Применение ClearSCADA 2007для различного класса промышленных объектов
В статье рассмотрены особенности применения ClearSCADA 2007 на различных промышленных объектах. Приведены примеры применения на Ямбургском Газоконденсатном месторождении и Хабаровском водоканале.
Создание современных АСУТП в настоящее время невозможно без программных продуктов – SCADA-систем. Большинство SCADA-систем, представленных на российском рынке, обладают характеристиками, полностью удовлетворяющими требованиям по созданию человеко-машинного интерфейса для широкого класса промышленных объектов. В таких условиях, при близкой стоимости на первый план при выборе программного обеспечения выходят дополнительные преимущества, такие как: простота освоения пакета, быстрота разработки, возможности расширения и интеграции с другими системами, наличие специальных функций для конкретной отрасли.
Одним из основных требований сегодняшнего дня является снижение стоимости разработки и быстрый выход на стадию реализации и эксплуатации систем. Именно этим преимуществом обладает SCADA-система ClearSCADA 2007 канадской компании Control Microsystems, официальным дистрибьютором которой на территории РФ является ООО «ПЛКСистемы».
Каким образом ClearSCADA 2007 позволяет сократить временные затраты на проект? ClearSCADA 2007 построена на клиент-серверной архитектуре и имеет объектно-ориентированную базу данных, позволяющую существенно облегчить разработку, а главное, дальнейшее расширение и эксплуатацию системы. Данная модель построения практикуется и в других SCADA-системах, но в ClearSCADA 2007 объектно-ориентированный подход сочетается со встроенной средой разработки (IDE), что является особенностью рассматриваемой системы. Этот инструмент позволяет создавать, модифицировать проект на лету, не останавливая систему, что может привести к простоям и потерям. Возможность групповой разработки проекта существенно уменьшает время создания и запуска системы в работу.
Поведение системы описывается в терминах взаимодействия объектов. Пользователь может объявлять собственный тип объекта с полями и методами и далее создавать объекты этого класса с наследуемыми свойствами и методами. Единожды разработав библиотеку объектов, проектировщик может использовать ее неоднократно в разных проектах. Объекты, группы и даже участки контроля могут быть легко скопированы и модифицированы. Структура связей в проекте имеет удобную древовидную структуру, что упрощает навигацию в сложных проектах с большим количеством объектов и сложной структурой связей.
ClearSCADA 2007 имеет удобную модель лицензирования – лицензируются не тэги, а точки ввода/вывода, что позволяет существенно снизить стоимость лицензии. Пусть косвенно, но время на освоение системы сокращает и тот факт, что ClearSCADA 2007 полностью русифицирована.
В итоге совокупная стоимость владения системой существенным образом снижается как за счет уменьшения стоимости проектирования, так и за счет уменьшения стоимости эксплуатации.
С точки зрения разработчика, наибольшие преимущества ClearSCADA 2007 имеет при создании АСУТП распределенного объекта, не случайно за рубежом ClearSCADA 2007 широко применяется для автоматизации нефтегазовых месторождений и объектов водоснабжения.
Клиент-серверная архитектура и использование векторной графики позволяют при минимальных нагрузках на сеть передачи данных организовать разветвленную систему сбора и передачи информации, а поддержка графических слоев уместить большое количество информации на отдельно взятой станции оператора. Пример такого интерфейса приведен на рисунках 1 и 2. В такой системе оператор имеет возможность видеть полную карту распределенного объекта и быстро переходить на уровни отдельных объектов и аппаратов при помощи слоев. При этом использование векторной графики делает проект гораздо менее громоздким, чем в аналогичных системах.
Рис. 1. Общая карта распределенного объекта
Рис. 2. Управление группой объектов
ClearSCADA 2007 поддерживает распространенные интерфейсы: ОРС, OLE, ODBC, HTTP/XML, и открытые протоколы связи, такие как: Modbus RTU/ASCII, DNP3 и DF1, IEC60870-101, IEC60870-104, имеет в своем составе широкую номенклатуру драйверов связи с различными контроллерами.
Таким образом, ClearSCADA 2007, благодаря своим особенностям, идеально подходит для автоматизации объектов нефтегазовой промышленности, энергетики, ЖКХ.
Приведем несколько примеров внедрения ClearSCADA для систем автоматизации в России.
АСУТП насосных станций «МУП Водоканал г. Хабаровск»
Структура АСУТП позволяет выделить следующие три уровня:
-
Датчики и исполнительные механизмы.
-
Шкаф автоматики, служащий для размещения контроллера семейства SCADAPack, модулей аналоговых и дискретных входов и выходов, сопутствующего оборудования.
-
Промышленный компьютер, совмещающий функции сервера «ClearSCADA 2007» и АРМ.
ClearSCADA 2007 используется для мониторинга параметров технологического процесса, оповещения оператора о выходе параметров за установленные границы, косвенного управления оборудованием путём изменения хранимых в контроллере уставок, отображения графиков значений технологических параметров, формирования отчётов, хранения в базе данных значений технологических параметров и записей о событиях и авариях, мониторинг систем электропитания и дренажа.
Общая информационная ёмкость системы составляет 800 сигналов. Система запущена в эксплуатацию и функционирует с июня 2007 г.
Пример графического интерфейса оператора, реализованный с помощью ClearSCADA 2007, показан на рис. 3.
Рис. 3. Интерфейс оператора АСУТП Хабаровского водоканала.
Стоит отметить, что программная часть АСУТП ЦНФС была разработана сотрудниками водоканала "с нуля" за две недели, включая время на изучение многих необходимых деталей (учитывая малый опыт работы с данной системой, обучение занимало заметную долю времени) и детализацию проекта. В ходе реализации двух проектов все возникшие затруднения были разрешены без снижения требований к функциональности системы, и использования дополнительных внешних средств.
АСУТП котельной Ямбургского Газоконденсатного месторождения
ООО «ПЛКСистемы» совместно с ЗАО «Импульс Промышленные Котельные» разработали и внедрили систему управления котельной УППГ-10 Харвутинской площади Ямбургского Газоконденсатного месторождения (ОАО "ГАЗПРОМ").
Проект АСУТП котельной мощностью 4 МВт был разработан и внедрен в эксплуатацию в 2007 году силами специалистов ООО «ПЛКСистемы». АСУТП выполнена на базе промышленного логического контроллера DirectLOGIC 260 и включает в себя шкаф автоматики с реле входных и выходных сигналов, и промышленный компьютер «БАРС». SCADA-система автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора-технолога разработана на базе программного обеспечения ClearSCADA 2007 (Control Microsystems). На передней панели шкафа автоматики расположена сенсорная панель C-more. Вся информация о работе технологического оборудования котельной, включающего в себя котлы Viessmann, в количестве трех штук, сетевые, подпиточные и рециркуляционные насосы, выводится на панель C-more и экран АРМ оператора-технолога котельной.
Пример графического интерфейса оператора, реализованного с помощью ClearSCADA 2007 показан на рис. 4.
Рис. 4. Интерфейс оператора АСУТП котельной Ямбургского Газоконденсатного месторождения.
АСУ ТП выполняет следующие задачи:
-
регулирование температуры прямой сетевой воды, отпускаемой потребителям в соответствии с отопительным графиком;
-
автоматическое управление котлами (каскадное включение/отключение в зависимости от тепловой нагрузки);
-
регулирование температуры воды, поступающей на отопительные конвекторы;
-
автоматический и дистанционный режимы управления сетевыми насосами;
-
автоматический и дистанционный режимы управления подпиточными насосами;
-
контроль загазованности помещения котельной по угарному газу;
-
контроль загазованности помещения котельной по метану;
-
генерация отчетов АРМ оператора-технолога: время наступления и квитирования аварийных ситуаций, время пуска и останова основного оборудования котельной;
-
дистанционное или местное управление оборудованием котельной.
Автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора-технолога котельной организовано на базе персонального компьютера с установленным системным программным обеспечение и сервером ClearSCADA 2007 информационной емкостью на 500 точек ввода/вывода.
Клиентское приложение ViewX реализует графический интерфейс оператора с автоматизированной системой управления. Оно предоставляет оператору функции контроля технологических параметров, регистрацию событий на объекте, индикацию и сигнализацию аварийных ситуаций, хранит и отображает историю всех событий, предоставляет органы дистанционного управления исполнительными механизмами, позволяет строить и отображать графики (тренды) по необходимым входным и выходным величинам, формировать отчеты по работе объекта за заданный период времени.
Внедрение АСУТП котельной на базе SCADA-системы ClearSCADA 2007 позволила обеспечить возможность:
-
предоставления полной информации о состоянии оборудования на уровень диспетчерского управления;
-
дистанционного управления с предоставлением сигнализации и индикации о состоянии оборудования при проведении пуско-наладочных работ и в случае нештатных ситуаций;
-
формирование технологической, производственной отчетности;
-
надежной, безаварийной и бесперебойной работы оборудования;
-
сокращения численности обслуживающего персонала;
-
повышения качества теплоносителя системы отопления.
ООО «ПЛКСистемы»
Тел.: +7 (495) 925-77-98
Факс: +7 (495) 490-24-62
e-mail: info@plcsytems.ru
www.plcsystems.ru