SCADA-системы и диспетчеризация оборудования

Примеры реализованных проектов Удаленный интерфейс пользователя для собственного оборудования

Разработанный удаленный интерфейс пользователя является (Remote User Interface) ОЕМ-решением ГК "АСУ-Технология" и предназначен для интегрирования блока управления (БУ) насосных установок в структуры SCADA-систем. Программное обеспечение для построения интерфейса находится в свободном доступе на сайте. Связь с БУ осуществляется через бесплатный ОРС-сервер по любому доступному информационному каналу связи.

Интерфейс обеспечивает интегрирование в SCADA блоков управления насосных установок всех функциональных серий. Особенности интерфейса:

1. Унификация. Возможности интегрирования в любую SCADA-систему, которые обеспечивают:
• графические отображения состояний оборудования; и параметров технологических процессов;
• графические отображения изменений параметров технологических процессов в течение времени;
• формирование журналов событий и отказов;
• хранение архивов событий и отказов.
2. Возможности управления объектом мониторинга:
• изменение параметров регулирования;
• управление режимами работы оборудования.

Системы диспетчеризации для территориально расположенных объектов

В последние годы тема автоматизации промышленных объектов всё чаще сопровождается обсуждением вопросов диспетчеризации. Локальная диспетчеризация, при которой оператор находится непосредственно на объекте, уже не соответствует современным требованиям. Это объяснимо: современные автоматизированные объекты способны работать автономно, практически не требуя присутствия обслуживающего персонала. Однако при этом возникает необходимость в постоянном мониторинге их состояния и параметров, чтобы оперативно реагировать на нештатные ситуации, такие как аварии или сбои в работе оборудования. Например, поломка насоса в сети теплового пункта или отказ регулирующего клапана системы вентиляции в зимний период может привести к замораживанию системы, что повлечёт за собой значительные затраты на ремонт. Без систем мониторинга и диспетчеризации получить достоверную информацию о состоянии таких объектов можно только путём периодических обходов и снятия показаний вручную, что крайне неэффективно.

Интерес к системам диспетчеризации для объектов, распределённых на большой территории, продолжает расти. Однако их внедрение часто сдерживается сложностью монтажа, настройки и высокой стоимостью как самого оборудования, так и его дальнейшей эксплуатации. Одной из ключевых проблем остаётся обеспечение надёжной линии связи для передачи данных с оборудования на сервер диспетчерского пункта. Использование телефонных линий связи, например, недостаточно надёжно из-за их низкого качества, а также требует установки дополнительного модемного оборудования, что значительно увеличивает затраты. Радиосвязь, которая ранее применялась для передачи данных, также имеет свои ограничения: малая дальность передачи сигнала, зависимость от внешних помех (атмосферных и промышленных) и необходимость получения лицензий на использование радиочастот.

С развитием сотовой связи появились новые возможности, такие как передача данных через SMS-сообщения. Однако этот метод не может считаться системой реального времени, так как не гарантирует мгновенную доставку сообщений. Кроме того, объём передаваемой информации ограничен 160 символами, что часто недостаточно для передачи всех необходимых данных, а стоимость одного SMS-сообщения остаётся высокой. Использование сотовых модемов по принципу Dial-Up также показало свою низкую эффективность и высокую стоимость.

Современные тенденции в области диспетчеризации связаны с внедрением технологий Интернета вещей (IoT) и облачных платформ. Эти решения позволяют организовать удалённый мониторинг и управление объектами в режиме реального времени с минимальными задержками. Беспроводные технологии, такие как LoRaWAN, NB-IoT и 5G, обеспечивают стабильную передачу данных на большие расстояния с низким энергопотреблением. Кроме того, облачные платформы позволяют централизованно собирать и анализировать данные с множества объектов, что значительно повышает эффективность управления и снижает эксплуатационные затраты. Внедрение таких решений становится всё более доступным благодаря снижению стоимости оборудования и развитию инфраструктуры связи.

Таким образом, современные системы диспетчеризации становятся неотъемлемой частью промышленной автоматизации, обеспечивая надёжность, оперативность и экономическую эффективность управления распределёнными объектами.

Задачи диспетчеризации

Уже на начальных стадиях по созданию системы необходимо определить основные задачи диспетчеризации:

• Мониторинг за состоянием всех контролируемых объектов в режиме реального времени;
• Оповещение оператора о возникших на объекте авариях;
• Запись текущих данных в архив с определённой периодичностью;
• Возможность управления исполнительными механизмами на объекте;
• Получение, распечатка и хранение отчетов в необходимом виде;
• Обмен данными с другими клиентами.

Сеть Ethernet в системах диспетчеризации

При проектировании современных систем диспетчеризации в качестве основного канала передачи данных рекомендуется выбирать сеть Ethernet. Это обусловлено рядом ключевых преимуществ, которые делают Ethernet наиболее надёжным и эффективным решением. Во-первых, Ethernet обладает развитой инфраструктурой, которая уже широко внедрена на большинстве промышленных и коммерческих объектов. Во-вторых, эта технология обеспечивает высокую отказоустойчивость и стабильность соединения, что критически важно для систем мониторинга и управления в реальном времени. Кроме того, Ethernet не имеет ограничений по расстоянию при использовании оптоволоконных линий связи, что позволяет охватывать даже удалённые объекты. Стоимость передачи данных через Ethernet значительно ниже по сравнению с беспроводными технологиями, а сама сеть является общедоступной и легко масштабируемой.

Современные системы диспетчеризации часто включают в себя интеграцию различных протоколов обмена данными и специализированное программное обеспечение. Например, шкафы управления насосами или другими технологическими установками могут быть подключены к серверу через различные каналы связи, такие как GSM, GPRS или прямое соединение. Однако Ethernet остаётся предпочтительным вариантом благодаря своей высокой пропускной способности и низкой задержке.

Одним из ключевых преимуществ современных решений является использование технологии "тонкий клиент". Это позволяет операторам и инженерам получать доступ к данным о состоянии объектов без необходимости прямого подключения к локальным контроллерам. Достаточно иметь доступ к сети Интернет и веб-браузер. При наличии соответствующих прав доступа пользователь может просматривать информацию о любом объекте в системе, что делает управление более гибким и удобным. Технология "тонкий клиент" также снижает затраты на оборудование, так как не требует установки мощных рабочих станций на каждом объекте.