Электронные промышленные устройства

190

Рисунок 6.10 — Пример технологического экрана РП

Для вывода информации на диспетчерский щит АРМ-Д может управлять стандартными щитовыми контроллерами ПТК ДЕКОНТ.

ПО «АРМ-Телемеханики» предназначено для задания параметров работы комплекса и его сопровождения. «АРМ Телемеханики» позволяет изменять параметры любого КП, работать в отладочном и настроечном режимах с оборудованием телемеханики через интуитивно понятные графические интерфейсы.

Пользователю также предоставляются развитые графические возможности по сопровождению, редактированию и созданию новых мнемосхем КП.

6.6.7 Рекомендации по выбору программных компонент

Ниже приводятся рекомендации для правильного выбора соответствующих программных компонент, необходимых для корректного запуска ДЕКОНТ-систем.

ПО для ПЭВМ:

191

Программа WinDecont — оболочка, которая позволяет запускать программные компоненты в среде Windows, а также обеспечивает доступ компьютера к технологической сети контроллеров.

Вывод: WinDecont — исполнительная среда, поэтому на каждом компьютере, который должен быть узлом технологической сети, необходимо установить WinDecont.

Программа WDeConfig (Конфигуратор) является основ-

ным инструментом отладки и диагностики. Он может быть установлен на любом компьютере, являющимся узлом технологической сети. При этом все контроллеры в сети становятся доступными для отладки и диагностики. Количество компьютеров с инсталлированным ПО WDeConfig зависит от потребностей как системы так и ее пользователей.

WDeConfig поставляется в 3-х модификациях, различающихся максимально возможным количеством поддерживаемых контроллеров в системе. В зависимости от потребностей пользователя используется нужная модификация.

Конфигуратор также может быть установлен на любом компьютере, не являющимся узлом технологической сети. При этом осуществляется автономная (через COM-порт компьютера и А- интерфейс контроллера) отладка и диагностика подключаемого контроллера. Однако такой режим не обеспечивает оперативной диагностики и проверки ПО в контроллерах, реально работающих в пользовательской системе. «Подсмотреть» в реальном времени за работой контроллеров в системе можно только через Конфигуратор непосредственно на компьютере, являющимся узлом сети данной системы пользователя.

Вывод: WDeConfig — это инструментальная среда, поэтому на каждую группу контроллеров, объединяемых своей (непересекающейся с другими) технологической сетью, необходимо иметь хотя бы один компьютер с установленным WDeConfig.

ПО WDeveloper (Разработчик) — интегрированная среда разработки пользовательских прикладных программ (алгоритмов), встраиваемых в контроллеры Decont-182. Основным компонентом описываемой среды является современный оригинальный графический язык программирования на основе диаграмм функциональных блоков (FDB), соответствующий международ-

192

ному стандарту IEC 1131-1. Обладая интуитивно понятным графическим интерфейсом, WDeveloper предоставляет пользователям удобное средство разработки АСУ ТП, не требующее высокого уровня подготовки в области программирования и позволяющее существенно сократить время программирования и отладки самых разнообразных алгоритмов. После разработки алгоритма в среде WDeveloper алгоритм хранится в виде файла на ПЭВМ и при необходимости загружается с помощью Конфигуратора в контроллер.

Вывод: ПО WDeveloper — инструментальная среда, поэтому, в случае необходимости разработки прикладных алгоритмов для контроллеров на каждую группу контроллеров, объединяемых своей (непересекающейся с другими) технологической сетью, необходимо иметь хотя бы один компьютер с установлен-

ным ПО WDeveloper.

Программа WDeArchive обеспечивает считывание архивных данных из контроллеров в ПЭВМ. В ПЭВМ при этом создается отдельная БД — «хранилище архивов». Доступ к архивам может осуществляться через SQL-запросы и экспорт данных в

Excel.

Вывод: WDeArchive. — программа исполнительной среды, поэтому на каждом компьютере, который является узлом технологической сети и на котором требуется работа с архивными данными необходимо установить ПО WDeArchive

ПО загружаемое в контроллеры:

DeSystem — базовая (основная) группа задач. Обязательна для всех контроллеров.

DeModule — содержит группу задач, обслуживающих связь с модулями ввода-вывода. Необходима если к контроллеру подключен хотя бы один модуль ввода/вывода.

DeInterBase — группа задач, обеспечивающих обмен текущими значениями баз дискретов, аналогов и счетчиков. Необходима для контроллеров, которые поставляют данные или используют данные других узлов сети.

DeSTime — группа задач, ведущих службу единого времени во всех (или выборочных) контроллерах сети. Обеспечивает целостность и непротиворечивость распределенных (по сети) технологических параметров, а также синхронизацию по времени

193

выдачи управляющих воздействий для удаленных объектов. Необходима для контроллеров, ведущих архивы и (или) имеющих алгоритмы, в которых используется астрономическое время.

DeArchive — группа задач, обеспечивающих ведение архивов событий, средних значений и счетчиков в данном контроллере. Необходима для контроллеров, в которых требуется ведение хотя бы одного (из вышеперечисленных) архива.

DeExecutive — группа задач, обеспечивающих исполнение алгоритмов, разработанных в среде Wdeveloper. Необходима для контроллеров, в которых будут исполняться алгоритмы, разработанные в среде Wdeveloper.

В качестве примера рассмотрим систему автоматизации, представленную на рисунке 6.11. В ней присутствует пять выделенных пунктов сбора информации (ПЭВМ-1,… ПЭВМ-5). Каждая ПЭВМ выполняет определенные функции по обработке данных благодаря соответствующему набору ПО. Рассмотрим детально функции каждого узла. Сбор данных происходит с пяти удаленных КП (контроллеры К-4,…, К-7, К-9). Каждый КП благодаря инсталлированному в контроллерах соответствующего ПО выполняет указанные на рисунке 6.11 функции.

Для связи с удаленными КП применены «мосты» (контроллеры К-1,…, К-3, К-8). Связь с КП К-4,…,К-7 и К-9 осуществляется с помощью установленных в контроллерах модемных плат типа Z-ML (модем на выделенную 2-проводную линию). Передача данных с местного диспетчерского пункта (ПЭВМ-5) на центральный диспетчерский пункт (ПЭВМ-4) осуществляется через мосты К-8, К-1 с помощью установленных в контроллерах модемных плат типа Z-MD (модем на коммутируемую линию) — т.е. через АТС.

Таблица 6.2 — Размещение программных модулей

195

6.7 Полнофункциональная автоматизация

Рассмотренные принципы обработки сигналов, основанные на применении децентрализованных микропроцессорных модулей ввода/вывода отражают современную общемировую тенденцию по переносу периферийных модулей непосредственно к ТП.

Имеющиеся вычислительные мощности, задействованные в модулях ввода/вывода для обработки информации на месте возникновения сигнала, позволяют оптимизировать пропускную способность каналов связи и добиться технико-экономических показателей, недоступных при иных способах построения систем.

Практика показывает, что вычислительная мощность описываемых модулей ввода/вывода (в совокупности с пропускной способностью технологической сети и мощностью управляющего контроллера) оптимальна и достаточна для решения задач класса АСУ ТП на объектах с временными характеристиками от секунды и более.

Сюда относятся подавляющее число задач регулирования и управления ТП тепло-, водо- и газоснабжения, управления системами вентиляции и кондиционирования, жилищно-коммунальное хозяйство, ряд задач в электроэнергетике и многое другое.

Развитая каналообразующая база комплекса ДЕКОНТ, дополняемая развитой программной поддержкой, позволяет красиво и оптимально с инженерной и экономической точек зрения решить любую задачу технического и коммерческого учета энергоносителей.

Алгоритмы обработки дискретных сигналов учитывают также специфику более быстрых, миллисекундных процессов, которые характерны для решения телемеханических задач временной синхронизации событий, физически обрабатываемых в разных (часто удаленных на значительные расстояния) модулях.

Организованная в комплексе ДЕКОНТ служба реального времени позволяет контроллерам DECONT-182 синхронизировать с точностью до 5 мсек (через различные каналы связи) архивы дискретных событий, ведущиеся модулями ввода-вывода и с точностью до 10 мсек. события между различными контроллерами.

196

Возможность совмещения в одном комплексе функций учета, телемеханического контроля и управления, а также локальной автоматики позволяет существенно снизить суммарные затраты потребителя как при монтаже так и в процессе эксплуатации системы.

Распределенная мультипроцессорная архитектура комплекса выгодно отличает комплекс ДЕКОНТ, поскольку обеспечивает высокую живучесть и готовность системы, упрощает ее обслуживание. Хорошо разработанная и тщательно продуманная номенклатура программных и аппаратных модулей, многократно апробированная российской действительностью, позволяет создавать практически любые системы автоматизации.

6.8 Пример построения АСУ ТП на основе ДЕКОНТ

Кнастоящему времени диспетчеризация цеха электросетей

иподстанций (ЦЭСиП) ОАО “ММК” осуществляется с помощью двух телекомплексов ТМ-301 и одного телекомплекса ТМ310, емкостью 41 контролируемый пункт (КП) и 31 КП соответственно, а так же мнемонического щита для отображения информации, двух пультов диспетчерского управления. Существующие телемеханические системы неплохо зарекомендовали себя в эксплуатации, и стали неотъемлемой частью диспетчерской службы предприятия, но на данный момент проявили следующие недостатки:

Существующие телекомплексы имеют узлы стыковки с управляющими мини ЭВМ М6000 и М7000, которые уже давно сняты с производства. В связи с этим трудно приспосабливать системы к современным требованиям по регистрации событий, анализу аварийных ситуаций, оптимизации режима электроснабжения и т.п.

Аппаратура контролируемого пункта телекомплекса сосредоточена в централизованных шкафах, что не позволяет реализовать распределенную структуру сбора данных на объектах, что в свою очередь не дает максимального приближения к объектам телеуправления и вследствие этого не дает существенно снизить расход кабельной продукции.

197

Возрастающие затраты по поддержанию систем в работоспособном состоянии обусловлены малой надежностью устройств, в связи с применением в модулях телекомплексов дискретных элементов и микросхем малой степени интеграции (например для ТМ-301 показатель составляет 10 часов наработки на отказ, для ТМ-310 100 часов).

Трудности с пополнением запасных частей, связанные со снятием с производства этих систем.

Необходимость модернизации системы телемеханики и пе-

рехода к созданию АСОДУ на базе современной микропроцессорной техники и SCADA-систем обусловлена и тем, что:

– рыночная экономическая ситуация диктует новые требования к подобным системам (например быстрое создание и внедрение технических проектов, продиктованное не только изменением объема информации, но и добавлением новых функций архивирования, сетевых взаимодействий и т.д.);

– подъем производства обязательно должен быть связан с техническим перевооружением, а повышение качества продукции невозможно без применения современных средств автоматизации технологических процессов;

– современные микропроцессорные средства автоматизации имеют большую надежность (показатель наработки на отказ более десятка тысяч часов), и большую информационную пропускную и емкостную способность.

Исходя из вышеперечисленного, встал вопрос не только о реконструкции существующих систем телемеханики, но и создании автоматизированной системы оперативного диспетчерского управления (АСОДУ).

Деятельность АСОДУ ЦЭСиП должна обеспечиваться многокомпонентными взаимодействующими системами технического, информационного, программного и организационного обеспечений. АСОДУ цеха электросетей и подстанций строится как де-

централизованная двухуровневая система, выполняющая инфор-

мационные, управляющие и диспетчерские функции. Автоматизированная система оперативного управления

ЦЭСиП должна обеспечивать:

198

сбор информации с преобразователей, датчиков, механизмов, которыми оснащен объект управления (функции телесигнализации и текущих телеизмерений ТС-ТИТ);

выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы (функции телеуправления ТУ);

обработку и отображение информации в соответствии с заложенным алгоритмом (функции мониторинга происходящих процессов);

ведение оперативного журнала переключений технологического оборудования;

выдачу советов и рекомендаций на экраны терминалов и вспомогательных средств отображения информации для обслуживающего персонала (функции советчика диспетчера);

архивирование и хранение всей технологической информации (функции сервера технологической информации).

Но самым важным оказался критерий наиболее полного про-

граммно-технического соответствия возможностей комплекса Деконт задачам создаваемой АСОДУ.

Схема функциональной структуры предполагаемой АСОДУ ЦЭСиП приведена на рисунке 6.12.

Уровень базовой автоматизации (уровень 1) включает в себя локальные микропроцессорные системы, реализуемые на программируемых контроллерах.

Уровень координации (уровень 2), включает в себя систему диалога технологического персонала с АСОДУ, систему визуализации и диспетчеризации объекта управления в целом.

Все происходящее на технологическом объекте должно архивироваться в АСОДУ с целью создания отчетных документов за определенный период времени. Любая из подсистем должна иметь ранжированный доступ к архиву.

199

Рисунок 6.12 — Схема функциональной структуры АСОДУ ЦЭСиП

Условные обозначения на рисунке 6.12 сведены в таблицу6.3.