CC BY
129
ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСУ ТП НА БАЗЕ SCADA-СИСТЕМЫ
Журова Лариса Борисовна
преподаватель ГОУ СПО ЮТМиИТ, г. Юрга Кемеровской обл.
E-mail: krcsro@mail.ru
DESIGN OF INDUSTRIAL CONTROL SYSTEM ON THE BASIS OF SCADA
Larissa Zhurova
teacher GOYSPO UTMIIT, Yurga Kemerovo Region АННОТАЦИЯ
Построение АСУ ТП любого масштаба требует разработки достаточно большого объема прикладного программного обеспечения. Эта трудоемкая задача в ряде случаев практически полностью решается специалистами подразделений автоматизации предприятий. Однако существует и другой подход. В статье говорится о проектировании системы мониторинга жидких сред проходческого комбайна в реальном времени на базе Scada-системы Trace Mode.
ABSTRACT
Creation of industrial control system of any scale demands development of rather large volume of the applied software. This labor-consuming problem in some cases is almost completely solved by specialists of divisions of automation of the enterprises. However there is also other approach. In article it is spoken about design of system of monitoring of liquid environments of the prokhodchesky combine in real time on the basis of Scada-Trace Mode system.
Ключевые слова: АСУ ТП; Scada-система; Trace Mode.
Key words: Industrial control system; Scada-system; Trace Mode.
Применение систем автоматизированного проектирования в процессе проектирования систем дистанционного контроля и управления технологическими процессами предъявляет высокие требования к интеллектуальному уровню, психологической и профессиональной подготовке выпускников, которые должны не только понимать основные принципы работы
системы автоматизированного проектирования, но и хорошо знать все ее возможности.
Поиск путей совершенствования качества подготовки специалистов во всех сферах системы образования явился толчком для развития инновационных процессов, которые охватили внедрение новых методов и приемов обучения, создания новых форм организации учебного процесса, применение новых средств обучения, богатейшие возможности которых открываются благодаря научно-техническому прогрессу. Имеется возможность инвариативности, которая позволяет преподавателю выбирать методы и средства обучения. Отличительной особенностью подготовки специалистов IT-технологий является то, что современный IT-рынок развивается очень быстро, изменяя приоритеты и направления. Применение определенных технологий деятельности преподавателя IT-дисциплин, выбор программных сред и систем автоматизированного проектирования — это выбор личных предпочтений преподавателя и важно, чтобы эти предпочтения соответствовали инновационным технологиям в сфере IT.
Термин SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), описывающий диспетчерское управление и сбор данных, последнее время все чаще появляется на страницах специализированной прессы. Технологии SCADA являются в настоящее время основой для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности: в энергетике, на транспорте, а также в системах оборонного и специального назначения. Согласно одному из существующих определений, область действия SCADA — сбор информации в реальном времени, ее последующая обработка и использование полученных результатов для управления объектами [1].
В настоящее время SCADA-пакеты стали таким же привычным инструментом создателей АСУ ТП, как трансляторы или средства визуального проектирования для разработчиков программных систем. TRACE MODE — это
первая интегрированная информационная система для управления промышленным производством.
TRACE MODE 6 располагает встроенными драйверами, позволяющими подключать более двух тысяч наименований устройств ввода/вывода — программируемых логических контроллеров, плат ввода/вывода и промышленных сетей. Использование технологии автопостроения и подход к разработке проекта распределенной системы автоматизации как единого проекта существенно повышают производительность труда, значительно уменьшая долю рутинных ручных операций и снижая количество ошибок, неизбежных в больших проектах.
В ГОУ СПО «Юргинский техникум машиностроения и информационных технологий» студенты специальности 230113 Компьютерные системы и комплексы выполняют курсовые и дипломные проекты по разработке систем мониторинга и управления шахтным оборудованием в реальном времени на базе Scada-системы Trace Mode. Перед студентами стоит задача получить аналоговые сигналы с датчиков, расположенных удаленно на объекте контроля, и в визуально удобной форме отобразить полученные значения на экране диспетчера.
Связь с входными устройствами — датчиками осуществляется с использованием оборудования для автоматизации ОВЕН через ОРС -сервер, используя последовательный интерфейс RS-485 [2].
OPC (OLE for Process Control) — набор повсеместно принятых спецификаций, предоставляющих универсальный механизм обмена данными в системах контроля и управления. OPC технология обеспечивает независимость потребителей от наличия или отсутствия драйверов или протоколов, что позволяет выбирать оборудование и программное обеспечение, наиболее полно отвечающее реальным потребностям. ОРС-серверы позволяют упростить подключение оборудования к современным SCADA-системам, поддерживающим технологию ОРС.
Структура обмена данными между SCADA-системой и приборами ОВЕН через ОРС-сервер показана на рис. 1.
Рисунок 1. Функциональная схема обмена данными между программой
ЗСЛБЛ-системы и оборудованием
Разработка АСУ ТП осуществлялась в соответствии с техническим заданием на разработку системы мониторинга основных параметров жидких сред проходческого комбайна «Ковчег», изготавливаемого на ООО «Юрмаш».
Источником данных в системе мониторинга и управления режимами работы оборудования проходческого комплекса «Ковчег» являются показания датчиков тока, давления и уровня воды в системе орошения и пылеподавления комбайна, давления и уровня масла в маслонасосной станции, уровня метана и температуры окружающей среды. Все показания датчиков через микроконтроллерные системы поступают на вход прибора ОВЕН, который позволяет осуществить обмен данных с программным комплексом SCADA-системы Trace Mode. На удаленном диспетчерском пункте значения поступивших параметров можно наблюдать на экране ПК в удобном для просмотра графическом виде — стрелочных и ползунковых приборах, временных диаграммах. Одна из спроектированных студентами АСУ ТП показана на рис. 2, рис. 3. Система состоит из двух графических экранов с взаимозависимыми аргументами и понятным для оператора интерфейсом.
Рисунок 2. Графический экран контроля давления и расхода жидких сред
Рисунок 3. Графический экран контроля уровня жидких сред в резервуарах
Оператор имеет возможность с клавиатуры при необходимости изменять параметры, осуществлять аварийное отключение шахтного оборудования.
Система Trace Mode позволяет осуществлять запись поступающих данных в «черный ящик». Внедрение Trace Mode в производственный процесс может в существенной мере сэкономить время и ресурсы для управления производством, так как в программе для пользователя предусмотрена возможность наблюдать за технологическим процессом [1].
Для программирования алгоритмов управления технологическими процессами в SCADA системе TRACE MODE 6 поддержаны все 5 языков международного стандарта IEC 61131-3. Среди них есть и визуальные языки -Techno FBD, Techno LD, Techno SFC и процедурные — Techno ST, Techno IL. Такой широкий диапазон средств программирования позволяет специалисту любого профиля выбрать для себя наиболее подходящий инструмент реализации любых задач АСУ ТП и АСУП. Все языки программирования снабжены мощными средствами отладки [1].
Список литературы:
1. Trace Mode. AdAstrA. SCADA система. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.adastra.ru/products/dev/scada (дата обращения 01.09.2013).
2. Trace Mode. AdAstrA. Поддерживаемые контроллеры и учебное видео по подключению. [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.tracemode. ua (дата обращения 01.09.2013).
