На главную страницу

Gelio-SCADA Система автоматизации технологических процессов предприятий

Описание


   Пакет программ SCADA предназначен для управления технологическими процессами предприятия (АСУТП), в который входят модули наблюдению за состоянием технологического процесса и управлению им; передачи данных в режиме реального времени; серверов хранения данных; клиентов просмотра данных в режиме реального времени, просмотра статистических данных за предыдущие периоды и их анализа.
   Даная версия ПО разрабатывалась под существующую технологическую сеть на основе микроконтроллеров, связанных в сеть по шине RS485, с ручным управлением с табло микроконтроллеров. Введение системы позволило управлять технологическим процессом централизовано, ускорило реакцию системы на изменение различных параметров, облегчило работу оператора, уменьшило затраты производства и позволило сократить трудовые ресурсы. На рис.1 представлена общая функциональная схема построения системы:

Модули управления ТП и передачи оперативных данных Модули управления ТП и передачи оперативных данных Модули сервера обработки оперативных данных ТП Клиент просмотра данных в режиме реального времени Клиент просмотра данных в режиме реального времени Клиент просмотра и анализа данных Клиент просмотра и анализа данных Удаленный клиент просмотра и анализа данных (доступ по интернету) Удаленный клиент просмотра и анализа данных (удаленный доступ по модемному прямому соединению) Удаленные клиенты Сервер поддержки удаленных клиентов Контроллеры управления технологическим процессом Контроллеры управления технологическим процессом Технологическая сеть Локальная сеть АСУТП Линия связи, соединяющая локальные сети АСУТП и предприятия Сервера локальной сети предприятия Локальная сеть предприятия Структура системы, построенной на пакетах программ Gelio SCADA
Рис.1 Функциональная схема построения системы

   Контроллеры выполняют функцию автоматического управления технологическим процессом, получением данных с датчиков (оборудование на рисунке не показано). Целью управления является выдача сигналов на исполнительные механизмы в результате обработки данных о состоянии технологических параметров, полученных посредством измерительных приборов, по определённым алгоритмам, заложенным в контроллер или передавая управление с управляющего модуля компьютера на исполнительные механизмы.
   Модуль контроля (находится на компьютере оператора) состояния технологического процесса и управления им с автоматизированных рабочих мест операторов является связующим звеном между технологическими устройствами и другими модулями системы - серверами пересылки данных, обработки и хранения данных, а также для просмотра данных в сетях предприятия.
   Серверы обработки технологических данных (сервер передачи и сервер обработки) обеспечивают обмен информацией между технологическими устройствами и сетью персональных компьютеров, архивирование истории изменения технологических параметров; просмотр данных в режиме реального времени на клиентах локальной сети и удаленных клиентов (Интернет, модемная связь и др.); отображение возникновения критических и аварийных ситуаций; просмотр, печать и анализ статистики изменения технологических процессов в графическом виде; формирование суммарных отчётных форм работы для руководящего персонала и другие возможности.

   В основу построения системы положена клиент-серверная технология связи между ее компонентами, что позволяет легко масштабировать систему. Использование принципа модульности делает отдельные элементы и узлы системы относительно независимыми и автономными, что повышает живучесть всей системы. Появляется возможность временно исключать из сети отказавшие элементы или проводить технологические перерывы отдельных систем, что является незаменимым условием работы системы в режиме 7х24 (беспрерывный режим - семь дней в неделю, 24 часа в сутки). Наиболее критически важные узлы легко дублируются. Становится возможным введение в строй не всей системы сразу, а поэтапно; а также быстрое расширение и наращивание возможностей по автоматизации отдельных участков. При модульной модели построения, всегда есть возможность заменить один модуль другим (с более улучшенными характеристиками), а также использовать стандартизованные программные системы и протоколы (WEB-, FTP- , Firewall-, почтовые сервера, и др.), что снижает расходы на внедрение системы в существующую структуру предприятия, модернизацию системы, увеличивает защищенность системы в целом.

Некоторые технические характеристики системы:

  • Работа с технологическим оборудованием (контроллерами) по протоколу modbus
  • Количество устройств, управляемых с одного COM-порта: до 992 (зависит от типа контроллера), до 31 контроллера на шине RS485 (без мостов и репитеров)
  • Пиковая скорость передачи данных между модулями через сеть до 140.000 параметров в секунду
  • Просмотр данных и управление технологическом процессом в реальном режиме времени
  • Просмотр и анализа статистики за любой день/смену из архивных данных, печать и др. (подробнее смотри в описании клиента просмотра данных)
  • Возможность просмотра данных удаленными клиентами - доступ из Интернета и по удаленному доступа (подключение по модему)
  • Отображение технологических параметров в текстовой и графической формах вывода
  • Хранение архивных данных на локальных дисках серверов регистрации, файловых серверах локальной сети, дисковых массивах хранения данных, CD/DVD дисках, FTP-серверах
  • Хранение данных в упакованном виде: при регистрировании данных через 1 сек, при 250 параметрах размер данных за сутки равен 2МБ-2.3МБ
  • Задаваемый период регистрации параметров в архив
  • Точность регистрации истории технологического процесса 1 мс
  • Извещение обслуживающего персонала о проблемах в работе модулей и аппаратной части системы
  • Удаленное управление работой и настройкой модулей
  • Масштабирование и дублирование подсистем
  • Журналирование работы модулей системы
  • Защита доступа
  • Возможность работы части модулей в гетерогенных средах (под операционными системами Windows и Linux)
  • Русский и украинский интерфейсы приложений

   В данном документе приводится описание части системы, которая предназначена для передачи данных от компьютеров операторов, обработку и хранение этих данных, просмотр и анализ статистики процессов, просмотр работы системы в режиме реального времени.

   Одной из основных задач при построении системы, было выполнить систему хранения и просмотра данных технологических процессов (ТП) из локальной сети предприятия, без влияния на приложения управлением ТП, с учетом всевозможных ошибок при передаче данных, защищенности данных, просмотра данных в режиме реального времени, анализа и просмотра статистики в локальной сети и удаленно и др.

Модули управления технологическим процессом и передачи оперативных данных Модули сервера обработки оперативных данных ТП Клиенты просмотра и анализа данных Локальная сеть АСУТП Передача данных в локальной и интернет сетях Взаимодействие модулей передачи, архивирования, просмотра и анализа данных
Рис.2 Взаимодействие модулей передачи, архивирования, просмотра и анализа данных


Результатом разработки являются несколько модулей системы:


Сервер передачи данных


Предназначен для передачи данных, снимаемых с датчиков оборудования в реальном времени на сервер для дальнейшей обработки. Возможности: гарантированная доставка информации, масштабируемость, выбор оптимальной нагрузки на процессор, многопоточность, автоматическая реакция на изменение настроек, оптимальность передачи данных по сети, журналирование и извещение об авариях.
Более подробно смотрите здесь.


Сервер обработки данных


Предназначен для приема и обработки данных от сервера передачи данных, обслуживания клиентов для получения ими данных от датчиков оборудования в реальном режиме времени, а также данных за предыдущие периоды. Возможности: защищенность, масштабируемость, многопоточность, автоматическая реакция на изменение настроек, журналирование ошибок связи.
Более подробно смотрите здесь.


Клиент просмотра и анализа данных


Предназначен для просмотра данных, снимаемых с датчиков оборудования в реальном времени в графическом и текстовом виде; просмотр статистики за предыдущие периоды, позволяет получить список аварий и выходов за пределы дозволенных границ и др. Более подробно смотрите здесь.

Модуль управления Состоит из клиентской части с возможностью управления и модуля связи с оборудованием (контроллерами) по интерфейсу RS485.


   В настоящее время разрабатывается версия для совместной работы в гетерогенных средах (операционных системах Windows и Linux), и дальнейшее усовершенствование системы и расширение ее возможностей: дальнейшая децентрализация, дублирование главных систем, увеличение скорости передачи данных, поддержка работы по http-протоколу для просмотра и анализа данных удаленными клиентами интернет-сетей, передача сигналов тревоги и другой служебной информации по e-mail и sms, и др. возможности.

  В начало      © Александр Соколов, 1998-2003 Написать вебмастеру Письмо web-мастеру FalconSoft
Rambler's Top100
Хостинг от uCoz