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.

Комплексное решение для создания систем мониторинга и диспетчеризации TechnoSoft

Компания «Эскон» занимается разработкой, производством, поставкой и внедрением АСУ ТП «под ключ», в том числе и на базе собственной разработки TechnoSoft, которая ориентирована на технологов предприятий и позволяет создавать системы любой степени сложности, не вникая в нюансы разработки АСУ ТП. Приведены примеры внедрений.

ООО «Эскон», г. Санкт-Петербург

Eskon.png

скачать pdf >>

Современные промышленные комплексы немыслимы без развитых автоматизированных систем управления (АСУ). От того, насколько профессионально спроектирована и реализована АСУ, в конечном итоге зависит безопасность и надежность работы объекта, а также эффективность действий обслуживающего персонала во время его эксплуатации. Как правило, технические решения, применяемые на нижнем и среднем уровнях автоматизации, используют датчики, приводы и контроллеры хорошо известных производителей (WAGO, Advantech, Siemens, PHOENIX CONTACT, ­OMRON, Allen Bradley и т. д.). Можно сказать, что на этом уровне используются типовые решения в области промышленной автоматизации. Между тем все чаще в состав комплекса входят готовые подсистемы, оснащенные собственной автоматикой контроля и управления. Зачастую такие подсистемы реализованы на технических решениях производителя подсистемы и используют самые разнообразные способы и методы обмена данными с периферийными устройствами.

Верхний уровень АСУ различается у всех разработчиков и является своего рода визитной карточкой компании, создавшей промышленный комплекс. Большинство производителей промышленного оборудования предлагают свои решения в этой области, как правило, ориентированные на производимую ими же продукцию. Однако предлагаемые решения зачастую совершенно не учитывают необходимости интеграции в одном проекте устройств различных производителей и расширения своей функциональности под нужды конкретного заказчика.
Наша компания, ООО «Эскон», имеет огромный опыт внедрения АСУ верхнего уровня, и мы пришли к выводу, что использование многих популярных SCADA-пакетов в подобных проектах не является эффективным, а зачастую и оправданным решением. Основная причина такого положения дел заключается в том, что данные пакеты в большинстве своем ориентированы на создание классических АСУ ТП, в то время как целый ряд типовых инженерных задач относится к сфере системной интеграции. Системная интеграция – это значительно сложней, чем построение типовых АСУ ТП. Основная цель системных интеграторов – связать в единый комплекс оборудование различных производителей, работающее по различным протоколам, имеющее различные физические характеристики и функциональное назначение.

Следует учесть и то, что некоторое жизненно важное оборудование, применяемое при пакетировании комплекса, зачастую не имеет OPC-серверов, которые де-факто являются необходимым атрибутом многих SCADA-пакетов. Более того, в ряде случаев применение OPC-спецификации не может отразить всю сложность алгоритма работы контролируемого оборудования, а проблемы поддержки OPC-серверов хорошо известны большинству системных интеграторов.

Опираясь на собственный огромный опыт, наша компания разработала технологию создания АСУ, ориентированную на решение задач именно в области системной интеграции. Созданная нашей компанией технология TechnoSoft хорошо зарекомендовала себя в реальных проектах. Сохраняя лучшие черты популярных SCADA-пакетов, TechnoSoft имеет ряд особенностей, которые позволяют оптимизировать решаемые задачи на всех стадиях работы над проектом, включая проведение пусконаладочных работ и дальнейшую поддержку проекта на объекте заказчика.


Кратко о построении системы

Структура и функциональность пакета TechnoSoft разрабатывались с ориентацией скорее на технологов, которые не должны и не могут знать всех нюансов создания АСУ, но при этом отлично разбираются в технологии автоматизируемого объекта.

Одной из главных особенностей нашего программного решения является то, что с его помощью можно реализовать системы любой сложности и при этом не написать ни строчки кода сценария. Каждый элемент системы, как графический, так и невизуальный, может быть настроен на различные режимы работы, которые уже встроены непосредственно в продукт и охватывают 90 % нужд разработчика системы мониторинга. При этом каждый элемент комплекса имеет огромное количество настроек, но, как показала практика, разобраться в настройках модулей гораздо проще, чем научиться писать грамотный и корректный код (рис. 1).

Ris_1_small.jpg

Рис. 1. Пример экранной формы проекта TechnoSoft (увеличить изображение)

Пакет TechnoSoft не имеет преимущественного протокола или спецификации для обмена данными с подчиненными устройствами. Для интеграции устройств в единый комплекс разработан открытый формат подгружаемых библиотек (DLM), который осуществляет сопряжение между средним и верхним уровнем проекта. Спецификация DLM значительно проще и надежнее спецификации OPC и не накладывает каких-либо жестких ограничений на реализацию библиотеки.

Безусловно, TechnoSoft также поддерживает работу и через OPC-сервер, но если имеется возможность избежать его применения, то мы стараемся ею воспользоваться.

В описании пакета TechnoSoft используется минимальное количество терминов и специальных понятий, что существенно облегчает его изучение. При описании проекта применяются такие интуитивно понятные термины, как «устройство», «тег», «переменная», «алгоритм», «визуальная форма» и «прерывание». Однако каждое из этих понятий является комплексным и требует понимания функций каждого в реализуемом проекте. Большинство функций редактора проекта относится к разряду групповых операций. Разработчик может объединять в группы теги, устройства и элементы и изменять их наполнение и свойства одновременно. Например, если были описаны теги одного устройства, то описание всех остальных устройств этого типа редактор может выполнить автоматически. Групповые функции значительно уменьшают время реализации, расширения и запуска проекта в эксплуатацию.

Программный проект TechnoSoft доводится до стадии дистрибутивного комплекта, что позволяет минимизировать время восстановления работоспособности всего комплекса при возникновении нештатных ситуаций.

Преимущества решения:
- простота внедрения. Решение позволяет максимально использовать имеющиеся средства автоматизации, без глобальной замены существующего оборудования. Комплекс работает с любыми устройствами, поддерживающими любые открытые протоколы обмена данными. Также поддерживается классический способ связи через OPC;
- универсальность. Система имеет открытый API и множество возможностей для расширения. Таким образом, на базе TechnoSoft можно реализовать любую, даже самую изощренную, функциональность;
- расширенная гарантия на программный комплекс: 2 года. Если проект реализуется «под ключ» силами наших специалистов, то гарантийный срок может быть увеличен;
- продукт отечественного производства. Программный комплекс TechnoSoft зарегистрирован в реестре отечественного ПО за номером 4428;
- система «под ключ». Наша компания оказывает весь спектр услуг по внедрению систем мониторинга: выполняет проектирование, сборку щитового оборудования и НКУ, программирование контроллеров, создание систем верхнего уровня и проведение пусконаладочных работ на объекте заказчика.


Примеры внедрения

Мониторинг энергоснабжения ООО «ПСМК» Группы «Норникель», г. Норильск

К настоящему времени реализован первый этап системы мониторинга и диспетчеризации энергосети компании ПСМК г. Норильска. На первом этапе на территории предприятия была создана вся необходимая цифровая инфраструктура для построения полноценного комплекса, а также интегрированы в систему мониторинга две подстанции 0,4 кВ производства нашей компании. В состав каждой подстанции входило такое оборудование, как измерители тока и напряжения, счетчики электрической энергии, система телеметрии, а также система контроля доступа и видеонаблюдения. В центральной диспетчерской предприятия установлен локальный сервер сбора и обработки данных с программно-аппаратным комплексом TechnoSoft. Данная система подключена к общей сети предприятия и опрашивает всё подчиненное оборудование обеих подстанций напрямую, без использования конвертеров протоколов и OPC-серверов (рис. 2).

Ris_2_small.jpg

Рис. 2. ПТК TechnoSoft: окно параметров счетчика электроэнергии (увеличить изображение)

Система мониторинга опрашивает всё оборудование не реже двух раз в секунду и заносит все изменившиеся параметры в систему архивации. Архивация параметров производится по их изменению, а глубина системного архива рассчитана на год непрерывной записи данных.

На каждой подстанции установлены камеры видеонаблюдения, которые также подключаются напрямую к серверу сбора данных (рис. 3). При проникновении человека на подстанцию срабатывает сигнал тревоги и сервер сбора данных начинает записывать видеопоток в локальное хранилище, которое в любой момент времени доступно для оператора комплекса.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Данные с камер видеонаблюдения на мониторе оператора

Следующие этапы внедрения системы включают интеграцию 6 подстанций и порядка 20 узлов учета тепло- и энергоресурсов.


Районные котельные г. Альметьевска (ПАО «Татнефть»)

Система мониторинга объединяет в себе три локальные системы управления котельными. Каждая локальная система управления состоит из выделенного сервера и нескольких АРМ оператора. Центральный сервер опрашивает все подчиненные устройства, ведет локальный детализированный архив, передает данные на АРМ операторов и в сервер центральной диспетчерской, а также обрабатывает запросы на чтение архивных данных и построение отчетов.

Все сервера сбора и обработки данных комплекса работают без использования OPC-серверов и иного стороннего программного обеспечения. На каждой котельной локальный сервер опрашивает порядка 150–200 единиц оборудования различных производителей. Опрос всего оборудования ведется напрямую по заводским протоколам, которые поддерживают устройства.

Сервер сбора данных центральной городской диспетчерской опрашивает все локальные сервера по интернету и радиоканалу, выбирает необходимые данные для отображения на мониторе оператора в центральной диспетчерской (рис. 4), а также ведет локальный резервный обобщенный архив всех параметров комплекса.

Ris_4_small.jpg

Рис. 4. Информация о работе системы вентиляции на мониторе оператора (увеличить изображение)

Помимо создания системы мониторинга верхнего уровня наша компания произвела всё необходимое щитовое оборудование автоматизации объектов, а также разработала и реализовала алгоритмы управления котельным оборудованием, инженерными системами и вентиляции на базе промышленных ПЛК.

Опубликовано в журнале ИСУП № 1(85)_2020

М.И. Ларченков, 
главный инженер,
ООО «Эскон», г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 718‑4443,
e‑mail: info@eskon-spb.ru,
сайт: eskon-spb.ru


ПЛК С МУЛЬТИСЕНСОРНЫМ ЭКРАНОМ
10,4", ПЛК + HMI c встроенным мультисенсорным экраном производства Unitronics
www.klinkmann.ru