная цель ОРС-стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства системы управления. ОРС позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК. При широком распространении ОРС-стандарта появятся следующие преимущества:

  • ОРС позволят определять на уровне объектов различные системы контроля и управления, работающие в распределенной гетерогенной (неоднородной) среде;
  • ОРС устранят необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;
  • у потребителя появится больший выбор при разработке приложений.

С ОРС-решениями интеграция в гетерогенные системы становится достаточно простой. Применительно к SCADA-системам ОРС-серверы, расположенные на всех компьютерах системы управления производственного предприятия, стандартным способом могут поставлять данные в программу визуализации, базы данных и т. п., уничтожая, в некотором смысле, само понятие неоднородной системы.

4.2 Аппаратная реализация связи с устройствами ввода/вывода

Для организации взаимодействия с контроллерами могут быть использованы:

  • СОМ-порты. В этом случае контроллер или объединенные сетью контроллеры подключаются по протоколам RS-232, RS-422, RS-485;
  • сетевые платы. Использование такой аппаратной поддержки возможно, если соответствующие контроллеры снабжены интерфейсным выходом на Ethernet;
  • вставные платы. В этом случае протокол взаимодействия определяется платой и может быть уникальным. В настоящее время предлагаются реализации в стандартах ISA, PCI, CompactPCI.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. ДОСТУП К ДАННЫМ

Тема обеспечения доступа  к данным технологического процесса с любого компьютера предприятия, с любой подсистемы стала актуальной. Не располагая  информацией, в частности информацией реального времени, невозможно эффективно управлять предприятием. SCADA-приложения, по определению, являются потребителями технологических данных, но, с другой стороны, они должны быть и их источником. Информация со SCADA приложений потребляется многочисленными клиентами (специалистами и руководителями).

Рассматривая различные  типы клиентских приложений, нельзя оставить без внимания и протоколы, используемые для передачи как исторических данных, так и данных реального времени. Под термином «клиентское приложение» следует понимать программное обеспечение сетевого компьютера, необходимое для получения удаленного доступа к  производственной информации в соответствии с имеющимися правами.

Каждый клиентский узел реализует  вполне определенные функции. И поэтому клиентское приложение должно обеспечить соответствующий данному клиентскому узлу набор пользовательских услуг. К их числу можно отнести:

  • объем предоставляемой информации;
  • форму представления информации;
  • реализуемые функции (только информационные или с возможностью выдачи управляющих воздействий);
  • протяженность и надежность канала связи «источник-потребитель»;
  • простоту.

Клиентские приложения различного типа могут предоставлять информацию в любом объеме и приемлемом для пользователя виде. Клиент-серверная организация SCADA-систем предполагает применение клиентских приложений двух типов: с возможностью передачи управляющих воздействий с  клиентского приложения и чисто мониторинговые приложения. Пользователю достаточно лишь определить необходимый набор услуг.

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последнее десятилетие  на многих предприятиях уже созданы  и успешно эксплуатируются современные АСУТП, автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), учётные системы. Безусловно, достигнуты большие успехи, но в последнее время, все чаще и чаще в специальной прессе стала подниматься  проблема достаточно низкой эффективности внедренных систем. Оказалось, что созданные на разной программно-аппаратной платформе, хотя и современной, эти системы мало взаимодействуют между собой. Какими бы функциональными особенностями ни обладали указанные локальные системы, они не включены в единый производственный цикл и не образуют комплексную систему автоматизации производства. SCADA-системы в подавляющем большинстве ответственны лишь за уровень промышленной автоматизации, обеспечивающий, главным образом, получение данных от различных датчиков и устройств ввода/вывода, представление собранной информации и её архивацию. Доступ же к этой информации со стороны руководителя предприятия, а также руководителей экономических подразделений до недавнего времени был лишь косвенным. Для анализа производства в целом, для моделирования его отдельных этапов, для выявления критических участков и слабых звеньев важна организация доступа к данным, отражающим весь процесс производства, с возможностью воздействия на него, в том числе и в реальном времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. SCADA-системы: взгляд изнутри/ Е.Б Андреев, Н.А Куцевич, О.В Синенко – М. : Издательство « РТСофт» , 2004 г. – 176 с.
  2. Проектирование АСУТП в SCADA-системе (учебное пособие)/ Т.А Пьявченко – Таганрог.: Издательство ЮФУ, 2007 г.
  3. Кабаев С.В. Пакет программного обеспечения Intouch - система мониторинга и управления в объектах промышленной автоматизации
  4. Кузнецов А. Genesis for Windows – графическая scada-система для разработки АСУ ТП. / Современные технологии автоматизации. - 1997.- №3.

 


Информация о работе Технология SCADA