Функциональная структура SCADA

Система SCADA – процесс сбора информации реального времени с удаленных объектов для обработки, анализа и возможного управления ими, требование обработки в реальном времени обусловлены необходимостью доставки всех необходимых событий и данных на центральный интерфейс диспетчера. Прообразом современных систем SCADA на ранних стадиях развития автоматизированных систем управления являлись системы телеметрии и сигнализации.

Существует два типа управления удаленными объектами в системе SCADA: автоматическое и инициируемое оператором.

Шеридан (Sheridan) [3, 4] выделил четыре основных функциональных компоненты систем диспетчерского управления и сбора данных: человек-оператор, компьютер взаимодействия с человеком, компьютер взаимодействия с задачей (объектом), задача (объект управления), что определяет функции, которые возлагаются на любую SCADA -систему:

– управление и сбор данных о контролируемом технологическом процессе;

– управление технологическим процессом, реализуемое ответственными лицами на основе собранных данных и критериев, выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность и безопасность технологического процесса;

– взаимодействие с человеком;

– задача по управлению объектом.

Кроме того, определены 5 функций человека-оператора:

· планирует, какие действия необходимо выполнить;

· обучает компьютерную систему на последующих действиях;

· отслеживает (контролирует) результаты работы системы;

· вмешивается в процесс управления в случае критических событий, когда необходима подстройка параметров процесса;

· обучается в процессе работы, т.е. накапливает опыт.

SCADA -система собирает информацию о технологическом процессе, обеспечивает интерфейс с оператором, сохраняет историю процесса и осуществляет автоматическое управление процессом в том объеме, в котором это необходимо. SCADA -системы являются инструментом для эффективной разработки программного обеспечения верхнего уровня АСУ ТП. Весь спектр функциональных возможностей определен самой ролью SCADA в системах управления и реализован практически во всех пакетах:

· автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;

· средства исполнения прикладных программ;

· прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков;

· прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов;

· регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы;

· формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации;

· обмен информацией с АСУ П;

· непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами;

· оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала путем рассылки SMS и (или) e-mail об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУ ТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях;

· хранение принятой первичной информации в архивах с возможностью ее вторичной обработки;

· визуализация информации в виде мнемосхем, графиков и т.п. в режиме реального времени;

· изменение значений параметров;

· работа с расписанием, встроенным в контроллеры;

· архивирование значений параметров с заданным периодом;

· периодическая отправка по e-mail архивных данных пользователю в формате Excel;

· построение графиков параметров, считанных из архива.

Особенности SCADA как процесса управления. Особенности процесса управления в современных диспетчерских системах:

– процесс SCADA применяется в системах, в которых обязательно наличие диспетчера;

– процесс SCADA используется для систем, в которых любое неправильное воздействие может привести к отказу объекта управления;

– оператор несет общую ответственность за управление системой, которая изредка требует подстройки параметров для оптимизации производительности;

– участие оператора в процессе управления происходит нечасто и в непредсказуемые моменты времени, обычно в случае наступления критических событий (отказы, нештатные ситуации и пр.);

– действия оператора в критических ситуациях жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами).

В то же время понятие реального времени отличается для различных SCADA -систем.

Основные требования к диспетчерским системам управления. К SCADA -системам предъявляются следующие требования:

– надежность системы (технологическая и функциональная);

– безопасность управления;

– точность обработки и представления данных;

– простота расширения системы.

Требования безопасности и надежности управления в системе SCADA включают следующие:

· никакой единичный отказ оборудования не должен вызвать выдачу ложного выходного воздействия на объект управления;

· единичная ошибка оператора не должна вызвать выдачу ложного выходного воздействия (команды) на объект управления;

· все операции по управлению должны быть интуитивно-понятными и удобными для оператора (диспетчера).

SCADA -системы – это специализированное программно-аппаратное обеспечение, ориентированное на обеспечение интерфейса между диспетчером и системой управления, а также коммуникацию с внешним миром.

Дата добавления: 2014-12-16