Структура и общие понятия SCADA-систем

Современная автоматизация немыслима без использования эффективных систем диспетчерского управления и сбора данных - SCADA (англ. Supervisory Control And Data Acquisition).

В общем случае SCADA-система представляет собой программный комплекс для визуализации и диспетчеризации и реализует верхний уровень системы управления технологическими процессами. SCADA-система обеспечивает наглядную визуализацию процесса управления и предоставляет графический интерфейс оператору для контроля и управления.

Основные задачи, решаемые SCADA-системами:

• обеспечение обмена данными в реальном времени с устройства связи с объектом (УСО) - промышленными контроллерами, терминальными устройствами и пр.;
• обработка данных в реальном времени (масштабирование переменных);
• визуализация на мониторах и всевозможных терминалах хода технологического процесса в удобной для человека форме;
• обеспечение хранения технологической информации в базе данных реального времени;
• ведение контроля измеряемых параметров, реализацию аварийной сигнализации и протокола тревожных сообщений;
• генерацию отчетов о ходе течения технологических процессов;
• предоставление данных внешним системам уровня управления предприятием – MES, ERP и пр.

На сегодняшнем рынке SCADA-систем достаточно зарекомендовавших себя предложений как отечественных, так и зарубежных разработчиков. Большинство из них имеют русскую локализацию, а так же российские центры технической поддержки. На рынке присутствуют комплексные решения для построения систем автоматизации на программно-аппаратных средствах одного производителя и предложения разработчиков специализированного программного обеспечения. Последние предлагают свои программные продукты для реализации систем управления на оборудовании сторонних производителей.

Функционально любая SCADA-система состоит из набора программных модулей, отвечающих за определенные функции:

• база каналов (или тегов) – список переменных, получаемых от периферийных устройств, вычисляемых в ходе обработки или задаваемых через интерфейс пользователей;
• драйвера устройств, обеспечивающие взаимодействие системы с УСО;
• службы архивирования, протоколирования, аварийных и тревожных сообщений;
• статические изображения мнемосхем объектов и динамические объекты для отображения состояния агрегатов;
• интерфейсы для предоставления данных в смежные системы.

SCADA-системы содержат большой набор драйверов для связи с контроллерами и периферийными модулями различных производителей. В качестве протокола обмена данными между элементами SCADA-систем сегодня часто используется технология OLE (Object Linking and Embedding) и новый стандарт OPC (OLE for Process Control), прекрасно зарекомендовавший себя на рынке промышленной автоматизации.

Производители «железа» выпускают специализированное программное обеспечение – OPC-сервер, предоставляющий доступ к внутренним переменным контроллера для клиентских программ. В качестве клиентов может использоваться любая SCADA-система, поддерживающая технологию OPC.

SCADA-система предоставляет программисту огромное количество инструментов, существенно упрощающих разработку систем визуализации – готовые примитивы, формы протоколов, трендов и пр. В систему могут подключаться внешние элементы ActiveX, выполняться функции из динамических библиотек, запускаться внешние скрипты.

Отдельные SCADA-системы включают средства для программирования микроконтроллеров. Это чаще касается комплексных решений при использовании контроллеров и средств визуализации одного производителя.

Современные SCADA сегодня не только предоставляют интерфейсы для систем верхнего уровня, но и сами содержат элементы MES-систем, позволяющих, например, реализовать системы учета энергии, баланса сырья.

Поиск по сайту: