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.

Автоматизированные информационные системы на базе приборов фирмы ЛОГИКА

В статье рассматривается автоматизированная информационная система учета и контроля расходования энергоресурсов и питьевой воды (АИС), реализованная в г. Радужный Владимирской обл., c применением программно-технических средств фирмы ЛОГИКА и разработок специалистов нашего регионального лицензионного центра ООО “НПП Знак”. 

ЗАО НПФ ЛОГИКА, г. Санкт-Петербург

Logika-NPF.png

В связи с вводом в действие нового Жилищного кодекса РФ в полном объеме с 1 января 2007 года и передачей, в соответствии с ним, всех функций по содержанию жилья и коммуникаций жилых домов собственникам, значительно возрастает роль информационных систем учета и контроля расходования энергоресурсов и питьевой воды в жилых домах и других объектах жилищно-коммунального хозяйства. 

Пятнадцатилетняя практика создания нашим предприятием информационных систем и узлов учета энергоносителей позволяет предложить комплексный подход создания таких систем. Как ядро систем учета и контроля расходования энергоресурсов и питьевой воды целесообразно использовать приборы одного производителя с едиными протоколом обмена, системой поверки и ремонтной базой.

В качестве примера автоматизированной информационной системы учета и контроля расходования энергоресурсов и питьевой воды (АИС) рассмотрим автоматизированную систему диспетчеризации г. Радужный Владимирской обл.

АИС полностью построена на приборах фирмы ЛОГИКА и имеет в своем составе работающие независимо подсистему контроля оперативных параметров систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения на вводах в город и подсистему контроля параметров теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения в жилых домах.

Информационно-измерительный программный комплекс представляет собой сервер сбора, обработки, накопления, передачи по каналам связи и анализа параметров, полученных с приборов коммерческого учета энергоресурсов произвольной конфигурации.

Сбор параметров производится драйверами (модулями), которым система предоставляет открытый унифицированный интерфейс. Фактическим сбором параметров занимается каждый из модулей, в котором реализованы методы связи с каким-либо физическим или виртуальным оборудованием. Предполагается, что модуль имеет возможность доставлять до сервера оперативные параметры, а также архивные значения определенных параметров с привязкой по времени.

На уровне сервера происходит накопление полученных от модулей данных, расчет вычисляемых параметров, заданных пользователем, и представление полученных значений в настраиваемых видах, с группировкой по разделам и подгруппам, в виде списков, графиков, таблиц экспорта, отчетов и удаленного мониторинга.

Контроль оперативных параметров осуществляется с использованием интерфейса RS-485 многофункциональных приборов СПТ961 и СПТ961М, одновременно являющихся составными частями коммерческих узлов учета систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения города. Цикл опроса составляет 15 секунд по магистральному адресу. По каждому контролируемому трубопроводу производятся измерения и архивирование оперативных значений давления, температуры и расхода. При необходимости возможен контроль любых оперативных параметров, предусмотренных конфигурацией соответствующего прибора. Архивы оперативных параметров сохраняются в базе данных 7 суток (определяется настройками пользователя).

Система автоматически (по расписанию) обеспечивает чтение часовых, суточных и месячных архивов приборов СПТ961 и СПТ961М по всем заданным параметрам.

АИС автоматически или по запросам обеспечивает вывод отчетов, графиков и другой информации, предусмотренной настройками программы.

Настройка программного комплекса производится пользователем с помощью программы-конфигуратора.

Подсистема контроля параметров теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения в жилых домах построена на тепловычислителях СПТ961 и СПТ961М.

Основная масса жилых домов (типовых) имеет по одному вводу систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, т.е. необходима обработка информации с пяти трубопроводов. Функциональные возможности тепловычислителя СПТ961 полностью обеспечивают необходимые функции учета и контроля тепла и воды в жилом доме.

Один тепловой ввод обеспечивает контроль и учет параметров системы теплоснабжения жилого дома, второй тепловой ввод - контроль и учет параметров системы горячего водоснабжения, пятый трубопровод - контроль и учет параметров системы холодного водоснабжения. Обычно по каждому из трубопроводов контролируются давление, расход и температура (для теплоснабжения и горячего водоснабжения). Передача информации осуществляется по телефонным каналам (возможна по радиоканалу и выделенным линиям) по запросу АИС города. Обычный режим работы - ежесуточное (по расписанию) получение архивной информации. Возможно получение и оперативной информации в циклическом режиме. Такой режим мониторинга удобен при запуске систем теплоснабжения жилых домов, а также при поиске аварийных участков трубопроводов. В настоящее время в городе осуществляется контроль параметров систем в 32 многоэтажных домах.

Для нетиповых домов (более пяти трубопроводов) используются два и более тепловычислителя СПТ961 или СПТ961М, объединенных по магистрали RS-485 в пределах жилого дома.

Службы города получают информацию с центрального компьютера АИС (сервера) по запросам с использованием сетевого доступа или по модему.

Система успешно функционирует более двух лет. Она позволяет осуществлять постоянный контроль за расходом воды и тепла жилыми домами, анализировать потери воды и тепла, разрабатывать мероприятия по их снижению, представлять справки и протоколы для коммерческих расчетов.

Во многих случаях для создания систем диспетчеризации необходимо иметь приборы (контроллеры), производящие обработку дискретных сигналов типа “сухой контакт” - это различные аварийные сигналы и сигналы положения устройств (насосов, выключателей, задвижек и т.п.). Мы предлагаем универсальный контроллер аварийных сигналов, который полностью совместим по протоколу с приборами фирмы ЛОГИКА.


Универсальный контроллер аварийных сигналов УК1

Универсальный контроллер аварийных сигналов УК1 позволяет осуществлять сбор дискретной информации по 20 каналам и передавать их состояния по стандартной шине RS-485. Контроллер полностью совместим с многофункциональными приборами фирмы ЛОГИКА и может также быть опрошен средствами СПСеть. Основной задачей этого прибора является сбор состояний датчиковой аппаратуры по входным каналам, а также удержание данного состояния до момента опроса контроллера по коммуникационной шине. Настройка прибора на конкретные условия применения осуществляется с помощью обслуживающей программы, по интерфейсу RS-232.

Основные характеристики:
- наличие интерфейса RS-232;
- наличие интерфейса RS-485;
- гальваническая и оптронная развязка RS-485;
- 20 каналов опроса;
- программа настройки;
- возможность инверсии входных сигналов;
- опрос каналов с интервалом 0,1-0,2 мс;
- полная поддержка протокола СПСеть.


Практическая реализация АИС

1. Автоматизированная система сбора информации о параметрах систем тепло-, газо- и электроснабжения ЗАО “Кровля” в г. Муром Владимирской обл., на базе тепловычислителя СПТ961, корректора расхода природного газа СПГ761 и сумматора электрической энергии СПЕ542. Передача информации по выделенным линиям.

2. Автоматизированная система сбора информации о параметрах систем тепло- и газоснабжения и аварийных сигналах с автономных газовых котельных в г.Ясный Оренбургской обл., с использованием корректора расхода природного газа СПГ761 и универсального контроллера аварийных сигналов УК1. Передача информации по выделенным линиям.


Поверка приборов (в том числе, в месте их установки)

Для реализации методики поверки приборов четвертого поколения многофункциональной и автономной серий - СПТ961, СПТ961М, СПГ761, СПГ762, СПГ763, СПЕ542, СПТ941 и СПТ942 в ООО НПП “Знак” разработана автоматизированная система поверки приборов фирмы ЛОГИКА “SP-Test”. Рабочее окно системы показано на рис. 1.

Система обеспечивает строгое выполнение методики поверки с управлением стендом СКС6 и поверяемым прибором, контроль измеренных значений и сравнение их с допустимыми отклонениями, вывод информации о состоянии системы в каждый момент времени, вывод на экран и печать итогового протокола.

Стенд СКС6, портативный компьютер и система “SP-Test” позволяют проводить выездные поверки приборов в месте их установки. Так, поверка корректора СПГ761 с сохранением и последующим восстановлением настроечных параметров занимает менее одного часа, при этом собственно поверка - 12 минут.

Система “SP-Test” имеет гибкую структуру. Функции взаимодействия с приборами вынесены в отдельные независимые модули библиотек - DLL. Для того чтобы система начала работу с новым устройством, достаточно скопировать новый модуль DLL в рабочую папку.

pic_1.jpg

Рис. 1. Автоматизированная система управления поверкой

Для реализации алгоритма поверки был разработан простой макроязык скрипт-поверки. Система имеет встроенный транслятор команд этого языка. Сама программа на разработанном макроязыке может быть без труда изменена пользователем или вновь создана в любой момент времени для любого из приборов, обслуживаемого модулем DLL. Модули на новые приборы, как правило, поставляются в комплекте с макропрограммой для поверки. В процессе тестирования пользователь может контролировать текущие операции поверки в протоколе. После поверки выводится статистика, а протокол автоматически сохраняется в виде текстового файла на диске, что позволяет в дальнейшем распечатать отчет. Для ведения нестандартного тестирования приборов (для опытных пользователей) в системе реализованы средства для “ручного” управления подключенными приборами, с помощью команд и визуальных кнопок/переключателей.

Основные характеристики:
- автоматизированная поверка приборов четвертого поколения многофуккциональной и автономной серий;
- интерактивное управление приборами и поверочным стендом СКС6;
- унифицированный подход к подключению драйверов для новых устройств;
- простота создания новых и модификация существующих алгоритмов поверки с использованием встроенного макроязыка системы;
- протоколирование результатов поверки прибора во внешнем log-файле и отчете.


Карта параметров

Карта параметров (рис. 2) является дополнительной функциональной возможностью системы автоматизированной поверки и предоставляет гибкий интерфейс для подготовки настроечных баз данных приборов.
Основные характеристики:
- просмотр и редактирование двух списков параметров одновременно; 
- создание нового списка параметров на основе другого, уже существующего;
- два режима выделения параметров;
- разнообразные операции со списками параметров: копирование значений, копирование выделения, сравнение и т.п.;
- чтение и запись списка параметров в прибор;
- печать отчетов со списком выделенных параметров.

pic_2.jpg

Рис. 2.  Карта параметров


Выводы
Использование приборов фирмы ЛОГИКА позволяет с минимальными затратами создавать полномасштабные автоматизированные системы диспетчеризации промышленных объектов, муниципальных образований, многоквартирных жилых домов.

АИС на базе приборов фирмы ЛОГИКА резко снижает трудоемкость получения информации с узлов учета многоквартирных домов и устраняет вероятность некорректного считывания данных для коммерческих расчетов.

АИС позволяет осуществлять постоянный контроль правильности функционирования первичных преобразователей и, следовательно, своевременное устранение нештатных ситуаций.

АИС позволяет своевременно обнаруживать отклонения в работе систем теплоснабжения, горячего и холодного водоснабжения, своевременно их устранять и тем самым экономить ресурсы.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 1(13)_2007

ЗАО НПФ ЛОГИКА, г. Санкт-Петербург,
тел/факс: (812) 252-29-40,
E-mail: adm@logika.spb.ru