Современные ресурсосберегающие технологи

В рамках 4-й международной выставки "Химия. Нефть и газ" ЗАО "Индел" - официальный дистрибьютор фирмы "Моторола" в РБ - организовало и провело 5 марта 1998г. семинар "СКАДА: современные энерго- и ресурсосберегающие технологии".

Представитель фирмы "Моторола" Н. И. Данилович специализируется в вопросах построения сложных систем радиосвязи и телеметрии. Внедрение любой мотороловской системы, подчеркнул он, позволяет осуществлять самые разнообразные функции управления производством. Первое, что организуется на опасных производствах, - это оперативная голосовая связь. Причем в отличие от одноканальной связи данный вид связи реализуется системно - система связи в состоянии стопроцентно повторять организационную структуру подразделений предприятия, доходя до самых нижних участков, где формируется в разговорную группу. Может быть осуществлена как централизованная, так и децентрализованная, а также совместная диспетчерская связь. На предприятии может быть и центральная диспетчерская, работающая со всеми производствами, организуя таким образом общее управление, и диспетчерские пульты на отдельных производствах.

Большим приоритетом обладает аварийная связь, то есть в любой аварийной ситуации работники предприятия обязательно будут обеспечены связью - автоматически. Такие системы могут организовывать мгновенное введение заранее установленных аварийных планов, которые существуют на всех опасных предприятиях. Существующая радиосеть может позволить в полном объеме организовать телеметрию и управление объектами, в том числе удаленными на большие расстояния, а также передачу данных на мобильные терминалы и с мобильных терминалов в диспетчерский пункт, что широко используется в аварийных бригадах, особенно в пожарных частях крупных заводов. Любая из обсуждаемых систем связи может способствовать осуществлению автоматического позиционирования подвижных объектов с помощью известных систем глобального позиционирования - GPS.

Президент ЗАО "Индел" А. А. Божко напомнил, что возглавляемая им фирма работает с "Моторолой" с 1993 г. Были освоены системы транкинга типа StartSite, SmartNet и SmartZone, был получен доступ к технологии SCADA (MOSCAD). Далее фирма "Индел" получила право на ведение ремонтных работ в РБ. С 1995 г. и по сей день осуществляется совместная работа с "Моторолой" в области проектирования, установки и эксплуатации систем с применением SCADA - систем телемеханики и телеметрии. И в РБ и в России существуют проблемы оптимального дистанционного управления объектами.

- Когда мы взялись за оборудование, то поняли, что само по себе оно работать не будет. Мы поняли, что "Моторола" не занимается, например, датчиками - она обеспечивает стыковку оборудования нижнего уровня с датчиками в соответствии с определенными стандартами. Мы убедились, что с мотороловскими системами стыкуются любые отечественные датчики (разумеется, те, которые имеют выход для съема телеметрической информации). "Моторола" обеспечивает среду для передачи данных, может организовать любую двустороннюю связь. Но на верхнем уровне нет средств, которые могли бы собрать эту информацию и обработать ее, предоставить ее диспетчеру, чтобы диспетчер мог управлять процессами и объектами. Мы первыми столкнулись с тем, что "Моторолу" нужно дооснащать. Много общаясь с предприятиями и организациями, которые нуждаются в подобной системе связи, мы видим, что сегодня подобная потребность существует во многих отраслях промышленности РБ. В частности, приходилось работать с предприятиями, которые занимаются распределением газа (ГРП), эксплуатацией нефте- и газопроводов. Накопилось много информации, так как много вопросов возникает у производственников, желающих решить свои технические проблемы.

Телемеханика, телеметрия тем и хороши, что они весьма мало зависят от конкретной проблемы. Контроллер программируется так, как нужно для функционирования объекта. Проблема состоит лишь в том, чтобы грамотно описать технологию и заложить ее в контроллер. Дальше начинает работать уже контроллер, и применять его можно в любой области, работая, например, с газом, нефтью, водой...

Технологии циклического опроса, которой уже более 20 лет, давно пришла на смену технология двусторонней связи нижних объектов с верхними, при которой контроллер следит за состоянием объекта, следит за всеми датчиками, знает допустимые пределы изменения характеристик различных сред. Контроллер выходит на связь только тогда, когда на объекте что-то случилось. (Хотя современные схемы предусматривают и встречный опрос из центра, когда вопрос задается с определенным циклом и, таким образом, поступает информация - подтверждение того, что с объектом все в порядке.)

Особенность контроллеров, предлагаемых фирмой "Моторола", состоит в том, что специалистами фирмы достаточно глубоко проанализировано все, что может произойти при управлении объектом. После определенного обучения заказчик может в дальнейшем сам программировать контроллер, поставленный "Моторолой", видоизменять, перенастраивать его, докупать новые модули и использовать данный контроллер с расширенной номенклатурой датчиков. В этом смысле заказчик не зависит от производителя.

Уникальная особенность контроллера, выполненного на двухслойных печатных платах и используемого для автоматизации ГРП, состоит в том, что все микросхемы устанавливаются на колодке - это означает, что в дальнейшем пользователь сам может заменить любую из микросхем.

Предусмотрена практически вся технология, связанная со съемом информации и с управлением удаленными объектами, при этом возможна работа как по выделенным, так и по коммутированным телефонным линиям.

Кроме интеллектуальной системы МОСКАД, есть и более простые контроллеры с меньшим количеством модулей ввода-вывода; в отличие от МОСКАД они являются фиксированными. (Точно так же, в зависимости от запросов заказчиков, существует и более простое программное обеспечение.) Сложное программное обеспечение верхнего уровня пишется на базе операционных систем Windows-95, Windows NT. Более простые виды программного обеспечения создаются на базе обыкновенной DOS.

На семинаре демонстрировалась такая система, сделанная под конкретный проект, - газораспределительный пункт. Эксплуатация ее предусматривает использование нескольких окон на мониторе компьютера. В одном из них полностью описывается вся система, представляемая в виде линейки. Изменение состояния какого-либо из участков объекта сопровождается изменением цвета соответствующего флажка - участка линейки - с зеленого на красный. При этом сообщение должно непременно выводиться на принтер. В данной программе линейка может быть разбита на 15 поддиапазонов. Может быть вызван на монитор и журнал сообщений, в котором регистрируются все когда-либо произошедшие события. Каждое из таких сообщений, фиксирующих время свершения события с точностью до секунды, может включать и инструкцию для оператора.

Система имеет 3 уровня доступа. Первый - это функции простого оператора, который может лишь просматривать информацию без права ее удаления из памяти компьютера. На втором уровне инженерный персонал следит за правильностью эксплуатации оборудования и точностью работы оператора и имеет право удаления сообщений. Наивысший же приоритет имеют, естественно, те, кто составлял конфигурацию данной программу. Все это предусмотрено для того, чтобы случайный пользователь не повредил систему. Система сама отслеживает приоритеты, реагируя на вводимые имена и пароли.

Кроме того, система предлагает 3 варианта получения сообщений: в результате циклического опроса, по инициативе того или иного удаленного объекта и по инициативе оператора, выбравшего конкретный объект.

- Если объект находится на расстоянии, скажем, 40-50 км и снятие с него сигнала осуществляется довольно просто по радиоканалу, - уточняет г-н Божко, - то далее этого объекта в поле их может быть еще несколько с общим удалением от базы на расстояние до 100 км. Для успешной связи всех этих объектов с центром один из контроллеров программируется на обслуживание не только своего ГРП, но и нескольких ГРП, которые стоят за ним. Он ретранслирует все сообщения, причем в протоколе организации связи это предусматривается - у каждого объекта свой адрес и выход. Из центра можно связаться с конкретным объектом и произвести на нем определенные действия.

В данной системе для работы на верхнем уровне умышленно разработана простейшая программа с применением алгоязыка "Си" и операционной системы DOS. Однако часто и в нефтедобывающей и в энергетической промышленности приходится иметь дело с большими проектами. В этом случае на верхнем уровне приходится принимать более сложные решения - следить за подобными объектами должно много людей с разной специализацией. У каждого из них своя задача, связанная с обслуживанием объектов, отслеживанием их состояния. Каждому из них независимо от того, свободна в данный момент система или занята, может потребоваться связь со своим объектом. Сегодня в РБ ведутся разработки требуемых для этого программ. Известно несколько достаточно серьезных вариантов, связанных с уже готовыми решениями.

В упрощенной форме все решения сводятся к тому, чтобы сделать заказчика независимым от программного обеспечения, которое он покупает на верхнем уровне. В идеале простой диспетчер может, оперируя мышью и макросимволами на экране монитора, подобрать в библиотеке графических образов датчик с нужными характеристиками, снабдить его нужным тумблером и соединить с требуемым объектом. (Конфигурация объекта и характеристики всех видов оборудования, которым он укомплектован, всех датчиков, уже установленных на нем, также могут быть вызваны на экран.) После передачи системе очередного датчика уже она сама отвечает за то, чтобы новому датчику были отведены соответствующие записи в базе данных, за стыковку нужных программ и подпрограмм. В этом случае заказчик уже не знает и не должен знать, что происходит на уровне команд и операционных систем. Он стыкует понятные ему графические объекты, подключает их к каким-то объектам, уже установленным ранее, и отдает сформированную структуру системе. Далее ему достаточно при помощи мыши имитировать на экране включение тумблера. При этом на реальном объекте происходит реальное включение этого тумблера. Главная задача всех разрабатываемых подобных пакетов - освободить заказчика от необходимости в определенных случаях обращаться к далеким, часто заокеанским разработчикам программного обеспечения. Манипулируя известными ему понятиями, которые он знает лучше всяких программистов, заказчик скомпонует нужную как на каждом объекте, так и в центре конфигурацию.

Далее был продемонстрирован один из лучших пакетов фирмы "PC Soft", ни в РБ, ни в СНГ доселе неизвестный. Структурирован он на базе Oracle и имеет наивысшую скорость получения информации и, соответственно, качество обслуживания объектов, предполагающее их наращивание. Практически пакет Wizcon выходит на уровень, когда он не зависит от количества объектов, им обслуживаемых. С помощью специальных процедур заказчик может состыковать свою базу данных с базой данных "PC Soft". Он получает конфигурацию стыков собственных программ с внешними. Свои собственные разработки можно подключать через специальные драйверы, разработанные фирмой, с тем, чтобы обмениваться информацией, что-то загружать в эту базу и использовать в общей системе или что-то из этой базы извлекать и использовать в собственных программах. Специальные программные средства позволяют избавить пользователя от ошибок, моделируя будущий объект. Пользователь описывает его технологию и имитирует его работу. В этом случае специальные средства тестирования позволяют видеть ошибки компоновки объекта. Пакет русифицирован, имеет драйверы к большому количеству контроллеров, включая МОСКАД, самое же главное - хорошо отработана часть пакета, стыкующая контроллеры "Моторолы" с оборудованием верхнего уровня.

Пакет состоит из следующих модулей: модуля опроса датчиков, модуля, отвечающего за печать, сетевого модуля, генератора сигналов тревоги и модуля ведения архива. Все они работают одновременно и параллельно, используя возможности операционных сред: многопоточность и многозадачность. Наличие интерфейса операционной системы позволяет осуществлять согласование пакета Wizcon с любой операционной системой - данный пакет не привязан к какой-то одной, что обусловливает успешную его эксплуатацию на предприятии, различные подразделения которого вооружены каждый своей операционной системой (например, в офисе используется Windows-95).

Wizcon может генерировать 1000 тревожных сигналов в секунду, что не под силу ни одному человеческому организму. Каждой программе свойственна определенная задержка отображения - но не пакету Wizcon. Обновление экранов, содержащих список всех тревог, происходит за 1 секунду.

Очень важно, что если оператор имеет возможность редактировать что-то на экране, он может это делать, никуда не выходя, при помощи режима редактирования - нет, таким образом, риска запутаться в окнах, когда оператору нужно срочно принимать какое-то важное решение, а он забыл, в каком окне он должен находиться.

Располагает пакет и библиотекой кластеров. Это - заранее заготовленные объекты (стандартно поставляется около 300).

Динамическое масштабирование - выделение конкретной области экраноформы и увеличение ее в 2048 раз. При этом не открывается, как в других пакетах, дополнительное окно масштабированного просмотра.

Все предприятие может быть полностью представлено на одном изображении. Далее это изображение может быть разбито на слои. Всего может быть 64 слоя, каждый из которых несет свою информацию. Можно отдельно рассматривать системы электроснабжения либо водоснабжения предприятия, можно свести несколько слоев, изучая несколько систем одновременно.

Журнал сигналов тревог может быть сформирован в зависимости от характера объекта, то есть данным пакетом сигналы эти фильтруются.

Данные технологических процессов, как реальные, так и архивные, отображаются на одном и том же графике. Wizcon самостоятельно ведет архив в течение года - это достаточно продолжительный срок. На одном экране можно наблюдать до 16 зависимых друг от друга переменных.

Данные при эксплуатации пакета Wizcon могут поступать с так называемыми временными метками (с точностью до 1 миллисекунды). Это позволяет впоследствии отследить изменение того или иного параметра перед аварией и установить ее точное время.

Может быть смонтирован Wizcon-сервер, который предназначен для того, чтобы разгрузить сеть нижнего уровня (уровня предприятия).

Сегодня в пакете реализованы и интернетовские функции: руководитель предприятия, находясь где-либо в отъезде, может узнать о том, что делается на предприятии, через сеть Интернет. Применение видеокамер позволяет получать, помимо 3-мерных изображений, видеоизображения различных фрагментов объекта.

Сергей ЗОЛОТОВ


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 10 за 1998 год в рубрике новости

©1995-2024 Строительство и недвижимость