Проектирование уровня SCADA в АСУТП

С.В. Толмачёв,

м.н.с., соиск.,

ИПУ РАН, г. Москва

Аннотация

Предлагается альтернативная схема этапа проектирования уровня SCADA при разработке АСУТП.

Abstract

Alternative scheme of developing the SCADA level of automated control system is offered.

За последние десятилетия автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) для их промышленного применения разрабатывались в условиях, которые в первую очередь позволяли сами средства их разработки. На сам процесс разработки были введены стандарты, которым неотступно следуют и при создании современных систем АСУ ТП. [1, 2, 3]

Сам процесс разработки предполагал стадии, которые были отделены друг от друга. Результаты полностью завершенной работы на одной стадии разработки системы являлись основой и отправной точкой для начала работы на следующей стадии разработки системы. При этом результаты, полученные на предыдущей стадии разработки, не могли повлиять на сам процесс работы на следующей стадии разработки.

Рассмотрим смежные стадии разработки системы АСУТП – стадию разработки проектной документации, описывающей требования к проекту АСУ ТП внутри SCADA-системы и стадию разработки проекта внутри SCADA на основании ранее созданной, согласованной и утвержденной документации.

рис. 1 Разработка проектной документации

На первой стадии (рис.1) ведется разработка пакета документов, описывающих будущий проект в SCADA и набор требований к нему во всех его деталях. После чего ведется работа по согласованию и утверждению созданного пакета. В процессе согласования и утверждения вносятся изменения в документацию, но после окончательного утверждения подобная документация не подлежит дальнейшим изменениям. На этом стадия разработки проектной документации для уровня SCADA в системе АСУ ТП считается законченной, и начинается работа в следующей стадии – стадии непосредственного создания проекта, соответствующего конкретному технологическому объекту, внутри SCADA системы и с помощью ее инструментов проектирования.

Созданный пакет документов передается проектировщикам, которые, с одной стороны, руководствуются в своей работе информацией из полученного пакета документов, а с другой стороны, работая исключительно в SCADA в режиме разработки и ее инструментами для разработки, создают уровень SCADA для будущей конкретной системы АСУ ТП (рис. 2).

Описанная схема работы на этих двух смежных стадиях сложилась в результате естественного постепенного развития со временем: развития как самих АСУ ТП и их компонентов, так и развития стандартов и требований к созданию этих систем и их компонентов; количественному и качественному развитию средств, необходимых для этого.

Современный уровень развития вычислительной техники и информационных технологий позволяет пересмотреть описанную схему работы и предложить некоторые изменения в ней.

рис. 2 Разработка проекта ТОУ средствами SCADA

Фактически, работа над пакетом проектной документации ведется с помощью электронных средств, и весь набор документов на момент окончательного согласования и утверждения хранится в электронном виде. При этом он содержит всю необходимую информацию для разработки проекта в SCADA.

В свою очередь современные SCADA-системы являются, как правило, закрытыми для внешних приложений и предоставляют ограниченный промышленными стандартами набор интерфейсов для доступа к информации, которыми они оперируют при непосредственной работе в режиме эксплуатации. Поэтому на стадии создания проекта в SCADA проектировщики выполняют ручной перенос информации, описывающей уровень SCADA для создаваемой АСУ ТП, из проектной документации непосредственно в SCADA-систему с помощью ее средств разработки. Современный уровень развития программного обеспечения позволяет предложить автоматизировать стадию разработки проекта внутри SCADA системы.

Так как пакет документов содержится в электронном виде, то после его утверждения есть возможность автоматической генерации всего проекта внутри SCADA-системы программными средствами, если SCADA предоставляют служащий этому открытый программный интерфейс для внешних приложений. На данный момент лишь отдельные современные SCADA-системы обладают подобной функциональностью. Но в то же время можно предложить следующую схему проектирования уровня SCADA системы для АСУ ТП (рис. 3).

рис 3. Альтернативная схема процесса проектирования уровня SCADA для АСУ ТП

Таким образом, есть возможность создания средств автоматизации для разработки всего уровня SCADA для АСУ ТП. В лаборатории №3 ИПУ РАН ведутся работы по практической реализации этой схемы.

Литература

1. Проектирование и внедрение АСУП. Кирилюк Н.И., Колинько А.И., Куприянов А.В., Пилипенко А.М., Пятенко Т.Г., Сирченко А.Г. «Технiка», 1972. 184 с.

2. Проектирование автоматизированных систем в промышленности, сб. науч. тр./ Тимофеев Б.Б. и др. Киев, ИК АН УССР, 1985. 63 с.

3. Емельянов А.И., Капник О.В. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие по содержанию и оформлению проектов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.:Энергоатомиздат, 1983, - 400с.