Princípy budovania automatizovaného riadiaceho systému pre systém SCADA. SCADA systémy

Najvyššou úrovňou každého automatizovaného systému je samozrejme človek. V modernej technickej literatúre sa však horná úroveň chápe ako komplex hardvéru a softvérové ​​nástroje fungujúci ako poloautomatický dispečerský uzol systému riadenia procesov, ktorého jadrom je PC alebo viac výkonný počítač. Ľudský operátor vstupuje do systému ako jeden z funkčných článkov vyššej riadiacej úrovne. Tento prístup má pozitívne aj negatívne stránky. Pozitívom je, že rozsah zodpovednosti prevádzkovateľa je v tomto prípade vopred daný a nevyžaduje sa od neho detailná znalosť procesu. Inými slovami, nielen kvalifikovaný technológ môže riadiť proces. Negatívnou stránkou je skutočnosť, že flexibilita riadenia sa znižuje znížením dopadu na proces.

V tomto ohľade musia vývojári systémov riadenia procesov zohľadniť dodatočné požiadavky. Je potrebné brať do úvahy nielen hardvérovú zložku procesu, nielen zvoliť prevádzkové režimy zariadenia, ale aj vyvinúť spoľahlivý a správne fungujúci softvér. Samozrejme, najlepšou možnosťou je taká organizácia práce, keď je rovnaká skupina vývojárov zodpovedná za vývojový diagram procesu, za výber a ladenie zariadení a za vývoj softvéru. V tomto prípade musia byť vývojári rovnako silní v technológii konkrétneho procesu, v používaní špeciálneho vybavenia a v písaní komplexných riadiacich, servisných a komunikačných programov. Nájsť takýto tím však môže byť náročné.

Na zjednodušenie vývoja softvérovej zložky systému riadenia procesov sa dnes používajú takzvané programy MMI (Man-Machine Interface) a SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Použitie týchto balíkov umožňuje automatizovaný vývoj PCS softvéru; riadenie a riadenie technologického procesu v reálnom čase; prijímať a spracovávať informácie o procese pohodlným spôsobom.

Najvzrušujúcejšou a zdanlivo najjednoduchšou fázou pri používaní SCADA systémov je simulácia technologického procesu na obrazovke monitora. Grafika podobná Rozhranie Windows systém je intuitívny a jednoduchý. Inštalácia pohonov, elektromotorov, ventilov, nádrží, potrubí a ďalších zariadení používaných v tomto procese je vzdialená iba jedným kliknutím. Prepojenie parametrov zariadenia s potrebami procesu je tiež jednoduché a vykoná sa niekoľkými kliknutiami myšou. Globálne a „taktické“ parametre procesov sa zaznamenávajú vo formulároch usporiadaných do tabuliek alebo databáz. Sú nainštalované štandardné procesné kontroly, je organizovaný prieskum riadiacich senzorov. Potom môžete kliknúť na tlačidlo "Štart" a spustiť pracovný postup. Stáva sa to teoreticky alebo pri demonštrácii schopností konkrétneho SCADA systému. V praxi je však všetko zložitejšie.

Vývoj systémov riadenia procesov pomocou systémov SCADA, bez ohľadu na proces a konkrétny balík SCADA, zahŕňa tieto hlavné kroky:

• vývoj architektúry systému ako celku. Systém riadenia procesov je postavený v architektúre klient-server. Je určený funkčný účel jednotlivých uzlov automatizácie a ich interakcia;
• vytvorenie aplikovaného riadiaceho systému pre každý uzol automatizácie (alebo skôr algoritmu na automatizované riadenie tohto uzla);
• analýza a odstránenie núdzových situácií;
• riešenie otázok interakcie medzi úrovňami systémov riadenia procesov; výber komunikačných liniek, výmenných protokolov; vývoj algoritmov pre logickú interakciu rôznych subsystémov;
• riešenie otázok možného rozšírenia alebo modernizácie systému;
• vytváranie operátorských rozhraní;
• softvérové ​​a hardvérové ​​ladenie systému.

Všetky tieto otázky je potrebné riešiť už v štádiu projektovania a vytvárania vyššej úrovne systému riadenia procesov, inak môžu nastať situácie, kedy bude zložité prepojiť rôzne funkčné moduly technologického procesu s jednotným riadiacim systémom z hľadiska ideológie a technickú realizáciu. Použitie systému SCADA vám umožňuje celkom úspešne vykonávať všetky vyššie uvedené fázy návrhu a ladenia.

Ako fungujú SCADA systémy

SCADA balíky pozostávajú z niekoľkých softvérových blokov: prístupové a riadiace moduly, signalizačné moduly, databázy v reálnom čase, databázy a vstupno-výstupné a núdzové moduly.

Hlavnou požiadavkou pre SCADA systémy je správna prevádzka v reálnom čase. Navyše hlavnou prioritou pri prenose a spracovaní sú signály prichádzajúce z technologického procesu alebo na ňom a ovplyvňujúce jeho priebeh. Majú ešte väčšiu prednosť ako prístup k disku alebo akcie operátora na pohyb myši alebo minimalizáciu okien. Na tieto účely sa mnohé balíky implementujú pomocou operačných systémov OS v reálnom čase, ale v poslednej dobe čoraz viac vývojárov vytvára svoje produkty SCADA na platforma Microsoft Windows NT zabudovaním RTX (Real Time Extension) pevných podsystémov v reálnom čase do nich. S týmto prístupom môžete použiť Windows NT ako jeden operačný systém pri vytváraní viacúrovňových systémov, použite štandardné funkcie Win32 API a zostava sú integrované Informačné systémy- ASUP.

Zdroje údajov v systémoch SCADA môžu byť nasledovné.

• Ovládače pre komunikáciu s ovládačmi. Spoľahlivosť komunikačných ovládačov je veľmi dôležitá. Vodiči musia mať prostriedky na ochranu a obnovu dát v prípade porúch, automaticky upozorniť operátora a systém na stratu komunikácie a v prípade potreby vydávať poplach.
• Relačné databázy. SCADA systémy podporujú protokoly, ktoré sú nezávislé od typu databázy, vďaka čomu môžu ako zdroj dát slúžiť najpopulárnejšie DBMS: Access, Oracle atď. Tento prístup umožňuje rýchlo meniť nastavenia technologického procesu a analyzovať jeho priebeh mimo systémy v reálnom čase, rôzne programy špeciálne navrhnuté na tento účel.
• Aplikácie obsahujúce štandardné rozhranie DDE (Dynamic Data Exchange) alebo technológiu OLE (Object Linking and Embedding), ktorá umožňuje zahrnúť a vložiť objekty. Vďaka tomu je možné ako zdroj údajov použiť aj niektoré štandardné kancelárske aplikácie, ako napríklad Microsoft Excel.

Vstup prichádzajúcich a výstupných prenášaných dát je organizovaný ako systém špeciálnych funkčných blokov. Aktuálne informácie o procese sú uložené v špeciálnych I/O databázach. Vstupné bloky prijímajú informácie a upravujú ich do formy vhodnej na ďalšiu analýzu a spracovanie. Spracovateľské bloky implementujú riadiace a riadiace algoritmy, ako je PID riadenie, oneskorenie, súčet, štatistické spracovanie; Na digitálnych dátach možno vykonávať operácie booleovskej algebry atď.. Výstupné bloky prenášajú riadiaci signál zo systému do objektu. Na komunikáciu s objektmi sa používajú široko používané rozhrania RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet. Na zvýšenie prenosovej rýchlosti sa používajú rôzne metódy ukladania dát do vyrovnávacej pamäte, čím sa eliminuje preťaženie nízkorýchlostných sietí. Inými slovami, ak dvaja rôzni klienti súčasne požadujú rovnaké údaje zo servera, nepošle do kontroléra dve požiadavky, ale iba jednu, čím vráti údaje z vyrovnávacej pamäte druhému klientovi.

Azda najdôležitejším bodom pri tvorbe automatizovaného systému riadenia procesov je organizácia takého riadiaceho systému, ktorý by zabezpečil spoľahlivosť a rýchle riešenie havarijných situácií ako v samotnom riadiacom systéme, tak aj v technologickom procese. Signalizácia poplachov a spracovanie havarijných stavov v technologickom procese vo väčšine SCADA systémov sú priradené samostatnému modulu s najvyššou prioritou. Spoľahlivosť riadiaceho systému je dosiahnutá prostredníctvom horúcej redundancie. Môžete si rezervovať všetko: server, jeho jednotlivé úlohy, sieťové pripojenia a jednotlivé (alebo všetky) pripojenia k zariadeniu. K redundancii dochádza podľa inteligentného algoritmu: aby sa nevytvorilo dvojité zaťaženie siete, hlavný server interaguje so zariadením a pravidelne posiela správy na záložný server, ktorý ukladá aktuálny stav systému do pamäte. Ak primárny server vypadne, záložný server prevezme kontrolu a beží, kým primárny server neprejde online. Ihneď potom sa databázy primárneho servera aktualizujú údajmi záložného servera a riadenie sa vráti primárnemu serveru.

Všetky SCADA systémy sú otvorené pre ďalšie rozširovanie a zdokonaľovanie a majú na tieto účely najčastejšie zabudované jazyky na vysokej úrovni Visual Basic, alebo umožniť pripojenie programových kódov napísaných samotným používateľom. Okrem toho je možné k systémom pripojiť vývoj iných spoločností, objekty ActiveX, štandardné knižnice DLL systému Windows. Na implementáciu týchto technológií boli vyvinuté špeciálne nástroje a špecializované rozhranie.

Systém SCADA je možné integrovať do rôznych sietí: iné systémy SCADA, podnikové kancelárske siete, protokolovacie a signalizačné siete (napríklad bezpečnostné a požiarne poplachy) atď. Pre efektívnu prácu v tomto heterogénnom prostredí používajú SCADA systémy štandardné protokoly NETBIOS a TCP/IP. Už samotná zmienka o protokole TCP / IP naznačuje, že systémy SCADA môžu fungovať aj na internete, najmä preto, že prenos prevádzkových a statických informácií o procese na webové stránky je čoraz relevantnejší.

Na záver by som chcel povedať, že koncept systémov riadenia procesov je spočiatku širší ako SCADA. Keď sa v literatúre niekedy hovorí o SCADA systémoch, teda systémoch riadenia procesov, nie je to celkom správne. SCADA bol vyvinutý práve ako systém, ktorý umožňuje prevádzkovateľovi poskytovať informačné služby na špičková úroveň riadenie procesu. Nemôžu však poskytnúť plne automatizované ovládanie zhora nadol, už len z jednoduchého dôvodu, že je to tak softvér nainštalovaný na osobný počítač. A každý technologický proces si vyžaduje navyše rôzne špecifické zariadenia a prebieha v skutočný život, nie vo virtuálnom prostredí.

Avšak zaužívaná prax stavby automatizované systémy kontrola dostatočnej zložitosti naznačuje, že použitie systémov SCADA pri navrhovaní systémov riadenia procesov výrazne zjednodušuje život vývojárov a umožňuje vám organizovať spoľahlivú a kvalitnú kontrolu počas prevádzky systémov.

Dohľadová kontrola a získavanie údajov (SCADA)

SCADA-systém je nástrojový program, ktorý zabezpečuje tvorbu softvér automatizovať riadenie a riadenie technologického procesu v reálnom čase. Hlavným účelom programu vytvoreného pomocou SCADA je poskytnúť operátorovi, ktorý riadi proces, úplné informácie o tomto procese a potrebných prostriedkoch na jeho ovplyvnenie.

HLAVNÉ ÚLOHY SCADA SYSTÉMU:

• Zhromažďovanie údajov zo senzorov a ich prezentovanie operátorovi vo forme, ktorá mu vyhovuje, vrátane grafov zmien parametrov v čase;
• Diaľkové ovládanie výkonných mechanizmov;
• Zadávanie úloh pre automatické riadiace algoritmy;
• Implementácia algoritmov pre automatické riadenie a riadenie (častejšie sú tieto úlohy pridelené kontrolérom, ale SCADA systémy sú tiež schopné ich riešiť);
• Rozpoznanie mimoriadnych udalostí a informovanie operátora o stave procesu;
• Vytváranie správ o postupe procesu a vývoji produktov.

Od spoľahlivosti, rýchlosti a ergonómie SCADA systému závisí nielen efektivita riadenia procesu, ale aj jeho bezpečnosť.

KTORÉ KOMPONENTY SCADA SÚ NAJDÔLEŽITEJŠIE PRE FUNGOVANIE A PREČO?

Špecialisti oddelenia APCS priemyselného závodu na výrobu sódy tvrdia, že využívajú najmä komponenty ako monitorovanie a riadenie, archiváciu parametrov procesu, správ a reportovací subsystém.

Monitorovanie a riadenie je v skutočnosti to, na čo je riadiaci systém inštalovaný. Archívy parametrov, správ a správ sú potrebné na vyhodnotenie a analýzu priebehu technologického procesu, úkonov operátora a pod. Taktiež je pre nich dôležitý jeden zo základných SCADA nástrojov - diferenciácia prístupových práv k riadeniu podľa úrovní (operátor, technológ, technik riadenia procesov).

S trendom k integrácii systémov riadenia procesov a podnikových riadiacich systémov rastie potreba používať SCADA ako zdroj údajov pre systémy vyššej úrovne. Niektoré SCADA môžu fungovať ako server na konsolidáciu všetkých technologických údajov, tak aj ako server na generovanie reportov na základe týchto údajov.

Ak je riadiaci systém postavený na báze PLC od jedného výrobcu (napríklad Siemens SIMATIC), potom výmena dát medzi ovládačmi a SCADA prebieha pomocou vstavaných ovládačov komunikačného protokolu. Niektoré SCADA nezávislé od dodávateľov ponúkajú sadu ovládačov pre mnohé (ale nie všetky) ovládače a inteligentné nástroje na trhu. Väčšina univerzálny spôsob interoperabilita je použitie ovládačov vyvinutých v súlade s normou OPC. Tieto OPC servery môžu byť vyvinuté výrobcami radičov alebo tretími stranami a môžu byť použité s akýmkoľvek SCADA systémom. Aby mohla SCADA efektívne pracovať s OPC servermi, musí ich používať priamo pomocou technológie OPC v jadre systému, a nie cez prechodné rozhrania. Niektoré SCADA sú vertikálne integrované: obsahujú programovacie systémy pre voľne programovateľné ovládače. Na komunikáciu s ovládačom používajú aj interné ovládače. Takáto SCADA vám umožňuje vytvárať PTK pomocou zariadení od rôznych výrobcov.

ÚROVNE SYSTÉMU POUŽÍVAJÚCE SCADA

Systémy automatizácie procesov sú zvyčajne rozdelené do 3 úrovní: nižšia, stredná a horná. Nad nimi je úroveň riadenia výroby vo všeobecnosti.
Nižší level sú samotné snímače a akčné členy
Priemerná úroveň- ovládače. Na strednej úrovni je:

• príjem vstupu;
• primárne spracovanie údajov;
• automatické vytváranie a vydávanie riadiacich akcií na ovládačoch;

Najvyššia úroveň - toto je úroveň SCADA. Na tejto úrovni existuje:

• zber, spracovanie a uchovávanie informácií získaných na strednej úrovni;
• vizualizácia aktuálnych a archivovaných informácií vo forme vhodnej pre operátora (mnemotechnické diagramy, grafy, trendy, záznamy správ);
• zadávanie príkazov operátora;
• podávanie správ o výsledkoch technologického procesu;
• výmena informácií s vyššou úrovňou.

MANAŽMENT PODNIKU

Riadenie podniku sa vykonáva na dvoch úrovniach:
MES (Manufacturing Execution Systems) je systém riadenia výroby v reálnom čase. Táto úroveň sa používa na plánovanie výrobných úloh pre technologické procesy, súhrnné správy budov, hĺbkovú analýzu procesu (napríklad prognózovanie, energetická a materiálová bilancia budov atď.). Na tieto účely možno použiť aj nástroje SCADA.

ERP (Enterprise Resource Planning) je systém pre automatizované riadenie administratívnych, finančných a administratívnych činností podniku. Na tejto úrovni sa používajú ďalšie špecializované systémy, napríklad SAP R3.

FUNKCIE SCADA

■ Mnemotechnická pomôcka
Mnemotechnická pomôcka je grafický obrázok(pomocou vstavaného SCADA grafický editor) technologická schéma s vizualizáciou hodnôt snímačov, stavu akčných členov a ďalších parametrov. Na vizualizáciu sa používa nielen zobrazenie hodnôt vo forme čísel a nápisov, ale aj zmena vizuálnych vlastností zobrazovaných grafických objektov. Napríklad v nádobe sa mení hladina kvapaliny a jej farba sa mení v závislosti od teploty (dynamizácia). Aktuátory môžu nielen ukázať svoj stav nejakým grafickým prvkom (napríklad farbou), ale aj vizuálne ukázať svoju prácu - napríklad otáčaním lopatiek čerpadla, pohybom dopravného pásu atď. (animácia).

■ Archívy
Údaje SCADA prijaté z kontrolérov sa archivujú. Dáta môžu byť vopred spracované (filtrované, spriemerované, komprimované atď.). Často sa nepoužíva bežný záznam, ale záznam zmien využívajúci prah citlivosti („mŕtva zóna“). Doba uchovávania sa konfiguruje v SCADA individuálne pre každý parameter a môže byť až niekoľko rokov.

■ Trendy
Trend je grafické znázornenie toho, ako sa parameter mení v priebehu času. Trendy v SCADA systémoch môžu ukázať zmenu parametra počas celej doby jeho uloženia v archíve. Operátor má možnosť zmeniť rozsah času aj samotného parametra. Vo vyvinutých systémoch sú do trendu zabudované rôzne nástroje na analýzu grafu, jeho porovnávanie s nastavenou hodnotou alebo iným parametrom, vyhladzovanie alebo filtrovanie, označovanie udalostí v grafe (napríklad prekročenie hraníc) alebo záložky pre pamäť a mnohé ďalšie. .

■ Tabuľky
Pre technológa je často pohodlnejšie prezerať archívy nie v grafickej forme, ale vo forme tabuliek. Zvyčajne je možné tieto tabuľky nielen prezerať, ale aj exportovať do iných systémov.

■ Grafy
Zvyčajne vám SCADA umožňuje vidieť závislosť niektorých parametrov od iných, a to aj v čase. Aj keď táto funkcia je zo strany technológov menej žiadaná ako trendy.

■ Histogramy a grafy
Ďalším bežným spôsobom reprezentácie parametrov sú histogramy (stĺpcové grafy).

■ Správy
Správy sú textové reťazce, ktoré informujú operátora o udalostiach na objekte v poradí, v akom tieto udalosti nastávajú. Vyskakujú na obrazovke alebo sa zobrazujú v špeciálne určenej oblasti.

■ Denníky správ
Protokoly správ sa používajú na zobrazenie zoznamov správ v poradí, v akom sa objavili a boli archivované. Spravidla sa používajú rôzne inštancie protokolu pre rôzne zóny procesu, rôzne kategórie správ, rôzne priority.

■ Kontrola prístupu
Aby mohol operátor vykonávať určité úkony, musí mu byť administrátorom udelené príslušné práva – napríklad právo ovládať aktor, alebo právo meniť úlohu pre regulátor. Na začiatku zmeny sa operátor prihlási do systému a ten mu umožní vykonávať len tie úkony, ktoré mu povolí administrátor.

■ Protokol činností operátora
Riadenie technologického procesu je veľmi zodpovedná úloha, preto sa všetky úkony operátora zaznamenávajú pre kontrolu do špeciálneho denníka, ktorý je možné analyzovať v prípade havarijných situácií.

■ Generovanie správy
Pohodlné vývojové prostredie zostáv vám umožňuje jednoducho a rýchlo pripravovať formátované a bohaté zostavy.

CHARAKTERISTIKA SCADA SYSTÉMU

• Kompatibilné s operačnými systémami;
• Plná funkčnosť;
• otvorenosť;
• Škálovateľnosť;
• Podpora priemyselných protokolov (vlastný subsystém ovládačov);
• Kompatibilné so štandardom OPC (DA, HDA, UA);
• Podpora prístupu cez internet;
• Podpora databázy;
• Vstavané programovacie jazyky;
• Prostriedky ochrany a spoľahlivosti;
• Integrácia do riadiacich systémov;
• Technická podpora;
• Jednoduchosť vývoja a rozvoja;
• Jednoduchá údržba;
• Cena.

ZAHRANIČNÉ SCADA SYSTÉMY

Najpopulárnejšie v Rusku sú tieto zahraničné SCADA:

– WinCC (Siemens, Nemecko);
– InTouch (Wonderware, USA);
– RSView32 (Rockwell Automation, USA);
– Genesis64 (Iconics, USA);
– Vijeo Citect (Schneider Electric, Francúzsko).

DOMÁCE SCADA SYSTÉMY

Najpopulárnejšie domáce modely SCADA:
– MasterSCADA (InSAT, Moskva);
– TRACE MODE (AdAstra, Moskva);
– Krug2000 (Krug, Penza).

Na rozdiel od väčšiny západných SCADA všetky ruské obsahujú vstavané nástroje na programovanie ovládačov používajúce jazyky normy IEC61131-3 vrátane jazyka funkčných blokov. Navyše, ak je samotný SCADA navrhnutý tak, aby fungoval Prostredie Windows na počítačoch kompatibilných s PC môže exekučný systém pre radiče bežať na iných platformách Logix, ako je Linux na procesore ARM.

Všetky vyššie uvedené systémy podporujú štandard OPC, avšak v systéme „Trace Mode“ je dôraz kladený na použitie vlastných ovládačov a MasterSCADA, hoci podporuje použitie ovládačov, je založený na „OPC v core” a ponúka samostatnú sadu nástrojov pre vývoj OPC serverov.

Porovnávacia charakteristika zahraničných a domácich SCADA

Všetky moderné SCADA, domáce aj zahraničné, majú plnú funkcionalitu pre túto triedu programov, takže ich porovnanie podľa zoznamu funkcií v posledné roky stratilo zmysel. Hlavnou výhodou ruských SCADA je ich počiatočné zameranie na ruský trh (ruský jazyk, nepreložená dokumentácia, technická podpora, cenová hladina). Možno konštatovať, že pre každý podnik alebo dokonca aplikáciu je žiaduce vykonať porovnanie viacerých SCADA, a to z hľadiska ceny aj možností. Takmer všetky SCADA disponujú skúšobnou verziou, ktorá vám umožňuje skontrolovať ich vhodnosť pre riešenú úlohu.
Redakcia KIPinfo

Elektronický časopis “KIPinfo” č.17 2013

Obľúbený tovar

Systémy stavebného inžinierstva využívajú softvér SCADA.

SCADA (Kontrola dohľadu a získavanie údajov - kontrola dohľadu a získavanie údajov) - softvérový balík na návrh a vývoj systémov na zber, spracovanie, zobrazovanie a archiváciu informácií o objekte sledovania alebo riadenia.

Naša organizácia sa rozvíja projektov SCADA pre najžiadanejšie SCADA systémy v Rusku. Ceny softvérových systémov SCADA a náklady na dizajn môžete špecifikovať od našich špecialistov.

Masterscada - výkonný a pohodlný nástroj pre rýchly a kvalitný vývoj distribuovaných expedičných systémov, vo všetkých odvetviach a bytových a komunálnych službách.

JEDNODUCHÁ SCADA je jednoduchý, moderný SCADA systém. Architektúra klient-server, Webový klient, Reportingový systém, Práca s OPC DA, OPC UA servery, Kompilátor skriptov, Práca s MySQL DBMS, SQL Server, Režim viacerých monitorov, Hovory, SMS, AT príkazy, Odosielanie e-mailu, telegram, rezervácia servera).

CitectSCADA – softvérový produkt, ktorý je plnohodnotným systémom monitorovania, riadenia a zberu dát, ktorý umožňuje poskytovať: Vizualizáciu procesu v grafickom režime, správu alarmov, sledovanie trendov v reálnom čase a prístup k archivovaným trendom, prípravu podrobných správ, statické riadenie procesu.

Rýchla SCADA je bezplatný, plne funkčný, open source SCADA systém. Pomocou Rapid SCADA môžete vytvárať automatizované systémy nasledujúcich typov: Systémy riadenia procesov (APCS), Systémy pre inteligentnú domácnosť, Systémy účtovania energie ( , ASTUE, AIIS KUE). (OPS), Systémy kontroly prístupu (ACS),

Simatic WinCC - HMI systém, tvorba softvéru , súčasť rodiny automatizačných systémov Simatic vyrábaných spoločnosťou Siemens AG. Beží na operačných systémoch rodiny Microsoft Windows a používa databázu Microsoft SQL Server.

rýchlosť prenosu dát - jednoduchý a efektívny softvér na budovanie dispečerských systémov, monitorovanie, kontrola a riadenie technologických procesov.

REŽIM SLEDOVANIA - softvérový balík určený na vývoj softvéru pre automatizované systémy, telemechanické systémy, automatizáciu budov, systémy účtovania energetických zdrojov (elektrina, teplo, plyn, voda).

Softvérový balík GENESIS64 ICONICS je nová generácia 64-bitového priemyselného vizualizačného softvéru. S riešeniami pre všetky odvetvia GENESIS64 integruje pripojené dáta, agreguje ich, aby poskytoval vizualizáciu v najflexibilnejšom a najkomplexnejšom režime softvérového balíka pre úlohy HMI/SCADA v reálnom čase a v budúcnosti.

SCADA systém ARIES Telemechanics LIGHT - kompletný nástroj pre plný cyklus práca na nastavovaní zberu a riadenia dát, nastavovaní algoritmov spracovania, generovanie alarmov, nastavovanie historických databáz, vytváranie technologických a prevádzkových schém pre zobrazovanie informácií.

Cenník vývoja projektov SCADA v Moskve 2019 - 2020

SCADA (dozorné riadenie a získavanie údajov, dozorné riadenie a získavanie údajov) je softvérový balík určený na vývoj alebo zabezpečenie prevádzky systémov v reálnom čase na zber, spracovanie, zobrazovanie a archiváciu informácií o monitorovanom alebo riadiacom objekte. SCADA môže byť súčasťou APCS, ASKUE, monitorovacieho systému životného prostredia, vedeckého experimentu, automatizácie budov a pod. SCADA systémy sa používajú vo všetkých odvetviach hospodárstva, kde je potrebné zabezpečiť operátorovi kontrolu technologických procesov v reálnom čase.

Hlavnou funkciou SCADA systémov je vytvorenie rozhrania človek-stroj t.j. SCADA systém vystupuje v dvoch rolách naraz – ako HMI a ako nástroj na jeho tvorbu. Subsystémy zahrnuté v systéme SCADA:

ovládače alebo vstupno-výstupné servery - programy, ktoré poskytujú SCADA komunikáciu s priemyselnými regulátormi;

systém v reálnom čase - program, ktorý zabezpečuje spracovanie údajov v stanovenom čase s prihliadnutím na priority;

rozhranie človek-stroj – nástroj, ktorý ľudskému operátorovi prezentuje údaje o priebehu procesu, čo operátorovi umožňuje kontrolovať a riadiť proces;

logický riadiaci systém je program, ktorý zabezpečuje vykonávanie užívateľských programov (skriptov) logického riadenia v SCADA systéme. Súbor editorov pre ich vývoj;

databáza v reálnom čase - poskytuje ukladanie histórie procesov;

alarm management system - program, ktorý zabezpečuje automatické riadenie udalostí v procese, klasifikuje ich ako normálne, varovné alebo núdzové, ako aj spracováva udalosti operátorom alebo počítačom.

Úloha a miesto SCADA systémov na trhu PCS

Podľa použitia je možné SCADA systémy rozdeliť do dvoch skupín:

použitie metód umela inteligencia riešiť problémy podpory a rozhodovania a riadenia;

metódy spracovania a predloženie informácií založené na vedomostiach.

Prvá skupina zahŕňa systémy, ktoré implementujú tradičné funkcie monitorovania a riadenia procesov:

udržiavanie databázy v reálnom čase;

vykonávanie výpočtov;

grafické znázornenie údajov a parametrov vo forme mnemotechnických diagramov, grafov, diagramov atď.;

výstražný alarm;

archivácia informácií;

generovanie prehľadov.

Do tejto skupiny patria produkty tohto typu: RTAP/Plus (HewlettPackard), Monitrol\UX (Hilco), PMIS (Bradley-Ward), Simplicity (GE Fanuc) atď.

Medzi funkcie systémov druhej skupiny patrí intelektuálna informačná podpora pre ľudského operátora pri riadení procesov. Medzi tieto funkcie patrí:

situačná analýza stavu objektu kontroly a riadenia;

operatívne vyhľadávanie krokov operátora-manažéra v prípade abnormálnych a kritických situácií;

diagnostika stavu technologických zariadení;

diagnostika stavu technologického procesu;

logická analýza udalostí;

logická analýza abnormálnych situácií;

prognóza správania sa procesov v čase a iné;

ochrana pred konaním prevádzkového personálu neoprávneným technologickým predpisom;

udržiavanie databáz a znalostí v reálnom čase;

údržba hypertextových databáz prevádzkových a regulačných znalostí.

Príkladmi týchto systémov sú zahraničný systém G2 (Gensym, USA) a domáci systém „SPRINT-RV“ (Rusko), ktoré zahŕňajú nielen nástroje na navrhovanie a testovanie doménových modelov, ale aj nástroje na inteligentnú informačnú podporu pre reálne rozhodovanie o čase. Systémy týchto dvoch skupín sa môžu navzájom dopĺňať, ale ak je systém prvej skupiny základom moderných riadiacich systémov, potom sa znalostné systémy z mnohých dôvodov často nepoužívajú.

Niektoré z hlavných dôvodov sú:

Technológia na vytváranie znalostných systémov nie je dostatočne formalizovaná, vyžaduje si zapojenie vysokokvalifikovaných inžinierskych špecialistov, znalostí a drahých odborníkov, čo v konečnom dôsledku vedie k značným finančným a časovým nákladom. Preto sa systémy tejto triedy vytvárajú len vtedy, keď ich aplikácia sľubuje veľmi veľké materiálne výhody;

znalostné systémy sa vyvíjajú najmä ako systémy, ktorých znalostný model nemôže byť úplný, čo nie vždy umožňuje ich zaradenie do hlavných monitorovacích a kontrolných nástrojov. Používajú sa ako informačné a poradenské nástroje.

Tieto problémy je možné riešiť nasledujúcim spôsobom – pomocou monitorovania/riadenia a metód znalostných systémov by mali byť vytvárané pomocou jedinej vysoko automatizovanej technológie a mali by tvoriť jeden celok. Takúto integrovanú technológiu poskytuje systém SPRINT-RV, ktorý implementuje ako tradičné monitorovacie/riadiace funkcie, tak inteligentné technológie na podporu prevádzkového rozhodovania.

SCADA systémy sú určené na monitorovanie a dohľad nad veľkým počtom vzdialených objektov (od 1 do 10 000, niekedy vo vzdialenosti tisícok kilometrov od seba) alebo jedného geograficky rozmiestneného objektu. Medzi takéto zariadenia patria ropovody, plynovody, vodovodné potrubia, elektrické rozvodne, prívody vody, dieselgenerátorové stanice atď.

Hlavnou úlohou SCADA systémov je zhromažďovať informácie o rôznych vzdialených objektoch prichádzajúcich z riadiacich bodov a zobrazovať tieto informácie v jednom dispečingu. Taktiež musí SCADA systém zabezpečiť dlhodobú archiváciu prijatých dát. Dispečer má často schopnosť objekt nielen pasívne pozorovať, ale aj ovládať, reagovať na rôzne situácie.

Úlohy SCADA systémov:

• výmena dát s USO (zariadenia na komunikáciu s objektom, teda s priemyselnými regulátormi a vstupno/výstupnými doskami) v reálnom čase prostredníctvom ovládačov;
• spracovanie informácií v reálnom čase;
• zobrazovanie informácií na obrazovke monitora vo forme zrozumiteľnej pre ľudí;
• udržiavanie databázy v reálnom čase s technologickými informáciami;
• núdzová signalizácia a správa poplašných správ;
• príprava a tvorba správ o postupe technologického procesu;
• zabezpečenie komunikácie s externými aplikáciami (DBMS, tabuľky, textové procesory atď.).

Štruktúra SCADA systémov

Každý SCADA systém obsahuje tri komponenty: vzdialený terminál(RTU - Remote Terminal Unit), dispečerské riadiace centrum (MTU - Master Terminal Unit) a komunikačný systém (CS - Communication System).

Vzdialený terminál sa pripája priamo k ovládanému objektu a vykonáva riadenie v reálnom čase. Takýto terminál môže slúžiť ako primitívny senzor, ktorý získava informácie z objektu, alebo ako špecializovaný viacprocesorový počítačový systém odolný voči chybám, ktorý spracováva informácie a riadi v reálnom čase.

Dispečerská dozorňa vykonáva spracovanie dát a riadenie na vysokej úrovni spravidla v kvázi reálnom čase. Poskytuje rozhranie človek-stroj. MTU môže byť buď jeden počítač s ďalšími zariadeniami na pripojenie ku komunikačným kanálom, alebo veľký počítačový systém alebo lokálna sieť pracovných staníc a serverov.

Komunikačný systém je potrebný na prenos dát z RTU do MTU a naopak. Ako komunikačný systém možno použiť nasledujúce kanály na prenos údajov: prenajaté linky, rádiové siete, analógové telefónne linky, siete ISDN, mobilné siete GSM (GPRS). Zariadenia sú často pripojené k viacerým sieťam, aby sa zabezpečil spoľahlivý prenos dát.

Vlastnosti riadiaceho procesu v SCADA systémoch

• V SCADA systémoch je prítomnosť osoby (operátor, dispečer) povinná.
• Akékoľvek nesprávne konanie môže viesť k zlyhaniu riadiaceho objektu alebo dokonca katastrofálnym následkom.
• Riadiaca jednotka má vo všeobecnosti celkovú zodpovednosť za riadenie systému, ktorý si za normálnych podmienok len občas vyžaduje úpravu parametrov na dosiahnutie optimálneho výkonu.
• Dispečer väčšinou pasívne sleduje zobrazené informácie. K aktívnej účasti dispečera v procese riadenia dochádza zriedkavo, zvyčajne pri kritických udalostiach – poruchách, havarijných a havarijných situáciách a pod.
• Akcie operátora v kritických situáciách môžu byť prísne časovo obmedzené (niekoľko minút alebo dokonca sekúnd).

Ochrana SCADA systémov

Medzi niektorými používateľmi SCADA systémov prevláda názor, že ak systém nie je pripojený na internet, tak je poistený proti kybernetickým útokom. Odborníci nesúhlasia.

Fyzická izolácia je zbytočná proti útokom na systémy SCADA, hovorí Faizel Lakhani, bezpečnostný expert informačné zdroje. Podľa jeho názoru sa fyzická izolácia systémov rovná boju s veternými mlynmi.

Názory ruských odborníkov na bezpečnosť systémov APCS a SCADA sa zhodujú. Keďže sa otázky bezpečnosti priemyselných riadiacich systémov dostali do centra pozornosti každého, niektorí výrobcovia bezpečnostných riešení začali vyvíjať produkty zamerané na boj proti hrozbám pre priemyselné informačné systémy (takéto produkty môžu zahŕňať najmä bezpečný operačný systém- prostredie pre fungovanie iba dôveryhodných aplikácií).

Jednotlivé spoločnosti začali pripravovať analytické materiály k tejto problematike a pokúšajú sa posúdiť stav ICS z hľadiska bezpečnosti. Reakcia špecialistov pracujúcich s priemyselnými systémami na tieto iniciatívy je nejednoznačná a nie vždy priaznivá. Vonkajší pozorovateľ môže dospieť k záveru: medzi operátormi