SCADA sistemleri tarafından çözülen ana görevler

SCADA'da geliştirilen operatör arayüzü

SCADA sistemleri aşağıdaki görevleri çözer:

• Sürücüler aracılığıyla "nesne iletişim cihazları" (endüstriyel kontrolörler ve I/O kartları) ile gerçek zamanlı veri alışverişi yapın.
• Bilginin gerçek zamanlı olarak işlenmesi.
• Mantıksal kontrol.
• Bilgilerin monitör ekranında insanlar için uygun ve anlaşılır bir biçimde görüntülenmesi.
• Teknolojik bilgilerle gerçek zamanlı bir veritabanının bakımı.
• Alarm sinyali ve alarm yönetimi.
• Süreç ilerleme raporlarının hazırlanması ve oluşturulması.
• SCADA PC'leri arasında ağ etkileşiminin uygulanması.
• Harici uygulamalarla (DBMS, elektronik tablolar, kelime işlemciler vb.) iletişimin sağlanması. Bir kurumsal yönetim sisteminde bu tür uygulamalar çoğunlukla MES olarak sınıflandırılan uygulamalardır.

SCADA sistemleri, istemci-sunucu veya dağıtılmış mimaride otomatik süreç kontrol sistemleri geliştirmenize olanak tanır.

Ana SCADA Bileşenleri

Bir SCADA sistemi genellikle aşağıdaki alt sistemleri içerir:

• Sürücüler veya I/O sunucuları, endüstriyel kontrolörler, sayaçlar, ADC'ler ve diğer bilgi giriş/çıkış cihazlarıyla SCADA iletişimini sağlayan programlardır.
• Gerçek zamanlı sistem, öncelikleri dikkate alarak belirli bir zaman döngüsü içerisinde veri işlemeyi sağlayan bir programdır.
• İnsan-makine arayüzü ( HMI, İngilizce İnsan-makine arayüzü) - bir sürecin ilerleyişi hakkında verileri bir insan operatöre sunan ve operatörün süreci izlemesine ve yönetmesine olanak tanıyan bir araç. İnsan-makine arayüzü geliştirmeye yönelik bir editör programı.
• Mantıksal kontrol sistemi, SCADA sisteminde mantıksal kontrolün kullanıcı programlarının (scriptlerinin) yürütülmesini sağlayan bir programdır. Gelişimleri için bir dizi editör.
• Gerçek zamanlı veritabanı - işlem geçmişinin gerçek zamanlı olarak saklanmasını sağlayan bir program.
• Alarm yönetim sistemi, proses olaylarının otomatik olarak izlenmesini, normal, uyarı veya acil durum olarak sınıflandırılmasının yanı sıra olayların bir operatör veya bilgisayar tarafından işlenmesini sağlayan bir programdır.
• Rapor oluşturucu, teknolojik olaylara ilişkin özel raporların oluşturulmasını sağlayan bir programdır. Gelişimleri için bir dizi editör.
• Harici arayüzler SCADA ve diğer uygulamalar arasındaki standart veri alışverişi arayüzleridir. Genellikle OPC, DDE, ODBC, DLL vb.

Sistem kavramları

SCADA terimi genellikle, insan katılımıyla gerçekleştirilen, tüm sistemi veya sistem komplekslerini izlemek ve kontrol etmek için kullanılan merkezi sistemleri ifade eder. Çoğu kontrol eylemi RTU veya PLC tarafından otomatik olarak gerçekleştirilir. Doğrudan proses kontrolü genellikle bir RTU veya PLC tarafından sağlanır ve SCADA çalışma modlarını kontrol eder. Örneğin, bir PLC, bir üretim sürecinin bir bölümünde soğutma suyunun akışını kontrol edebilir ve bir SCADA sistemi, operatörlerin akış portlarını değiştirmesine, sıvı yollarını değiştirmesine, kapları doldurmasına ve alarm mesajlarını izlemesine izin verebilir. alarmlar Görüntülenmesi, kaydedilmesi ve operatörün zamanında müdahale etmesi gereken akış kaybı ve yüksek sıcaklık gibi. Kapalı döngü kontrol döngüsü RTU veya PLC'den geçerken, SCADA sistemi döngünün tamamının yürütülmesini kontrol eder.

Veri toplama RTU veya PLC düzeyinde başlar ve sayaç okumalarını içerir. Daha sonra veriler, HMI kullanan kontrol odası operatörünün RTU/PLC araçlarının standart kontrolünü ayarlamak veya kesintiye uğratmak için kontrol kararları verebileceği şekilde toplanır ve formatlanır. Veriler ayrıca trendlerin oluşturulması ve biriken verilerin diğer analitik işlemleri için bir arşive kaydedilebilir.

WebSCADA

Terim kapsamında WebSCADA Kural olarak, web teknolojilerine dayalı SCADA sistemlerinin insan-makine arayüzünün (HMI) uygulanmasını kastediyoruz.

Bu, SCADA sistemini, bu durumda ince istemci görevi gören standart bir tarayıcı aracılığıyla izlemenize ve yönetmenize olanak tanır.

Bu tür sistemlerin mimarisi bir WebSCADA sunucusu ve istemci terminallerini (PC'ler, PDA'lar veya Web tarayıcılı cep telefonları) içerir. İstemcilerin İnternet / İntranet aracılığıyla WebSCADA sunucusuna bağlanması, onlara basit bir web veya WAP sayfası gibi otomasyon uygulama göreviyle etkileşimde bulunmalarına olanak tanır. Ancak gelişimin bu aşamasında WebSCADA, iletilen bilgilerin korunmasında zorluklar olduğundan henüz yaygın endüstriyel uygulama düzeyine ulaşamamıştır. Ayrıca kontrol fonksiyonlarının güvenli olmayan iletişim kanalları üzerinden uygulanması herhangi bir endüstriyel tesisin güvenlik hususlarına aykırıdır. Bu bağlamda, çoğu durumda Web arayüzleri, verileri izlemek ve toplamak için uzak istemciler olarak kullanılır.

Güvenlik Açığı

SCADA sistemleri hacker saldırılarına karşı savunmasız olabiliyor; örneğin 2010 yılında İran'da Stuxnet virüsü kullanılarak uranyum zenginleştirme santrifüjlerine saldırı düzenlendi. Bu nedenle SCADA sistemlerini içeren bilgi sistemlerinin korunması için genel bilgi güvenliği gerekliliklerine uyum sağlanması gerekmektedir.

Ayrıca bakınız

Notlar

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde "SCADA"nın ne olduğunu görün:

SCADA- Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama'nın kısaltmasıdır. Genellikle endüstriyel kontrol sistemine atıfta bulunur: bir süreci izleyen ve kontrol eden bir bilgisayar sistemi. Süreç endüstriyel, altyapı veya tesis bazlı olabilir: … Vikipedi

SCADA- Otomasyon araçlarını desteklemek ve endüstriyel otomasyon sistemleri oluşturmak için tasarlanmış sevk kontrol sistemi ve veri toplama yazılımı. SCADA (denetleyici kontrol ve veri toplamanın kısaltması,... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

SCADA- Bu makale veya bölüm, stil kurallarına uygun bir formatta incelenmeyi gerektirir. Lütfen, mesajınızı düzenlemek için düzenleyin. Aynı şekilde, 10 Şubat 2010'dan itibaren bu ortadan kaldırılamaz. También puedes… … Wikipedia Español

SCADA- Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama SCADA, Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama'nın kısaltmasıdır (komut ve gözetim données'inin edinimi). Genel fikir, büyük bir geri dönüşe sahip bir televizyon sistemidir… … Français'te Vikipedi

SCADA- Überwachung, Steuerung, Datenerfassung (ÜSE), genellikle Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (SCADA), Überwachung ve Steuerung Technischer Prozesse Verstanden Konzeptleri ile sağlanır. Inhaltsverzeichnis 1 Konzept 2 Kommunikation 3… … Deutsch Wikipedia

SCADA- Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (Bilgisayar » Genel) Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (İşletme » Uluslararası İşletme) Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (Bilgisayar » SMS) Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama… … Kısaltmalar sözlüğü

SCADA- Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama… Kısaltmalar

scada- çağlayan... Rimes Sözlüğü

Scáda- m (n/ n) başın tepesi… Eskiden moderne İngilizce sözlük

SCADA- Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama… Kısaltmalar von A bis Z

SCADA-sistemler(Ders)

DERS PLANI

1. giriiş

2. SCADA'nın tanımı ve genel yapısı

3. SCADA'nın fonksiyonel yapısı

4. Bir kontrol süreci olarak SCADA'nın özellikleri

1. Giriş

Şu anda SCADA (Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama) - denetleyici kontrol ve veri toplama), birçok endüstride en umut verici otomatik kontrol teknolojisidir.

Son birkaç on yılda, yurt dışında yüksek verimli ve yüksek güvenilirliğe sahip sevk kontrol ve veri toplama sistemleri oluşturma sorunlarına olan ilgi hızla arttı.

Bir yandan bu, bilgisayar teknolojisi, yazılım ve telekomünikasyon alanında otomatik sistemlerin yeteneklerini artıran ve uygulama kapsamını genişleten önemli ilerlemelerden kaynaklanmaktadır.

Öte yandan bilgi teknolojisinin gelişmesi, otomasyon derecesinin artması ve işlevlerin kişi ile ekipman arasında yeniden dağıtılması, insan operatör ile kontrol sistemi arasındaki etkileşim sorununu daha da artırdı. Sanayi ve taşımacılıkta, bazıları felaketle sonuçlanan sonuçlara yol açan kaza ve olayların çoğunluğunun araştırılması ve analizi, yirminci yüzyılın 60'lı yıllarında olayların yalnızca %20'sinin ilk nedeninin insan hatası olduğunu, 90'lı yıllarda ise insan hatasının olduğunu gösterdi. “insan faktörünün” payı %80'e çıkmıştır ve teknolojinin sürekli gelişmesi ve elektronik ekipman ve makinelerin güvenilirliğinin artması nedeniyle bu pay daha da artabilir (Şekil 1).

Pirinç. 1. Karmaşık otomatik sistemlerde kaza nedenlerindeki eğilimler

Bu tür eğilimlerin ana nedeni, günümüzde sıklıkla kullanılan otomatik kontrol sistemlerinin yapımına yönelik eski geleneksel yaklaşımdır: öncelikle en son teknik (teknolojik) başarıların kullanımına odaklanma, otomasyon ve işlevsellik derecesini artırma arzusu sistemin olumsuz değerlendirilmesi ve aynı zamanda etkili bir insan-makine arayüzü oluşturma ihtiyacının hafife alınması ( HMI - İnsan - Makine Arayüzü ), yani. operatör odaklı arayüz.

Bu tür sistemlerin geliştirilmesinde, öncelikle insan operatöre (sevk görevlisi) ve onun görevlerine odaklanan yeni bir yaklaşımın uygulanmasına ihtiyaç vardı. Bu yaklaşımın uygulanması SCADA -bazen adı verilen sistemler SCADA/HMI.

Süreç kontrolü dayalı SCADA -sistemler yirminci yüzyılın 80'li yıllarında gelişmiş Batı ülkelerinde uygulanmaya başlandı. Rusya'da yönetime dayalı geçiş SCADA -sistemler 90'lı yıllarda bir süre sonra uygulanmaya başlandı.

SCADA -sistemler, petrol ve gaz teknolojik süreçleri gibi sürekli ve dağıtılmış süreçlerin kontrolünün otomatikleştirilmesi için en uygun olanlardır. Petrol ve gaz sektörünün yanı sıra SCADA -sistemler aşağıdaki alanlarda kullanılmaktadır:

- elektriğin üretimi, iletimi ve dağıtımının yönetimi;

- endüstriyel üretim;

- su alımı, su arıtımı ve dağıtımı;

- uzay nesnelerinin yönetimi;

- ulaşım yönetimi (her türlü ulaşım: hava, metro, demiryolu, karayolu, su);

- telekomünikasyon;

- askeri bölge.

Dünyada aktif olarak geliştirme ve uygulama yapan onlarca şirket var. SCADA -sistemler Bu şirketlerin çoğunun yazılım ürünleri Rusya pazarında sunulmaktadır. Ayrıca Rusya'da yerli üretim yapan şirketler var. SCADA sistemleri.

2. Tanım ve genel yapı SCADA

SCADA bu nesnelerin işlenmesi, analizi ve olası yönetimi için uzak nesnelerden gerçek zamanlı bilgi toplama işlemidir.

SCADA'da - sistemler, gerçek zamanlı çalışma, önemli miktarda yedekli bilginin kullanımı (yüksek sıklıkta veri güncellemeleri), ağ mimarisi, açık sistem ilkeleri ve modüler tasarım, varlığı gibi temel ilkeleri az ya da çok uygular. sıcak rezervde çalışan yedek ekipman” vb.

Tüm modern SCADA -sistemler üç ana yapısal bileşen içerir (Şekil 2).

Pirinç. 2. Ana yapısal bileşenler SCADA sistemleri

UzakterminalBirim ( RTU) - görevi (kontrol) gerçek zamanlı olarak işleyen bir uzak terminal.

İki tür gerçek zamanlı sistem vardır: sert gerçek zamanlı sistemler ve yumuşak gerçek zamanlı sistemler.

Zor gerçek zamanlı sistemler gecikmeye izin verilmez

Düzenleme spektrumu RTU bir nesneden bilgi toplayan ilkel sensörlerden, bilgiyi işleyen ve gerçek zamanlı kontrol sağlayan özel çok işlemcili, hataya dayanıklı bilgi işlem sistemlerine kadar geniş bir yelpazeye sahiptir. Özel uygulaması, spesifik uygulama tarafından belirlenir. Düşük seviyeli bilgi işlem cihazlarının kullanılması, merkezi kontrol merkezi ile iletişim kanalları için bant genişliği gereksinimlerinin azaltılmasını mümkün kılar.

UstaterminalBirim ( MTU) - sevk kontrol merkezi (ana terminal); Genellikle yumuşak gerçek zamanlı olarak yüksek düzeyde veri işleme ve kontrol gerçekleştirir. Ana işlevlerden biri, insan operatör ile sistem arasında bir arayüz sağlamaktır. MTU iletişim kanallarına bağlanmak için ek cihazlara sahip tek bir bilgisayardan, büyük bilgi işlem sistemlerine ve/veya iş istasyonlarına ve yerel bir ağa entegre sunuculara kadar çok çeşitli biçimlerde uygulanabilir.

İletişimSistem ( CS) - uzak noktalardan (nesneler, terminaller) operatör-dağıtıcının merkezi arayüzüne veri iletmek ve kontrol sinyallerini iletmek için gerekli olan iletişim sistemi (iletişim kanalları) RTU.

3. İşlevsel yapı SCADA

SCADA adı altında Bu sınıftaki sistemlere atanan iki ana işlev vardır:

- kontrollü süreç hakkında veri toplanması;

- Sorumlu kişiler tarafından toplanan verilere ve kurallara (kriterlere) dayanarak uygulanan ve uygulanması teknolojik sürecin en yüksek verimliliğini sağlayan teknolojik süreç yönetimi.

SCADA -sistemler aşağıdaki işlevleri sağlar:

1. Alt düzey kontrolörlerden ve sensörlerden kontrollü teknolojik parametreler hakkında bilgilerin alınması.

2. Alınan bilgilerin arşivlere kaydedilmesi.

3. Alınan bilgilerin işlenmesi.

4. Teknolojik sürecin ilerlemesinin yanı sıra alınan ve arşivlenen bilgilerin okunması kolay bir biçimde grafiksel gösterimi.

5. Operatör komutlarının alınması ve bunların alt düzey kontrolörlere ve aktüatörlere iletilmesi.

6. Kontrollü teknolojik süreçle ilgili olayların ve sistemin işletimi ve bakımından sorumlu personelin eylemlerinin kaydı.

7. Kontrollü teknolojik süreçle ilgili tespit edilen acil durum olayları ve acil durumlarda personel eylemlerinin kaydedilmesiyle otomatik süreç kontrol sistemi yazılım ve donanımının işleyişi hakkında işletme ve bakım personelinin bilgilendirilmesi.

8.

İki tür uzaktan nesne yönetimi vardır: SCADA -sistemler: otomatiktir ve sistem operatörü tarafından başlatılır.

Modern çağda yönetim süreci SCADA -sistemler aşağıdaki özelliklere sahiptir:

– SCADA süreci bir kişinin (operatör, sevk görevlisi) bulunmasının gerekli olduğu sistemlerde kullanılır;

– SCADA süreci herhangi bir yanlış etkinin kontrol nesnesinin arızalanmasına ve hatta felaketle sonuçlanabileceği sistemler için geliştirildi;

– operatörün genel olarak sistemin çalıştırılmasından genel sorumluluğu vardır; normal koşullar altında optimum performansa ulaşmak için parametrelerin yalnızca ara sıra ayarlanması gerekir;

– operatörün kontrol sürecine aktif katılımı nadiren ve öngörülemeyen zamanlarda, genellikle kritik olaylar durumunda (arızalar, acil durumlar vb.) meydana gelir;

– Kritik durumlarda operatörün eylemleri zaman açısından kesinlikle sınırlı olabilir (birkaç dakika, hatta saniye).

Yazılım türü SCADA Otomatik proses kontrol sistemlerinin geliştirilmesi ve işletilmesine yöneliktir. Şu soruyu sormak mantıklıdır: Geliştirme mi, operasyon mu önce gelir? Ve bu durumda cevap açıktır - öncelikli olan, kullanıcıya, yani yönetimdeki rolü belirleyici olan operasyonel personele odaklanan etkili bir insan-makine arayüzüdür (HMI). SCADA, öncelikle kişiye (operatör/sevkiyatçı), görevlerine ve gerçekleştirdiği fonksiyonlara odaklanan, kontrol sistemlerindeki (yukarıdan aşağıya) insan faktörü problemlerine yönelik yeni bir yaklaşımdır.

Bu yaklaşım, operatörlerin/sevkiyatçıların süreç yönetimine katılımını en aza indirmemize olanak sağladı ancak onlara özel durumlarda karar verme hakkı bıraktı.

SCADA sistemi geliştiricilere ne kazandırdı? SCADA'nın gelişiyle birlikte, kontrol sistemlerini tasarlamak için etkili bir araç elde ettiler; bu aracın avantajları arasında şunlar yer alıyor:

Sistem geliştirme sürecinin yüksek derecede otomasyonu

yönetmek;

Otomatik alanındaki uzmanların geliştirilmesine katılım

süreçler (programlama olmadan programlama);

Zamanda ve dolayısıyla mali açıdan gerçek bir azalma

Kontrol sistemlerinin geliştirilmesi için maliyetler.

SCADA yazılımının işlevselliğinden bahsetmeden önce, operatörlerin/sevkiyatçıların kendi işlevsel sorumluluklarına göz atılması önerilmektedir. Nedir bu sorumluluklar? Belirli teknolojik süreçlerin ve üretim tesislerinin operatörlerinin/sevk görevlilerinin işlevsel sorumluluklarının önemli ölçüde farklı olabileceği ve "operatör" ile "sevk görevlisi" kavramlarının eşdeğer olmaktan uzak olduğu hemen belirtilmelidir. Bununla birlikte, bu sorumlulukların çeşitliliği arasında, bu işçi kategorisine özgü ortak sorumluluklar bulmanın mümkün olduğu ortaya çıktı:

Temel teknolojik ve kendi kendini destekleyen değerlerin tescili

parametreler;

Elde edilen verilerin analizi ve günlük vardiyalarla karşılaştırılması

görevler ve takvim planları;

Teknolojik aksaklıkların nedenlerinin muhasebeleştirilmesi ve kayıt altına alınması

işlem;

Günlük tutmak, operasyonel raporlar, raporlar hazırlamak

ve diğer belgeler;

Teknolojik sürecin ilerleyişi hakkında veri sağlamak ve

ekipmanın durumunu daha yüksek hizmetlere vb.

Daha önce kontrol odasında (kontrol odası) bir kontrol paneli (dolayısıyla kontrol odası) vardı. Yüzlerce kontrol ve düzenleme parametresine sahip kurulumlar ve teknolojik süreçler için, kalkanın uzunluğu birkaç on metreye ulaşabilir ve üzerlerindeki cihazların sayısı onlarca, bazen de yüzlerce olarak ölçülebilir. Bu araçlar arasında gösterge (ölçek ve işaretçi) ve yazma (ölçek ve işaretçiye ek olarak kalemli harita kağıdı da) ve sinyal verme vardı. Belirli bir zamanda, santralin etrafında dolaşan operatör, cihaz okumalarını bir günlüğe kaydetti. Sorun bu şekilde çözüldü toplama ve kayıt bilgi.

Ayarlanabilir parametrelere hizmet veren cihazlarda, kontrolörün görevini ayarlamak ve otomatik kontrol modundan manuel (uzaktan) kontrole geçiş yapmak için cihazlar bulunuyordu. Burada aletlerin yanında çeşitli teknolojik ekipmanları açıp kapatmak için çok sayıda düğme, açma-kapama anahtarı ve devre kesiciler vardı. Sorunlar böyle çözüldü uzaktan kumanda teknolojik parametreler ve ekipmanlar.

Kontrol panelinin üstünde (genellikle duvarda), teknolojik cihazların, malzeme akışlarının ve üzerinde tasvir edilen yeşil, sarı ve kırmızı (acil durum) renkli çok sayıda alarm lambasının bulunduğu teknolojik sürecin anımsatıcı bir diyagramı vardı. Bu lambalar acil bir durum oluştuğunda yanıp sönmeye başladı. Özellikle tehlikeli durumlarda, tüm operasyon personelini hızlı bir şekilde uyarmak için bir ses sinyali (siren) vermek mümkün olmuştur. Bu şekilde ilgili sorunlar alarm teknolojik düzenlemelerin ihlalleri (teknolojik parametrelerin mevcut değerlerinin belirtilen değerlerden sapması, ekipman arızası).

Kontrol odası/kontrol odasında bilgisayarların ortaya çıkmasıyla birlikte, bilgilerin toplanması, kaydedilmesi, işlenmesi ve görüntülenmesi, anormal (acil) durumların belirlenmesi, dokümantasyonun muhafaza edilmesi, raporlar ile ilgili bazı işlevlerin bilgisayarlara devredilmesi doğaldı. Tek renkli alfanümerik ekranlara sahip ilk kontrol bilgisayarlarının ortaya çıktığı zamanlarda bile, modern grafiklerin prototipi olan hevesli geliştiricilerin çabaları sayesinde bu ekranlarda "sözde grafik" görüntüler zaten oluşturulmuştu. O zaman bile sistemler, operatör tarafından bilgilerin toplanmasını, işlenmesini, görüntülenmesini, komutların ve verilerin girilmesini, süreç ilerlemesinin arşivlenmesini ve günlüğe kaydedilmesini sağlıyordu.

Modern yazılım ve donanım otomasyon araçlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, SCADA yazılımı, kontrol panelleri ve duvara monte mimik diyagramları temelinde çalışan operatör/dispaçer iş istasyonlarının geri dönülemez bir şekilde unutulmaya yüz tutmadığını belirtmek isterim. Bunun amaca uygun olduğu durumlarda, santraller ve kontrol panelleri kalır ancak daha kompakt hale gelir.

Dijital bilgisayarların ve ardından kişisel bilgisayarların ortaya çıkışı, programcıları bir operatör arayüzü oluşturma sürecine dahil etti. İyi bilgisayar becerilerine, programlama dillerine sahipler ve karmaşık programlar yazabiliyorlar. Bunu yapmak için programcının yalnızca bir algoritmaya (bir sorunu çözmek için resmileştirilmiş bir şema) ihtiyacı vardır. Ancak sorun şu ki, programcı kural olarak teknolojiye sahip değil ve teknolojik süreci "anlamıyor". Bu nedenle algoritma geliştirmek için otomasyon mühendisleri gibi teknoloji uzmanlarını dahil etmek gerekiyordu.

Bu durumdan bir çıkış yolu, yalnızca programcının değil aynı zamanda süreç mühendisinin de anlayabileceği "gerçek programlama olmadan programlama" yöntemlerinin oluşturulmasında bulundu. Sonuç olarak, insan-makine arayüzü (Man/Humain Machine Interface, MMI/HMI) oluşturmaya yönelik yazılım paketleri ortaya çıktı. Yurtdışında bu yazılıma SCADA (Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama - denetleyici/dağıtıcı kontrolü ve veri toplama) adı verildi ve otomatik süreç kontrol sistemlerinde operatör/dağıtıcı iş istasyonlarının geliştirilmesi ve işlevsel olarak desteklenmesi amaçlandı. Ve 90'lı yılların ortalarında, SCADA kısaltması Rus otomasyon uzmanlarının sözlüğünde güvenle göründü.

Çeşitli endüstrilerdeki otomatik proses kontrol sistemleri için üst düzey yazılım yaratıcılarının karşılaştığı görevlerin çoğunun kolaylıkla birleştirilebileceği ortaya çıktı, çünkü hemen hemen her üretimdeki operatör/sevkiyatçının işlevleri oldukça birleşiktir ve kolayca resmileştirilebilir.

Böylece, SCADA sistemlerinin temel fonksiyon seti, bu yazılımın kontrol sistemlerindeki (HMI) rolüne göre önceden belirlenir ve neredeyse tüm paketlerde uygulanır. Bu:

Alt seviye cihazlardan (sensörler,

kontrolörler);

Operatör/sevk görevlisi komutlarının kontrolörlere alınması ve iletilmesi ve

aktüatörler (nesnelerin uzaktan kontrolü);

Kurumsal bilgi sistemi ile ağ etkileşimi

(daha yüksek hizmetlerle);

Proses parametrelerinin ve durumunun görüntülenmesi

anımsatıcı diyagramlar, tablolar, grafikler vb. kullanan ekipman. uygun bir şekilde

form algısı için;

Operasyon personelini acil durumlar hakkında bilgilendirmek ve

Kontrollü teknolojik süreçle ilgili olaylar ve

Otomatik proses kontrol sistemlerinin yazılım ve donanımının işleyişi

acil durumlarda personel eylemlerinin kaydedilmesi.

Alınan bilgilerin arşivlerde saklanması;

Güncel ve birikmiş (arşivlenmiş) verilerin formda sunulması

grafikler (trendler);

İkincil bilgi işleme;

Oluşturulanlara ilişkin özetlerin ve diğer raporlama belgelerinin oluşturulması

tasarım aşaması şablonları.

SCADA yazılımı temelinde oluşturulan bir arayüzün birkaç temel gereksinimi vardır:

Sezgisel ve kullanıcı dostu olmalı

operatör/sevk görevlisi;

Tek bir operatör hatası soruna neden olmamalıdır

nesneye yanlış kontrol komutu.

Denetleyici Kontrol ve Veri Toplama (SCADA)

SCADA sistemi, teknolojik bir sürecin gerçek zamanlı olarak izlenmesini ve kontrolünü otomatikleştirmek için yazılım oluşturulmasını sağlayan bir araç programıdır. SCADA kullanılarak oluşturulan bir programın temel amacı, teknolojik süreci yöneten operatöre bu süreç ve onu etkilemek için gerekli araçlar hakkında tam bilgi sağlamaktır.

SCADA SİSTEMİNİN ANA GÖREVLERİ:

• Sensörlerden veri toplamak ve bunları zaman içinde parametrelerdeki değişikliklerin grafikleri de dahil olmak üzere operatöre uygun bir biçimde sunmak;
• Aktüatörlerin uzaktan kontrolü;
• Otomatik kontrol algoritmaları için görevlerin girilmesi;
• Otomatik izleme ve kontrol algoritmalarının uygulanması (çoğunlukla bu görevler kontrolörlere atanır, ancak SCADA sistemleri de bunları çözebilir);
• Acil durumların tanınması ve prosesin durumu hakkında operatöre bilgi verilmesi;
• Proses ilerlemesi ve ürünlerin üretimi hakkında raporlar oluşturmak.

Proses kontrolünün verimliliği kadar güvenliği de SCADA sisteminin güvenilirliğine, hızına ve ergonomisine bağlıdır.

İŞLETİMDE EN ÖNEMLİ SCADA BİLEŞENLERİ HANGİLERİDİR VE NEDEN?

Soda üretimine yönelik bir sanayi kuruluşunun kontrol sistemi departmanından uzmanlar, esas olarak izleme ve kontrol, süreç parametrelerinin arşivlenmesi, mesajlar ve raporlama alt sistemi gibi bileşenleri kullandıklarını iddia ediyor.

Aslında izleme ve kontrol, bir kontrol sisteminin kurulmasının amacıdır. Parametrelerin, mesajların ve raporların arşivleri, teknolojik süreci, operatör eylemlerini vb. değerlendirmek ve analiz etmek için gereklidir. Onlar için ayrıca önemli olan, temel SCADA araçlarından biridir - erişim haklarının seviyelere göre (operatör, teknoloji uzmanı, proses kontrol mühendisi) farklılaştırılması.

Proses kontrol sistemleri ile kurumsal yönetim sistemlerinin entegrasyonuna yönelik eğilim nedeniyle, SCADA'nın üst düzey sistemler için veri kaynağı olarak kullanılmasına olan ihtiyaç giderek artmaktadır. Bazı SCADA, hem tüm süreç verilerinin konsolidasyonu için bir sunucu hem de bu verilere dayalı raporlar oluşturmak için bir sunucu görevi görebilir.

Kontrol sistemi aynı üreticinin (örneğin Siemens SIMATIC) PLC'si temelinde oluşturulmuşsa, kontrolörler ile SCADA arasındaki veri alışverişi, yerleşik iletişim protokolü sürücüleri kullanılarak gerçekleşir. Bazı OEM'den bağımsız SCADA sistemleri, piyasadaki birçok (ancak hepsi değil) kontrol cihazı ve akıllı cihaz için bir dizi sürücü sunar. Etkileşimin en evrensel yolu OPC standardına uygun olarak geliştirilen sürücüleri kullanmaktır. Bu tür OPC sunucuları, denetleyici üreticileri veya bağımsız geliştiriciler tarafından geliştirilebilir ve herhangi bir SCADA sistemiyle birlikte kullanılabilir. OPC sunucularıyla etkili bir şekilde çalışmak için SCADA'nın bunları ara arayüzler aracılığıyla değil, “sistem çekirdeğindeki OPC” teknolojisini kullanarak doğrudan kullanması gerekir. Bazı SCADA'lar dikey olarak entegre edilmiştir: serbestçe programlanabilen kontrolörler için programlama sistemleri içerirler. Ayrıca denetleyiciyle iletişim kurmak için dahili sürücüleri kullanırlar. Bu tür SCADA'lar, farklı üreticilerin ekipmanlarını kullanarak bir kontrol sistemi oluşturmanıza olanak tanır.

SCADA KULLANILAN SİSTEM SEVİYELERİ

Proses otomasyon sistemleri genellikle 3 seviyeye ayrılır: alt, orta ve üst. Bunların üstünde bir bütün olarak üretim yönetimi düzeyi vardır.
Alt düzey– bunlar sensörlerin ve aktüatörlerin kendisidir
Ortalama seviye– kontrolörler. Orta seviyede ne olur:

• giriş verilerinin alınması;
• birincil veri işleme;
• aktüatörler üzerinde kontrol eylemlerinin otomatik olarak oluşturulması ve yayınlanması;

Üst düzey – bu SCADA seviyesidir. Bu seviyede ne olur:

• orta düzeyde elde edilen bilgilerin toplanması, işlenmesi ve saklanması;
• mevcut ve arşivlenmiş bilgilerin operatöre uygun bir biçimde görselleştirilmesi (anımsatıcı diyagramlar, grafikler, eğilimler, mesaj günlükleri);
• operatör komutlarını girme;
• teknolojik sürecin sonuçları hakkında raporlar oluşturmak;
• Üst düzeyle bilgi alışverişi.

KURUMSAL YÖNETİM

Kurumsal yönetim iki düzeyde gerçekleştirilir:
MES (Üretim Yürütme Sistemleri), gerçek zamanlı bir üretim yönetim sistemidir. Bu seviye, teknolojik süreçlere yönelik üretim görevlerini planlamak, özet raporlar oluşturmak ve derinlemesine süreç analizi (örneğin, tahmin etme, enerji ve malzeme dengesi oluşturma vb.) için kullanılır. SCADA araçları da bu amaçlar için kullanılabilir.

ERP (Kurumsal Kaynak Planlama), bir işletmenin idari, mali ve idari faaliyetlerinin otomatik yönetimine yönelik bir sistemdir. Bu seviyede SAP R3 gibi diğer özel sistemler kullanılır.

SCADA FONKSİYONLARI

■ Anımsatıcı diyagramlar
Anımsatıcı diyagram, sensör değerlerinin, aktüatörlerin durumunun ve diğer parametrelerin görselleştirildiği teknolojik bir diyagramın grafiksel bir temsilidir (SCADA'da yerleşik grafik düzenleyiciyi kullanarak). Görselleştirme için yalnızca değerlerin sayı ve yazı biçiminde görüntülenmesi değil, aynı zamanda görüntülenen grafik nesnelerinin görsel özelliklerindeki değişiklik de kullanılır. Örneğin bir kaptaki sıvının seviyesi değişir, sıcaklığına bağlı olarak rengi değişir (dinamizasyon). Aktüatörler durumlarını yalnızca bazı grafik işaretlerle (örneğin renk) göstermekle kalmaz, aynı zamanda çalışmalarını da açıkça gösterebilir - örneğin pompa kanatlarının dönüşü, konveyör bandının hareketi vb. (animasyon).

■ Arşivler
Kontrolörlerden alınan SCADA verileri arşivlerde saklanır. Veriler önceden işlenebilir (filtrelenebilir, ortalaması alınabilir, sıkıştırılabilir vb.). Çoğu zaman, düzenli kayıt kullanılmaz, ancak bir hassasiyet eşiği ("ölü bölge") kullanılarak değişiklik yapılarak kayıt yapılır. Depolama süresi SCADA'da her parametre için ayrı ayrı yapılandırılır ve birkaç yıla kadar çıkabilir.

■Trendler
Trend, bir parametrede zaman içinde meydana gelen değişikliklerin grafiksel gösterimidir. SCADA sistemlerindeki eğilimler, bir parametrenin arşivde saklandığı süre boyunca meydana gelen değişiklikleri gösterebilir. Operatöre hem zamanın ölçeğini hem de parametrenin kendisini değiştirme fırsatı verilir. Gelişmiş sistemlerde trend, grafiği analiz etmek, onu bir ayar noktasıyla veya başka bir parametreyle karşılaştırmak, yumuşatmak veya filtrelemek, olay grafiğindeki işaretler (örneğin, sınırların ihlali) veya bellek yer imleri ve çok daha fazlası için trendin içine yerleştirilmiş çeşitli araçlara sahiptir. Daha.

■ Tablolar
Arşivleri grafik biçiminde değil, tablo biçiminde görüntülemek bir teknoloji uzmanı için genellikle daha uygundur. Tipik olarak bu tablolar yalnızca görüntülenemez, aynı zamanda diğer sistemlere de aktarılabilir.

■ Grafikler
Tipik olarak SCADA, bazı parametrelerin diğerlerine bağımlılığını zaman içinde de görüntülemenize olanak tanır. Her ne kadar bu işlev teknoloji uzmanları arasında trendlere göre daha az talep görse de.

■ Histogramlar ve grafikler
Parametreleri temsil etmenin diğer bir yaygın yolu histogramlardır (çubuk grafikler).

■ Mesajlar
Mesajlar, tesisteki olaylar hakkında, bu olayların meydana gelme sırasına göre operatöre bilgi veren metin dizileridir. Ekranda açılırlar veya özel olarak belirlenmiş bir alanda görüntülenirler.

■ Mesaj günlükleri
Mesaj günlükleri, mesaj listelerini göründükleri ve arşive kaydedildikleri sırayla görüntülemek için kullanılır. Kural olarak farklı işlem bölgeleri, farklı mesaj kategorileri ve farklı öncelikler için farklı günlük örnekleri kullanılır.

■ Erişim hakları kontrolü
Operatörün belirli eylemleri gerçekleştirebilmesi için yönetici tarafından kendisine uygun hakların verilmesi gerekir - örneğin aktüatörü kontrol etme hakkı veya regülatörün görevini değiştirme hakkı. Vardiyanın başında operatör sisteme kaydolur ve yalnızca yönetici tarafından kendisine izin verilen eylemleri gerçekleştirmesine olanak tanır.

■Operatör etkinlik günlüğü
Teknolojik süreci yönetmek çok önemli bir görevdir, bu nedenle tüm operatör eylemleri, acil durumlarda analiz edilebilecek özel bir kayıt defterine kontrol için kaydedilir.

■ Rapor oluşturma
Kullanışlı bir rapor geliştirme ortamı, biçimlendirilmiş ve bilgi açısından zengin raporları kolayca ve hızlı bir şekilde hazırlamanıza olanak tanır.

SCADA SİSTEMİNİN ÖZELLİKLERİ

• İşletim sistemi uyumluluğu;
• Tam işlevsellik;
• Açıklık;
• Ölçeklenebilirlik;
• Endüstriyel protokoller için destek (kendi sürücü alt sistemi);
• OPC standardı (DA, HDA, UA) ile uyumludur;
• İnternet erişim desteği;
• Veritabanı desteği;
• Yerleşik programlama dilleri;
• Güvenlik özellikleri ve güvenilirlik;
• Kontrol sistemlerine entegrasyon;
• Teknik Destek;
• Geliştirme ve geliştirme kolaylığı;
• Bakım kolaylığı;
• Fiyat.

YABANCI SCADA SİSTEMLERİ

Rusya'daki en popüler yabancı SCADA'lar:

– WinCC (Siemens, Almanya);
– InTouch (Wonderware, ABD);
– RSView32 (Rockwell Automation, ABD);
– Genesis64 (Iconics, ABD);
– Vijeo Citect (Schneider Electric, Fransa).

YURT İÇİ SCADA SİSTEMLERİ

En popüler yerli SCADA modelleri:
– MasterSCADA (InSAT, Moskova);
– İZLEME MODU (AdAstra, Moskova);
– Krug2000 (Krug, Penza).

Çoğu Batı SCADA'sından farklı olarak, tüm Rus SCADA'ları, fonksiyonel blokların dili de dahil olmak üzere IEC61131-3 standardının dillerini kullanan yerleşik denetleyici programlama araçları içerir. Dahası, SCADA'nın kendisi PC uyumlu bilgisayarlarda Windows ortamında çalışacak şekilde tasarlanmışsa, kontrolörler için yürütme sistemi Logix'in diğer platformlarında da çalışabilir, örneğin ARM mimarisine sahip bir işlemcide Linux.

OPC standardı listelenen sistemlerin tümü tarafından desteklenmektedir, ancak “İzleme Modu” sisteminde vurgu kendi sürücülerinin kullanımına yöneliktir ve MasterSCADA, sürücülerin kullanımını desteklemesine rağmen “OPC'yi” temel almaktadır. sistem çekirdeği” teknolojisi ve OPC sunucularının geliştirilmesi için ayrı bir araç paketi sunar.

Yabancı ve yerli SCADA'nın karşılaştırmalı özellikleri

Hem yerli hem de yabancı tüm modern SCADA, bu program sınıfı için tam işlevselliğe sahiptir, bu nedenle bunları işlevler listesine göre karşılaştırmak son yıllarda anlamını yitirmiştir. Rus SCADA'nın temel avantajı, başlangıçta Rusya pazarına odaklanmalarıdır (Rus dili, çevrilmemiş belgeler, teknik destek, fiyat seviyesi). Her işletme ve hatta uygulama için birkaç SCADA'nın hem fiyat hem de yetenek açısından karşılaştırılması tavsiye edilebilir. Hemen hemen tüm SCADA'nın, elinizdeki göreve uygunluğunu kontrol etmenize olanak tanıyan bir deneme sürümü vardır.
Yazı işleri ofisi "KIPinfo"

Elektronik dergisi “KIPinfo” Sayı 17 2013

Popüler ürünler

SCADA (İngilizce kısaltmasıdır.Merkezi denetim ve veri toplama , sevk kontrolü ve veri toplama ) - bir nesneyle ilgili bilgilerin toplanması, işlenmesi, görüntülenmesi ve arşivlenmesi (izleme) ve ayrıca bu nesnenin olası kontrolü ve yönetimi için sistemlerin gerçek zamanlı çalışmasını geliştirmek veya sağlamak için tasarlanmış bir yazılım paketi.

SCADA fonksiyonları

SCADA adı, bu sınıftaki sistemlere atanan iki ana işlevi içerir:

kontrollü süreç hakkında veri toplanması;

Sorumlu kişiler tarafından toplanan verilere ve kurallara (kriterlere) dayanarak uygulanan ve uygulanması teknolojik sürecin en yüksek verimliliğini sağlayan teknolojik süreç yönetimi.

SCADA sistemleri aşağıdaki işlevleri sağlar:

Alt düzey kontrolörlerden ve sensörlerden kontrollü teknolojik parametreler hakkında bilgilerin alınması.

Alınan bilgilerin arşivlere kaydedilmesi.

Alınan bilgilerin işlenmesi.

Teknolojik sürecin ilerlemesinin yanı sıra alınan ve arşivlenen bilgilerin okunması kolay bir biçimde grafiksel gösterimi.

Operatör komutlarının alınması ve bunların alt düzey kontrolörlere ve aktüatörlere iletilmesi.

Kontrollü teknolojik süreçle ilgili olayların ve sistemin işletimi ve bakımından sorumlu personelin eylemlerinin kaydı.

Kontrollü teknolojik süreçle ilgili tespit edilen acil durum olayları ve acil durumlarda personel eylemlerinin kaydedilmesiyle otomatik süreç kontrol sistemi yazılım ve donanımının işleyişi hakkında işletme ve bakım personelinin bilgilendirilmesi.

Arşiv bilgilerine dayalı raporların ve diğer raporlama belgelerinin oluşturulması.

Otomatik bir kurumsal yönetim sistemi ile bilgi alışverişi.

Belirtilen algoritmalara uygun olarak teknolojik sürecin doğrudan otomatik kontrolü.

1. Bir yönetim süreci olarak scada'nın özellikleri

Modern SCADA sistemlerinde kontrol süreci aşağıdaki özelliklere sahiptir:

SCADA süreci, bir kişinin (operatör, sevk görevlisi) bulunmasının gerekli olduğu sistemlerde kullanılır;

SCADA süreci, herhangi bir yanlış etkinin kontrol nesnesinin arızalanmasına ve hatta felaketle sonuçlanabileceği sistemler için geliştirilmiştir;

operatörün genel olarak sistemin kontrolünde genel sorumluluğu vardır; normal koşullar altında optimum performansı elde etmek için yalnızca ara sıra parametrelerin ayarlanması gerekir;

operatörün kontrol sürecine aktif katılımı nadiren ve öngörülemeyen zamanlarda, genellikle kritik olaylar durumunda (arızalar, acil durumlar vb.) meydana gelir;

Kritik durumlarda operatörün eylemleri zaman açısından kesinlikle sınırlı olabilir (birkaç dakika, hatta saniye).

1. Scada için temel gereksinimler

SCADA sistemleri için aşağıdaki temel gereksinimler geçerlidir:

sistem güvenilirliği;

yönetim güvenliği;

hem çeşitli kontrol ekipmanlarının bağlanması hem de diğer programlarla iletişim açısından açıklık;

veri işleme ve sunumun doğruluğu, grafiksel bir arayüzün uygulanması için zengin olanakların yaratılması;

sistem genişletme kolaylığı;

yeni teknolojilerin kullanımı.

SCADA sistemlerinde kontrol için güvenlik ve güvenilirlik gereksinimleri şunları içerir:

hiçbir ekipman arızası, kontrol nesnesine yanlış bir çıktı eyleminin (komutunun) verilmesine neden olmamalıdır;

hiçbir operatör hatası tek başına kontrol nesnesine yanlış bir çıktı eyleminin (komut) verilmesine neden olmamalıdır;

Tüm kontrol işlemleri operatör (sevk görevlisi) için sezgisel ve kullanışlı olmalıdır.

1. Modern scada'nın temel özellikleri

SCADA sistemlerinin gereksinimlerine bağlı olarak çoğu modern paket aşağıdaki temel yeteneklere sahiptir:

Gerçek programlama olmadan otomasyon sistemi yazılımı oluşturmanıza olanak tanıyan otomatik geliştirme.

Alt düzey cihazlardan birincil bilgilerin toplanması ve saklanması için araçlar.

Birincil bilgilerin işlenmesi için araçlar.

Acil durum sinyallerini kontrol etmek ve kaydetmek için araçlar.

Bilgiyi sonradan işleme yeteneğiyle birlikte saklama araçları (genellikle en popüler veritabanlarına yönelik arayüzler aracılığıyla uygulanır).

Grafikler, histogramlar vb. biçiminde bilgi görselleştirme araçları.

1. Scada sistemlerinin yapısı (mimarisi)

Tüm modern SCADA sistemleri üç ana yapısal bileşen içerir (Şekil).

SCADA sisteminin ana yapısal bileşenleri.

UzakterminalBirim (RTU) - görevi (kontrol) gerçek zamanlı olarak işleyen bir uzak terminal.

İki tür gerçek zamanlı sistem vardır: sert gerçek zamanlı sistemler ve yumuşak gerçek zamanlı sistemler.

Zor gerçek zamanlı sistemler gecikmeye izin verilmez

RTU uygulamalarının aralığı, bir nesneden bilgi toplayan ilkel sensörlerden, bilgiyi işleyen ve gerçek zamanlı olarak kontrol eden özel çok işlemcili, hataya dayanıklı bilgi işlem sistemlerine kadar geniştir. Özel uygulaması, spesifik uygulama tarafından belirlenir. Düşük seviyeli bilgi işlem cihazlarının kullanılması, merkezi kontrol merkezi ile iletişim kanalları için bant genişliği gereksinimlerinin azaltılmasını mümkün kılar.

UstaterminalBirim (MTU) - sevk kontrol merkezi (ana terminal); Genellikle yumuşak gerçek zamanlı olarak yüksek düzeyde veri işleme ve kontrol gerçekleştirir. Ana işlevlerden biri, insan operatör ile sistem arasında bir arayüz sağlamaktır. MTU, iletişim kanallarını bağlamak için ek cihazlara sahip tek bir bilgisayardan, büyük bilgi işlem sistemlerine ve/veya iş istasyonlarına ve yerel bir ağa bağlı sunuculara kadar çok çeşitli biçimlerde uygulanabilir.

İletişimSistem (CS) - Verilerin uzak noktalardan (nesneler, terminaller) operatör-dağıtıcının merkezi arayüzüne iletilmesi ve kontrol sinyallerinin RTU'ya iletilmesi için iletişim sistemi (iletişim kanalları) gereklidir.