Научная статья на тему 'ЗАДАЧИ СБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕЕ ПЕРЕДАЧИ НА УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ'

ЗАДАЧИ СБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕЕ ПЕРЕДАЧИ НА УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
8
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНТЕГРАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ДАННЫХ / СТАНДАРТ OPC / ВЕБ СЕРВИС

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Мельников В.О.

В данной статье рассматриваются задачи сбора технологической информации промышленного предприятия и ее передачи на уровень управления и принятия решений.This article discusses the problem of technological information collection industrial plant and transfer to the level of management and decision-making.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Мельников В.О.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ЗАДАЧИ СБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕЕ ПЕРЕДАЧИ НА УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ»

8. Постановление Администрации города Когалыма от 13.03.2012 № 611 «Об утверждении Муниципальной адресной программы по проведению капитального ремонта многоквартирных домов города Когалыма на 2012 год» (вместе с «Перечнем многоквартирных домов, в отношении которых планируется предоставление финансовой поддержки в рамках муниципальной адресной программы города Когалыма по проведению капитального ремонта многоквартирных домов на 2012 год», «Реестром многоквартирных домов города Когалыма по видам ремонта»)

9. Российский статистический ежегодник. 2013. Статистический сборник. М., Росстат, 2015, 717 страниц, страница 174-176.

10. Шенбергер Д.С. Правовые аспекты финансирования капитального ремонта общего имущества в многоквартирных домах // Проблемы учета и финансов. - 2011. - № 2. - С. 62-65.

11. Газизов Родион Маратович Государственная политика по созданию фондов капитального ремонта многоквартирных домов // Проблемы учета и финансов. 2014. №1 (13). URL: http://cyberle№i№ka.ru/article/№/gosudarstve№№aya-politika-po-sozda№iyu-fo№dov-kapital№ogo-remo№ta-m№ogokvartir№yh-domov (дата обращения: 19.12.2016). Научная библиотека КиберЛенинка: http://cyberle№i№ka.ru/article/№/gosudarstve№№aya-politika-po-sozda№iyu-fo№dov-kapital№ogo-remo№ta-m№ogokvartir№yh-domov#ixzz4TJ9GSppt

12. КУЗИН Н.Я., СЕЛЕЗНЕВА А.К. Особенности организации капитального ремонта многоквартирных домов // Современные проблемы науки и образования. 2015. №1-1. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-organizatsii-kapitalnogo-remonta-mnogokvartirnyh-domov (дата обращения: 20.12.2016).

13. Научная библиотека КиберЛенинка: http://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-organizatsii-kapitalnogo-remonta-mno gokvartirnyh-domov#ixzz4TM4bLynN

УДК 004

Мельников В.О. студент 3 курса ПГУТИ

факультет «Информационных систем и технологий»

Чернова С.В.

научный руководитель, старший преподаватель ЗАДАЧИ СБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ И ЕЕ ПЕРЕДАЧИ НА

УРОВЕНЬ УПРАВЛЕНИЯ И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ Аннотация:

В данной статье рассматриваются задачи сбора технологической информации промышленного предприятия и ее передачи на уровень управления и принятия решений.

Abstract:

This article discusses the problem of technological information collection industrial plant and transfer to the level of management and decision-making.

Ключевые слова:

Интеграция производственных данных, стандарт OPC, веб - сервис.

Keywords:

Integration of production data, OPC standard, web - service.

Создание единого информационного пространства для объективной и оперативной оценки текущей ситуации на производстве, быстрого принятия оптимальных управленческих решений является актуальной задачей автоматизации промышленных предприятий, а так же ликвидации информационных и организационных барьеров между управленческим и технологическим уровнями. Организация единого информационного пространства невозможна без создания надежного механизма сбора первичной технологической информации и передачи её на вышестоящие уровни управления и принятия решений. С помощью разного рода автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), решается задача сбора детальных технологических данных и оперативного управления производством [4].

Значит потребность в первичных технологических данных испытывают не только специалисты, находящиеся на уровне оперативного управления, но и специалисты, находящиеся на других уровнях. Детальные данные и производные от них (например, рассчитанные агрегатные показатели), считаются необходимой частью информационного обеспечения процессов управления производством . Автоматизация процессов управления ведется при помощи систем классов MES, EAM, ERP, BI и других. Таким образом, построение единого информационного пространства подразумевает организацию оперативного и надежного доступа к технологическим данным, контролируемым АСУТП, со стороны внешних информационных систем [1].

Решение этой задачи сопряжено с целым рядом как технических, так и организационных проблем: анализу, поиску вариантов их преодоления и посвящена эта работа.

Необычность задачи по данным информационных систем промышленного предприятия и АСУТП обусловлена следующими факторами:

• объем первичных данных очень большой, проблемы с доступом к ним, каналами связи и системами хранения, сложности с администрированием интеграционных процессов и т. д.;

• разная освещенность первичных данных;

• необходимо поддерживать большое число промышленных протоколов для доступа к данным АСУТП большинства фирм-производителей;

• необходимость обеспечения информационной безопасности при обмене данными.

Заметим так же, что в подавляющем большинстве случаев требуется вертикальная однонаправленная интеграция, в которой АСУТП является источником-отправителем, а внешняя информационная система -приемником данных. Исключением, хоть и редким, является случай интеграции АСУТП с лабораторными информационными системами, в котором в АСУТП передаются данные химического анализа продукции, которые служат в качестве параметров-регуляторов технологического процесса, но в данном случае, все же, реализуется горизонтальная интеграция, что подтверждается мнением многих экспертов.

Даже при условии, что существуют решения для вертикальной интеграции, основывающиеся на поддержке большого количества native-протоколов (SAP xMII), множество идет по пути унификации доступа к технологическим данным, в которой по факту стандартом является OPC (OLE for Process Control) [2].

OPC - является технологией, обеспечивающей универсальный механизм обмена данными, устанавливающий требования к классам объектов доступа к данным и их специализированным интерфейсам для возможности и удобства использования разработчиками клиентских и серверных приложений. Сегодня технология OPC - стандарт в области построения систем автоматизации. Создание и обслуживание спецификаций OPC координирует международная организация OPC Foundation, которая была основана в 1994 г. ведущими производителями, которые занимаются средствами промышленной автоматизации. Как и многие,ОРС позволяет сделать систему модульной, а значит и масштабируемой и легко модернизируемой. Состоит OPC из ряда спецификаций. Основная спецификация - OPC DA (OPC Data Access), описывающая набор функций по обмену данными в реальном времени с различными устройствами. В то время того, как OPC DA разрешает и предоставляет доступ к данным изменяющимся в данный момент (в реальном времени), OPC HDA (Historical Data Access) предоставляет доступ к данным уже сохраненным [1,6].

Существенной проблемой стандарта ОРС в целом долгое время оставалось использование в качестве основы протокола DCOM, что затрудняло создание кросс-платформенных решений и не соответствовало современным требованиям в области информационной безопасности. Одним из первых ответов на эти современные вызовы стало проявление спецификации OPC XML Data Access (XML DA) - являющуюся частью стратегии развития совместимости систем, созданных на различных платформах, а также поддержки Web-сервисов [3]. Применение XML DA позволило создавать шлюзы для передачи информации через Internet между оборудованием, поддерживающим OPC-технологию. Обеспечение с помощью использования OPC-протокола обмена данными независимо от

операционных систем и сетевых технологий, которые применяются в различных системах автоматизации [5].

Несмотря на все возможности, создатели OPC XML DA полностью уйти от использования DCOM не смогли, поэтому большая часть проблем стандарта осталась характерной и для этой спецификации. В 2004 г. вышла статья OPC Foundation Джима Ласа (Jim Luth,технический директор) «Unified architecture - The future of OPC», в которой впервые была показана снова разрабатывающаяся спецификация ОРС Unified Architecture (UA). Отличительными особенностями OPC Unified Architecture, кроме «фундаментальных» кросс-платформенности и безопасности, стали возможность резервирования, поддержка распознавания соединения в обоих направлениях (клиентом и сервером), а также буферизация и подтверждение передачи данных. 4 Года заняла разработка совершенно нового стандарта и прототипирование. Только с 2008 г. производители аппаратного и ПО имеют возможность использовать преимущества спецификации ОРС UA в продуктах собственного производства[1].

Высококачественное ПО для доступа к данным АСУТП по ОРС протоколу реализуется в клиент-серверной архитектуре. Большая часть известных компаний-разработчиков АСУТП в большинстве случаев предлагает в составе ее программных средств оригинальный ОРС-сервер того же производителя, а использование сторонних продуктов является редким случаем. В это время прекрасно развит рынок программных продуктов, реализующих стандарт ОРС больше в клиентскую сторону. Из-за возможности поддержки в более поздних спецификациях ОРС обратной совместимости, возможно использование ОРС-клиента, реализующего спецификацию ОРС UA (к примеру), для доступа к данным через ОРС-сервер, а спецификацию реализующий через ОРС DA. В этом случае все преимущества ОРС UA в этом случае остаются невостребованными. Для эффективного и безопасного обмена данными по ОРС протоколу требуется поддержка современных его спецификаций производителями как ОРС-клиентов, так и ОРС-серверов.

С реализацией новейших ОРС спецификаций производители не торопятся. OPC Foundation утверждает, что на рынке представлено более 100 сертифицированных ОРС-серверов с поддержкой ОРС DA, но только 21 из этих 100 поддерживает ОРС XML DA и лишь один - ОРС UA (Siemens SIMATIC NET OPC Server). Полностью сертифицированных OPC-клиентов начитывается около 50 и лишь 20 из них поддерживают спецификацию XML DA, во время реализации спецификации ОРС UA клиентами, которые проходят только лишь тестирования. В результате, в ближайшем будущем решения множества проблем использования стандарта ОРС в рамках поставленной задачи можно ожидать только для промышленных предприятий, вводящих новейшие АСУТП от лучших фирм-производителей. Для компаний, в арсенале которых доступны только более старые средства автоматизации с возможностью поддержки только ОРС DA и не готовых к

масштабной технической модернизации, требуется компромиссное решение, с точки зрения цена/качество [6].

Ситуация типичная для большинства промышленных предприятий с распределенной структурой, например, нефтегазодобывающие компании. Главный офис компании и промыслы по добыче территориально значительно удалены друг от друга. Локальные вычислительные сети (ЛВС) компании разделены на технологические и офисные, в соответствии со стандартами безопасности [1]. Датчики, другое оборудование, обеспечивающее работу АСУТП, контроллеры, а также рабочие станции, при помощи которых осуществляется управление процессом объединяет технологическая сеть. Доступ к данным ИС уровня целого предприятия, систем класса MES, ERP и т. д. обеспечивает офисная сеть. Доступ к технологическим данным со стороны этих систем осуществляется через обращение по спецификации OPC DA к OPC-серверу, расположенному в пределах технологической сети. В связи с тем, что эта спецификация построена на базе DCOM, межсетевые современные экраны не разрешают эффективно разделять его пакеты, что делает ОРС- сервер потенциально уязвимым для злоумышленника - данный способ передачи технологической информации не соответствует современному уровню безопасности промышленного предприятия [1,4].

Стыковка технологической и офисной сетей, требуют особого внимания.. Всё дело в том, что шлюзом является интеграционная рабочая станция с двумя сетевыми картами, включенная в обе сети. ОРС-клиент внешней ИС должен иметь доступ как к ОРС-серверу, так и к ИС, для которой он ,собственно, производит сбор технологических данных, необходимо избежать использования технологии DCOM, чтобы обратиться в технологическую сеть - пользуясь единственной спецификацией OPC DA это невозможно [2].

Спецификация OPC XML DA и OPC UA предлагают решение данной проблемы безопасности. По спецификации XML DA (текстовый протокол SOAP) разрешение доступа является более медленным процессом по сравнению с OPC DA (RPC) [1].

Учитывая реальную удаленность объектов технологической сети и возможность перебоев в каналах связи, необходимо наличие механизма защиты технологических данных от потерь. Спецификация OPC DA не обеспечивает такого механизма. Для данных целей разработана спецификация OPC HDA, но она не поддерживается минимальным количеством из OPC-серверов для широко распространенных АСУТП и SCADA-систем. Также ее не поддерживают OPC-клиенты, реализующие XML DA, представленные на рынке [5].

Чтобы обеспечить сбор и передачу больших объемов данных, с учетом ширины канала передачи, просто необходима максимальная производительность.

Была разобрана и исследована спецификация OPC XML DA и OPC-клиенты представленные на рынке, реализующие эту спецификацию, с точки

зрения производительности. Был сделан вывод, что организация передачи данных в соответствии с XML DA не является оптимальной.

Следовательно, современное средство сбора и передачи технологической информации должно обладать тремя главными качествами: надежность, безопасность и производительность. Даже при обилие OPC-продуктов, представленных на рынке, для решения выше поставленной задачи в полном объеме не существует программного продукта.

Использованные источники:

1. Чыонг Динь Тяу, Давыдов В.Г. Организация обмена данными между OPC -приложениями // Автоматизация в промышленности. - 2003. - № 10. - С. 2327.

2. Козлецов А.П., Решетников И.С. Современные способы организации обмена данными с системами управления // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2010. - № 2. - С. 17-23.

3. Ньюкомер Э. Веб - сервисы: XML, WSDL, SOAP и UDDI. - СПб.: Питер, 2003. - 256 с.

4. Богдан С.А., Кудинов А.В., Марков Н.Г. Опыт внедрения MES «Магистраль - Восток» в нефтегазодобывающей компании // Автоматизация в промышленности. - 2010. - № 8. - С. 53-58.

5. XMLDA.NET White Paper // Advosol. 2011. URL: http://www.ad vosol.com/twhitepaperxmldanet.aspx (дата обращения: 14.08.2016).

6. OPC XMLDA 1.01 Specification // OPC Foundation 2011. URL: http://www.opcfoundation.org/DownloadFile.aspx (дата обращения: 12.08.2016).

УДК 377

Мешкова А.Н. студент

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Россия, г. Калининград ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АКТИВНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ В ПОДГОТОВКЕ МОРСКИХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Рассматриваются возможности метода активного проектирования в обеспечении развития личности и повышении качества подготовки морских специалистов.

Ключевые слова: социально-экономическое развитие региона; активное проектирование; профильные компетенции.

Meshkov A. N., student Baltic state Academy fishing fleet Russia, Kaliningrad THE APPLICATION OF THE METHOD OF ACTIVE DESIGN IN THE PREPARATION OF MARINE SPECIALISTS Discusses the possibilities of the method of active design in the development ofpersonality and improvement of quality of training of marine specialists.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.