Не секрет, что в последние несколько лет запросы к промышленной автоматизации значительно возросли. Еще недавно достаточно было собрать с какого-то объекта информацию и просто вывести на пульт или монитор оператора. Нынешние требования гораздо серьезнее. Современные системы должны иметь многоуровневую иерархическую структуру, включающую распределенные АСУТП, АИС, АСКУ, АСОДУЭ и т.п., а поверх них еще, возможно, АСОДУ (автоматизированную систему оперативно-диспетчерского управления), которая консолидирует все наиболее важные данные. При этом управление этими системами ведется операторами разного уровня, каждый из которых может принимать свои решения.
Можно привести такой пример: Операторы-технологи управляют технологическими агрегатами своих участков, цехов. Но существует еще диспетчер всего предприятия, координирующий работу всех АСУТП, АСОДУЭ.
Таким образом, во-первых, ставится задача объединений каким-то способом нескольких разных АСУТП в единую систему.
А во-вторых, в последнее время обязательным становится условие, чтобы автоматизированная система имела выход с технологических параметров на экономические, то есть, в АСУП (автоматизированную систему управления предприятием).
Задачи непростые, учитывая, что практически невозможно, к примеру, вести один глобальный SCADA-проект, так как в каждой подсистеме (например, цехе) происходят постоянные изменения, осуществляемые разными специалистами. Даже если бы удалось поддерживать такой гигантский SCADA-проект, перезагрузки из-за постоянных корректировок и дополнений стали бы очень частыми. Если же представить, что часть подсистем может быть разных производителей, становится понятно, что требуется специальное решение.
Перед нашим «Центром Проектирования» уже стояли подобные задачи и они были успешно решены на базе собственного программного пакета.
TECHNOGATE (ТехноГейт) ® - программный пакет «Центр Проектирования», позволяющий производить интегрирование приборов различных типов и унифицирующий информационное подключение разнородных, в том числе, и нестандартных устройств к стандартным системам (SCADA, СУБД, браузерам, офисному ПО).
Пакет предназначен для чтения в реальном времени значений тегов серверов DDE, ОРС (OLE for Process Control), а также других данных от устройств и их выдачу в качестве OPC-тегов, а также в стандартную базу данных.
Назначение системы TechnoGate
Объединение данных отдельных разнородных систем в единое информационное пространство с возможностью доступа заинтересованных пользователей.
Предоставление информации в удобном для пользователей виде. Сокращение времени, требуемого для получения пользователем необходимой информации.
Обработка и предоставление данных одних информационных систем в виде, необходимом другим информационным системам.
Сокращение затрат на модернизацию и расширение производства, за счет модульности и открытой архитектуры.
Упрощение конфигурирования и администрирования информационных ресурсов.
Основные функции и задачи системы
TechnoGate может быть использован как в качестве центральной системы управления информационными потоками предприятия, так в качестве системы, решающей локальные задачи автоматизации переделов и участков производства.
Основные функции TechnoGate
Конфигурирование информационных потоков с промежуточной обработкой;
Поддержка разработки АРМ в части предоставления данных для визуализации.
Задачи, для решения которых может быть использован TechnoGate
1. Осуществление передачи данных, используемых в промышленной автоматизации, между гетерогенными средами:
ПЛК ПЛК
SCADA SCADA
ПЛК Приборы
SCADA Базы данных
ПЛК SCADA
SCADA Файлы (TXT,XML)
ПЛК Базы данных
SCADA Таблицы Excel
ПЛК Файлы (TXT,XML)
Базы данных Базы данных
ПЛК Таблицы Excel
Базы данных Файлы (TXT,XML)
Приборы Приборы
Базы данных Таблицы Excel
Приборы SCADA
Файлы (TXT,XML) Файлы (TXT,XML)
Приборы Базы данных
Файлы (TXT,XML) Таблицы Excel
Приборы Файлы (TXT,XML)
Таблицы Excel Таблицы Excel
Приборы Таблицы Excel
2. Интеграция систем уровня управления предприятием:
MES (производственный бизнес: себестоимость, потери, объемы производства, энергопотребление, запасы, качество, временная точность выполнения производственных заданий). Т.е АРМы директора по производству, главного технолога, главного энергетика, начальника управления качества.
HRM (управление персоналом и работами: учетные карточки, выполненные работы, качество работ, выдача информации в системы расчета з/п и премий, сетевое планирование работ, контроль и статистика выполненных работ, стоимость трудовых затрат).
3. Интеграция систем технологического уровня и уровня управления предприятием (ERP).
Группировка и каталогизация информации, получаемой из разнородных источников.
Оперативное направление информационных потоков между системами, в соответствии с реализуемыми бизнес-процессами и текущей корпоративной стратегией предприятия.
Поддержка форматов XML, CommerceML.
4. Математическая и логическая обработка данных, полученных из автоматизированных систем.
5. Экспорт данных во внешние базы данных. Архивирование может производиться, как централизовано, так и децентрализовано.
6. Визуализация данных реального времени и архивных данных (в текстовом и графическом представлении, а также в виде графиков-трендов), ручной ввод данных (с разграничением прав доступа) через Web-интерфейс с использованием стандартного Web-браузера (Microsoft Internet Explorer).
Состав системы
В состав TechnoGate входят следующие элементы:
1. Ядро системы, позволяющее производить в режиме реального времени сбор данных из внешних источников, математическую обработку, предоставление данных для архивирования, визуализации, выдачи во внешние устройства и SCADA-системы.
2. Конфигуратор системы, производящий настройку ядра системы, а также выполняющий функции каталогизатора информации, позволяющего группировать данные из разнородных источников. Конфигуратор предоставляет возможность выбора тегов OPC-сервера.
3. Службы-клиенты, производящие сбор и предоставление данных из разнородных источников и обмен ими с ядром системы в стандартизированном виде.
Реализованы следующие службы-клиенты:
OPC-клиент;
DDE-клиент;
ODBC-клиент;
Текстовый-клиент;
Modbus-клиент;
СЭТ4-ТМ-клиент;
GoodHelp-клиент;
OPC HDA-клиент;
XML-клиент;
CommerceML-клиент.
В настоящее время реализовываются клиенты для работы по протоколам:
МЭК 870-5-101;
МЭК 870-5-104.
4. Службы-провайдеры, принимающие данные из ядра системы в стандартизированном виде, предоставляющие данные для разнородных устройств и SCADA-систем.
Реализованы следующие службы-провайдеры:
OPC DA-сервер;
DDE-сервер.
5. Службы архивирования, принимающие данные из ядра системы в стандартизированном виде, производящие их архивирование в СУБД.
6. Web-служба, принимающие данные из ядра системы в стандартизированном виде, передающая их Web-серверу, для визуализации информации системы на клиентских рабочих местах через WEB-браузеры;
7. Визуальный WEB-редактор, использующий библиотеку графических примитивов, позволяющий в соответствии с изменяющимися требованиями потребителей информации оперативно силами Заказчика создавать и изменять динамические WEB-страницы для дальнейшей публикации их на WEB-сервере.
Для работы с TechnoGate используются программные продукты сторонних производителей:
1. СУБД Oracle или Microsoft SQL, архивирование данных в которые осуществляется автоматически в соответствии с настройками ядра системы.
2. WEB-сервер, принимающий данные от Web-службы, для визуализации информации системы на клиентских рабочих местах через WEB-браузеры.
3. Microsoft Office, Crystal Reports и иные средства построения и вывода отчетов
4. SCADA-системы (в частности, InTouch) и иные средства для построения АРМ.
Выбор перечисленных программных средств осуществляется исходя из текущих задач.
Структура TechnoGate
Основные принципы функционирования системы
В основу системы положены следующие принципы:
1. Для снижения объемов данных, передаваемых через сетевые каналы связи, а также для повышения надежности и устойчивости системы, в её основу положена архитектура <клиент - сервер>.
2. Система обеспечивает возможности распределенного ввода данных и доступа к данным.
3. Система имеет открытый интерфейс, модульную структуру и возможность дополнения внешними драйверами с поддержкой новых протоколов передачи данных.
Для выполнения перечисленных принципов:
1. Система осуществляет получение данных из гетерогенных сред, используемых в промышленной автоматизации (OPC, DDE сервера, устройства с нестандартными протоколами связи).
2. Система имеет встроенные средства математической и логической обработки данных.
3. Система предоставляет возможность архивирования данных в СУБД Microsoft SQL Server, Oracle и другие СУБД, имеющие драйвера ODBC.
4. Система предоставляет доступ к информации в виде динамических HTML-страниц посредством Web-сервера, такого, как Internet Information Server или Apache.
5. Система обеспечивает разграничение прав доступа пользователей к информации.
6. Все программные модули системы могут работать под управлением операционной системы Microsoft Windows.
7. Система имеет удобный, интуитивно понятный интерфейс пользователя.
Программый модуль TechnoGate-Vent
Назначение программного модуля
Программа предназначена для создания, просмотра и корректировки на экране монитора графического изображения шахтной вентиляционной сети (ВС), ввода и корректировки параметров ветвей, решения базовой задачи: расчёта расхода и направления движения воздуха в ветвях и величины депрессии ветвей, а также ряда прикладных задач:
определения аэродинамического сопротивления ветвей при известном (измеренном или расчетном) расходе воздуха;
определения мест установки и требуемых значений сопротивления вентиляционных сооружений для регулирования расхода воздуха;
определения расхода воздуха, необходимого для проветривания расчетного участка по фактору взрывных работ;
определения при фактических условиях вентиляции времени выноса газов из очистных выработок после взрывных работ и допустимых величин зарядов ВВ (при слоевой системе разработки);
расчет степени загрязнения воздуха отработавшими газами (ОГ) самоходного дизельного оборудования (СДО) и концентраций оксидов азота в воздухе при работе СДО.
Краткая характеристика программного модуля
При расчете воздухораспределения до заданной погрешности вычислений максимальное отклонение суммарной депрессии по контуру составляет менее 0,01мм вод.ст.
По сравнению с другими программами расчета воздухораспределения, помимо решения описанных выше прикладных задач TechoGate-Vent имеет следующие дополнительные возможности:
предусмотрен контроль правильности расчета (соблюдения первого и второго законов сетей);
все значения расхода воздуха в ветвях в соответствии с физическим смыслом выдаются со знаком «плюс»;
при необходимости пользователь может уменьшать или увеличивать погрешность вычислений, задавая количество итераций;
количество ветвей программой практически не ограничено (в данной версии установлена величина объема сети 20000 ветвей), оно влияет только на длительность расчета;
отчеты (таблицы и графическая депрессиограмма) формируются в файлах Excel.
ПЛК
