SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Нити кукловода. Система дистанционного управления процессами

Статья посвящена комплексу дистанционного управления процессами, который предлагает компания ООО «МИГ Электро». Рассмотрены особенности и преимущества дистанционного управления, в качестве примера описано функционирование подобной системы в управлении водоканалами.

ООО «МИГ Электро», г. Москва

Миг-электро.jpg


Дистанционное управление на производстве

Система дистанционного управления процессами, казалось бы, давно должна стать привычным явлением на производстве. И правда: диспетчер, сидящий в современном офисе, получает информацию о том, что происходит в дальнем цехе, – разве это само по себе не является дистанционным управлением? И разве так не должно быть везде? Тем не менее на рынке услуг автоматизации такая система по-прежнему предлагается в качестве отдельной опции. Причины подобного положения дел достаточно ясны: установить ее хотели бы многие, но это удовольствие не из дешевых.

Как организуется дистанционное управление процессами? С помощью специального оборудования и программного обеспечения создается система, которая позволяет на расстоянии в режиме реального времени вести учет всех расходуемых ресурсов, а кроме того, управлять процессами, происходящими в инженерной сети. Она может представлять собой как локальную систему, построенную в отдельных удаленных точках инженерной сети (например, для учета электроэнергии, воды или тепла), так и полнофункциональную систему управления инженерными сетями.

Есть производства, на которых без удаленного управления процессами обойтись просто невозможно: как правило, на этих предприятиях ведется работа с опасными веществами либо в труднодоступных местах. Однако считать, что система дистанционного управления нужна только там, заблуждение, и это понимает любой специалист, который знает, какие выгоды она сулит. Судите сами: в инженерной сети, которая включает объекты, далеко расположенные друг от друга, можно мгновенно отреагировать на аварию или несанкционированный расход ресурсов – а это очень существенная экономия!

Между тем бережливость – веяние нашего времени. Сегодня многие компании видят выгоду не в том, чтобы внедрить дешевое решение, а в том, чтобы новое внедренное решение в дальнейшем помогло избежать неразумных растрат. На этот случай даже придуман специальный термин – «ресурсо­сбережение», не совсем удачный перевод английского выражения ‘resource-saving’ на русский язык.

Есть несколько условий, которые должны быть соблюдены в системе для того, чтобы она отвечала требованиям бережливости. Она должна своевременно (лучше в режиме реального времени) предоставлять актуальную и достоверную информацию о расходе ресурсов. Полученные данные должны быть доступны для дальнейшей обработки и анализа. Система должна быть открыта с точки зрения применяемых протоколов, средств связи и общепринятых мировых стандартов.

Всем этим требованиям отвечает комплекс дистанционного управления процессами от компании ООО «МИГ Электро», о котором и пойдет речь дальше.


Комплекс ООО «МИГ Электро»

Оборудование и программные средства

Комплекс дистанционного уп­равления, предлагаемый компанией ООО «МИГ Электро», создается из набора стандартных компонентов, благодаря чему приобретает гибкость. Иными словами, если компания пожелает модернизировать такую систему, или расширить ее, или заменить часть оборудования, это будет легко сделать и не придется менять весь комплекс целиком. Компонентами являются готовые электротехнические шкафы типовой конструкции, общепринятых размеров, напольного или навесного исполнения со степенью защиты не ниже IP54, с установленным оборудованием и программным обеспечением. Эти шкафы легко подключаются к единой системе.

Комплекс дистанционного управления процессами оснащен всеми необходимыми средствами для передачи данных; связь с системой управления предприятием или диспетчерским центром осуществляется по протоколу Ethernet или по другим специализированным протоколам, например МЭК 60870-5-104 или Modbus.


Область применения

В целом любой современный читатель может себе представить, что такое управление техническими устройствами на расстоянии. Однако давайте посмотрим конкретнее, для чего предназначен комплекс дистанционного управления процессами и какие возможности он дает. 

Итак, он применяется для следующих задач:
- дистанционного управления технологическим оборудованием;
- дистанционного контроля технологических параметров, отвечающих за работу системы;
- дистанционного сбора данных об энергопотреблении, расходах физических сред;
- оптимального управления насосами и обеспечения необходимого давления в контрольных (диктую­щих) точках сети (вследствие чего снижаются затраты на потребление электроэнергии);
- контроля протечек и прорывов в трубопроводах;
- архивного хранения и анализа данных о работе системы.

У этой системы есть два несомненных преимущества. Во‑первых, масштабируемость: такую систему можно установить как на целом предприятии, так и в какой-то отдельной точке – для решения локальных задач. Во‑вторых, для подобной системы безразлична степень удаленности оборудования, над которым осуществляется контроль, потому что данные передаются через GPRS-канал.

Установив комплекс дистанционного управления процессами, предприятия (или другие организации) получают следующие преимущества:
- централизованное управление процессом;
- работа систем контролируется в реальном времени, вся информация, поступающая от объектов (параметры процесса, происходящие события, аварии), сохраняется в базе данных и может быть использована для анализа и отчетов;
- собирается и анализируется информация с удаленных систем учета (анализаторы сети, счетчики, расходомеры и т. д.);
- на базе обработанной информации можно эффективно планировать производственный процесс.


Комплекс дистанционного управления на водоканалах

Опишем в качестве примера, как работает комплекс дистанционного управления на водоканалах.

Архитектура такой системы включает четыре уровня управления:

1. Станции скважных насосов первого подъема.
Скважные насосы первого подъема забирают воду и подают ее в буферную емкость. При этом контроллер управления каждого скважного насоса первого подъема выполняет ряд функций:
- собирает информацию с анализаторов сети, установленных во вводных распределительных щитах, с расходомеров воды и с датчиков в рабочем помещении;
- выдает управляющие сигналы на частотные преобразователи или устройства плавного пуска, управляющие скважными насосами;
- контролирует уровень воды в буферной емкости;
- производит обмен информацией со станцией диспетчера через GPRS-канал.

Рис.1.png

Рис. Схема работы системы дистанционного управления на водоканале

2. Насосная станция второго подъема.
Насосы второго подъема обеспечивают подачу воды из буферной емкости к потребителю. Контроллер управления насосной станцией второго подъема осуществляет свои функции:
- собирает информацию с анализатора сети, установленного во вводном распределительном щите, с датчиков в помещении насосной станции, с датчика уровня воды в буферной емкости;
- подает управляющие сигналы на частотные преобразователи, управляющие насосами второго подъема;
- производит обмен информацией со станцией диспетчера через GPRS-канал.

3. Диктующая точка.
Задача этого уровня – поддерживать постоянное давление на стороне потребителя. Контроллер диктующей точки выполняет следующие действия:
- через GPRS-канал передает значения давления воды в магистрали потребителя на контроллер, управляющий насосной станцией второго подъема;
- собирает информацию с датчиков в помещении диктующей точки;
- производит обмен информацией со станцией диспетчера через GPRS-канал.

Рис.2.png

Рис. Диктующая точка в системе дистанционного управления водоканалом: 
насосная станция и шкаф управления с контроллером


4. Станция диспетчера.
И наконец на четвертом уровне осуществляется сбор и обработка информации о работе всей системы:
- отображается информация о работе насосов первого подъема и насос­ных станций второго подъема;
- производится управление насосами первого подъема и насос­ными станциями второго подъема;
- отображаются и архивируются данные о потреблении электро­энергии и воды.

Система управления водоснабжением реализована на базе GPRS, благодаря чему доступ к веб-интерфейсам контроллеров управления насосами и диктующей точки обеспечивается через сеть Интернет.

Система дистанционного управления водоснабжением выполнена на базе оборудования компании Phoenix Contact. Управление системой реализовано на контроллерах ILC‑130. Передача технологических параметров через GPRS выполнена с помощью промышленных GSM-модемов PSI-MODEM-GSM/ETH.


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 6(42)_2012

ООО «МИГ Электро», г. Москва,
тел.: (495) 647-0833,
е‑mail: moscow@mege.ru,
www.mege.ru