Что за программа скада

Термин SCADA-система используют для обозначения программно-аппаратного комплекса сбора данных (телемеханического комплекса).

К основным задачам, решаемым SCADA-системами, относятся:

• Обмен данными в реальном времени с УСО (устройством связи с контролируемым объектом). Этим устройством может быть как промышленный контроллер, так и плата ввода/вывода.
• Обработка информации в реальном времени.
• Отображение информации на экране монитора в понятной для человека форме (HMI сокр. от англ. Human Machine Interface — человеко-машинный интерфейс).
• Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.
• Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.
• Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.
• Архивирование технологической информации (сбор истории).

Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронными таблицами, текстовыми процессорами и т.д.). В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES.

Микроконтроллер и scada система.

Иногда SCADA-системы комплектуются дополнительным ПО для программирования промышленных контроллеров. Такие SCADA-системы называются интегрированными, и к ним добавляют термин SoftLogiс.

Это была сухая формулировка, взятая из энциклопедии. На самом деле системы такого класса имеют четкое предназначение – они предоставляют возможность осуществлять мониторинг и диспетчерский контроль множества удаленных объектов (от 1 до 10000 пунктов контроля, иногда на расстоянии в тысячи километров друг от друга) или одного территориально распределенного объекта.

Классическими примерами являются:

• Нефтепроводы;
• Газопроводы;
• Водопроводы;
• Удалённые электрораспределительные подстанции;
• Водозаборы;
• Дизель-генераторные пункты и т.д.

Основная задача SCADA – это сбор информации о множестве удаленных объектов, поступающей с пунктов контроля, и отображение этой информации в едином диспетчерском центре. Кроме этого, SCADA должна обеспечивать долгосрочное архивирование полученных данных. При этом диспетчер зачастую имеет возможность не только пассивно наблюдать за объектом, но и ограниченно им управлять, реагируя на различные ситуации.

Общая структура SCADA

Работа SCADA – это непрерывный процесс сбора информации реального времени с удаленных точек (объектов) для обработки, анализа и возможного управления.

Требование обработки реального времени обусловлено необходимостью оперативной доставки (выдачи) всех сообщений и данных на центральный интерфейс оператора (диспетчера). В то же время понятие реального времени отличается для различных SCADA-систем.

Все современные SCADA-системы включают три основных структурных компонента (см. рисунок ниже):

Remote Terminal Unit (RTU) удаленный терминал, подключающийся непосредственно к контролируемому объекту и осуществляющий обработку задачи (управление) в режиме реального времени. Спектр воплощений RTU широк: от примитивных датчиков, осуществляющих съем информации с объекта, до специализированных многопроцессорных отказоустойчивых вычислительных комплексов, осуществляющих обработку информации и управление в режиме жесткого реального времени. Конкретная его реализация определяется спецификой применения. Использование устройств низкоуровневой обработки информации позволяет снизить требования к пропускной способности каналов связи с центральным диспетчерским пунктом.

Лекция 1. СКАДА. Введение в АСУТП

Master Terminal Unit (MTU), Master Station (MS) диспетчерский пункт управления (главный терминал); осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме мягкого (квази-) реального времени. Одна из основных функций – обеспечение человеко-машинного интерфейса (между человеком-оператором и системой). В зависимости от конкретной системы MTU может быть реализован в самом разнообразном виде: от одиночного компьютера с дополнительными устройствами подключения к каналам связи до больших вычислительных систем (мэйнфреймов) и/или объединенных в локальную сеть рабочих станций и серверов. Как правило, и при построении MTU используются различные методы повышения надежности и безопасности работы системы. Устройство MTU часто называют SCADA-сервером.

Communication System (CS) коммуникационная система (каналы связи) между RTU и MTU. Она необходима для передачи данных с удаленных точек (RTU) на центральный интерфейс диспетчера и передачи сигналов управления обратно с MTU на RTU. В качестве коммуникационной системы можно использовать следующие каналы передачи данных:

• Выделенные линии — собственные или арендованные; медный кабель или оптоволокно;
• Частные радиосети;
• Аналоговые телефонные линии;
• Цифровые ISDN сети;
• Сотовые сети GSM (GPRS).

С целью дублирования линий связи устройства могут подключаться к нескольким сетям, например к выделенной линии и резервному радиоканалу.

Особенности SCADA как процесса управления

Ниже перечисленные некоторые характерные особенности процесса управления в современных диспетчерских системах:

• В системах SCADA обязательно наличие человека (оператора, диспетчера);
• Любое неправильное воздействие может привести к отказу (потере) объекта управления или даже катастрофическим последствиям;
• Диспетчер несет, как правило, общую ответственность за управление системой, которая, при нормальных условиях, только изредка требует подстройки параметров для достижения оптимального функционирования;
• Большую часть времени диспетчер пассивно наблюдает за отображаемой информацией. Активное участие диспетчера в процессе управления происходит нечасто, обычно в случае наступления критических событий — отказов, аварийных и нештатных ситуаций и пр.;
• Действия оператора в критических ситуациях могут быть жестко ограничены по времени (несколькими минутами или даже секундами.

Источник: www.ivtechno.ru

Что за программа скада

Разработка систем диспетчерского контроля и сбора данных (или SCADA, supervisory control and data acquisition) – это важный момент при автоматизации работы предприятия.

Такая система включает в себя программные элементы, задачей которых является сбор данных о работе предприятия, а также их обработка и классификация. Полученная информация выводится на мониторы, где диспетчер имеет возможность быстро реагировать на различные ситуации, возникающие в процессе работы.

SCADA и АСУ ТП

Иногда может возникнуть путаница между понятиями SCADA и АСУ ТП. Стоит понимать, что это не одно и то же. АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическими процессами, включающая в себя исполнительные механизмы, различные сенсоры, программируемые логические контроллеры, а также высший уровень с промышленными серверами, человеко-машинным интерфейсом и системы связи. Именно к последнему уровню и относится SCADA, то есть она является пусть весьма весомой, но частью АСУ ТП.

При правильном подходе Scada серьезно увеличивает производительность предприятия, позволяет определить, достигнуты ли поставленные цели при добыче ресурсов, выпуску продукции, соответствует ли готовый продукт стандартам качества.

В зависимости от задач, поставленных при разработке SCADA системы, она позволяет оператору быстро получить информацию о характере и местонахождении неисправности, если на каком-либо из участков есть проблема, или же самостоятельно выполняет основные задачи, если значения на производственной линии достигнут неких критических значений. Система в состоянии выполнить аварийное отключение, подать сигнал тревоги и т.д.

При этом важно понимать, что данная система не является полноценной заменой промышленным системам управления, в ее задачи никогда не закладывалось самостоятельное управление фабрикой или заводом.

Ее цель – сбор информации с сенсоров и программируемых логических контроллеров и дальнейшая ее передача на человеко-машинный интерфейс, чтобы в свою очередь диспетчер мог видеть реальную картину и принимать более продуманные решения.

Поэтому разработка SCADA систем должна рассматриваться как один из этапов в создании крупной сети управления предприятием.

Разработка SCADA систем: элементы сети

В основе функционирования такой системы лежит пять основных компонентов, обеспечивающих ее универсальность и широкое использование в различных отраслях. Часто они работают вместе с датчиками, что дает больше возможностей для автоматизации.

Первым элементом является программируемые логические контроллеры (сокращается как ПЛК). Это один из способов взаимодействия программы и физических компонентов АСУ ТП. Информация с датчиков поступает на ПЛК, который в свою очередь, передает их на высшие уровни. Такие устройства очень хорошо показывают себя в локальных системах или на каком-то небольшом участке более масштабной сети. В некоторых случаях можно отдавать команды исполнительным механизмам через SCADA, не программируя для этого каждый отдельный контроллер.

RTU (remote terminal units) можно перевести как удаленные терминальные устройства, но чаще встречается такое обозначение, как УСО – устройства связи с объектом. Это в целом похожий на ПЛК способ связи между SCADA и компонентами системы. Если контроллеры применяются в ограниченных масштабах, то УСО часто можно встретить на крупных заводах, распределенных по большой территории, например в нефтеперерабатывающей отрасли.

Серверное оборудование – это сердце системы, аккумулирующее данные и передающее их на человеко-машинный интерфейс. Данные также передаются и в обратном направлении, позволяя управлять различными частями предприятия удаленно. Каждое автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора может взаимодействовать с несколькими серверами.

Человеко-машинный интерфейс или HMI (human machine interface) – это графические интерфейсы, мониторы, графические панели, все, что позволяет осуществить связь человек-машина. В данном случае HMI находится на высшем уровне управления, с ним работает диспетчер. Его задача – представлять данные специалисту в удобной для восприятия форме.

Разработка SCADA систем немыслима также без развитой инфраструктуры связи.

Сложно понять ее устройство, рассматривая лишь отдельные элементы. Для правильной и эффективной работы необходима развитая архитектура системы, описывающая взаимодействие различных блоком друг с другом как единого комплекса управления.

В очень общих чертах описать такое взаимодействие можно следующим образом. Информация может собираться с измерительной сети сенсоров и преобразователей или же заноситься вручную. В ней отражаются изменения любых важных для производства параметров: давления, температуры на линии, напряжения и т.д.

Все полученные переменные сначала поступают на программируемые контроллеры или удаленные терминальные устройства, которые, в свою очередь, передают полученную информацию на серверное оборудование. Часто контроллер или RTU программируется на автоматическое выполнение определенных действий, если этого требует ситуация.

Промышленные сервера обрабатывают полученный сигнал и передают все сведения на графический интерфейс, где с ним уже работает диспетчер, готовый в случае необходимости предпринять меры по устранению неисправностей или сбоев.

Конечно, это весьма обобщенный взгляд. Практически разработка SCADA систем предусматривает весьма сложную архитектуру, охватывающую огромное число компонентов на разных участках производства и использование самых разнообразных протоколов связи.

Для программирования SCADA системы используется специальное программное обеспечение, рассчитанное на куда большую гибкость, чем распределенная система управления.

В качестве примера такого программного обеспечения можно привести программный пакет MasterSCADA.

Это более сложный процесс, дающий в итоге большую свободу действий диспетчеру, позволяя последнему принимать необходимые решения и менять параметры технологических процессов по мере необходимости.

Разработка SCADA систем и информационная безопасность

Ввиду особенностей SCADA систем к ним предъявляются особые требования в плане информационной безопасности. Потенциальная кибератака на что-то, столь тесно связанное с производством, может привести к серьезным последствиям.

Не вполне правильно считать, что SCADA размещена в изолированной сети и не может быть подвержена взлому. С одной стороны это, конечно, верно, т.к. при разработке используются физически изолированные компьютерные сети. Однако в современных реалиях для более эффективной работы используется корпоративная сеть компании, а многие функции автоматизации используют интернет-протоколы. Таким образом система диспетчерского контроля может быть опосредована связана с интернетом и неуязвимой она ни в коем случае не является.

Таким образом стоит рассматривать безопасность SCADA-системы как часть внутренней политики безопасности, что требует разработки необходимых мер на нескольких уровнях, а именно:

• Необходимо определить политику безопасности;
• Обеспечить безопасность сети SCADA системы и операционной среды;
• Обеспечить также безопасность используемых приложений;
• Разработать меры для предотвращения неавторизированного доступа;
• Регулировать также и физический доступ.

Области применения

Большое количество отраслей сегодня используют программы SCADA в своей ежедневной работе. К ним относится не только сфера производства, где необходим контроль качества своего продукта, строгое соблюдение технологии производства и мониторинг складских запасов.

Их также используют для управления движением на дорогах: регулирования светофоров, контроля загруженности участков дорог и передвижения общественного транспорта; для водоочистных сооружений и контроля сточных вод; на электростанциях, где необходимо постоянное наблюдение за электросетью и пр.

Заказать программирование SCADA системы

Заказать программирование SCADA системы можно, обратившись к нашим специалистам. Для этого Вы можете воспользоваться контактной формой или напрямую связаться с нами, позвонив по телефону 8 (812) 454-0-666.

Что за программа скада

2. Определение и общая структура SCADA

3. Функциональная структура SCADA

4. Особенности SCADA как процесса управления

1. Введение

В настоящее время SCADA ( Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) является наиболее перспективной технологией автоматизированного управления во многих отраслях промышленности.

В последние несколько десятилетий за рубежом резко возрос интерес к проблемам построения высокоэффективных и высоконадежных систем диспетчерского управления и сбора данных.

С одной стороны, это связано со значительным прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем.

С другой стороны, развитие информационных технологий, повышение степени автоматизации и перераспределение функций между человеком и аппаратурой обострило проблему взаимодействия человека-оператора с системой управления. Расследование и анализ большинства аварий и происшествий в промышленности и на транспортен, часть из которых привела к катастрофическим последствиям, показали, что, если в 60-х годах ХХ века ошибка человека являлась первоначальной причиной лишь 20 % инцидентов, то в 90-х годах доля «человеческого фактора» возросла до 80 %, причем, в связи с постоянным совершенствованием технологий и повышением надежности электронного оборудования и машин, доля эта может еще возрасти.

Рис. Тенденции причин аварий в сложных автоматизированных системах

Основной причиной таких тенденций является старый традиционный подход к построению АСУ, который применяется часто и в настоящее время: ориентация в первую очередь на применение новейших технических (технологических) достижений, стремление повысить степень автоматизации и функциональные возможности системы и, в то же время, недооценка необходимости построения эффективного человеко-машинного интерфейса ( HMI — Human — Machine Interface ), т.е. интерфейса, ориентированного на оператора.

Возникла необходимость применения нового подхода при разработке таких систем, а именно, ориентация в первую очередь на человека-оператора (диспетчера) и его задачи. Реализацией такого подхода и являются SCADA -системы, которые иногда даже называют SCADA / HMI .

Управление технологическими процессами на основе SCADA -систем стало осуществляться в передовых западных странах в 80-е годы ХХ века. В России переход к управлению на основе SCADA -систем стал осуществляться несколько позднее, в 90-е годы.

SCADA -системы наилучшим образом применимы для автоматизации управления непрерывными и распределенными процессами, какими являются нефтегазовые технологические процессы. Кроме нефтяной и газовой промышленности, SCADA -системы применяются в следующих областях:

1) управление производством, передачей и распределением электроэнергии;

2) промышленное производство;

3) водозабор, водоочистка и водораспределение;

4) управление космическими объектами;

5) управление на транспорте (все виды транспорта: авиа, метро, железнодорожный, автомобильный, водный);

7) военная область.

В мире насчитывается не один десяток компаний, активно занимающихся разработкой и внедрением SCADA -систем. Программные продукты многих из этих компаний представлены на российском рынке. Кроме того, в России существуют компании, которые занимаются разработкой отечественных SCADA -систем.

SCADA — это процесс сбора информации реального времени с удаленных объектов для обработки, анализа и возможного управление этими объектами.

В SCADA -системах в большей или меньшей степени реализованы основные принципы, такие, как работа в режиме реального времени, использование значительного объема избыточной информации (высокая частота обновления данных), сетевая архитектура, принципы открытых систем и модульного исполнения, наличие запасного оборудования, работающего в «горячем резерве» и др.

Все современные SCADA -системы включают три основных структурных компонента.

Рис. Основные структурные компоненты SCADA -системы

Remote Terminal Unit ( RTU ) — удаленный терминал, осуществляющий обработку задачи (управление) в режиме реального времени.

Системы реального времени бывает двух типов: системы жесткого реального времени и системы мягкого реального времени.

Системы жесткого реального времени не допускают никаких задержек

Спектр воплощения RTU широк — от примитивных датчиков, осуществляющих съем информации с объекта, до специализированных многопроцессорных отказоустойчивых вычислительных комплексов, осуществляющих обработку информации и управление в режиме жесткого реального времени. Конкретная его реализация определяется конкретным применением. Использование устройств низкоуровневой обработки информации позволяет снизить требования к пропускной способности каналов связи с центральным диспетчерским пунктом.

Master Terminal Unit ( MTU ) — диспетчерский пункт управления (главный терминал); осуществляет обработку данных и управление высокого уровня, как правило, в режиме мягкого реального времени. Одна из основных функций — обеспечение интерфейса между человеком-оператором и системой. MTU может быть реализован в самом разнообразном виде — от одиночного компьютера с дополнительными устройствами подключения к каналам связи до больших вычислительных систем и/или объединенных в локальную сеть рабочих станций и серверов.

Communication System ( CS ) — коммуникационная система (каналы связи), необходима для передачи данных с удаленных точек (объектов, терминалов) на центральный интерфейс оператора-диспетчера и передачи сигналов управления на RTU .

В названии SCADA присутствуют две основные функции, возлагаемые на системы этого класса:

1) сбор данных о контролируемом процессе;

2) управление технологическим процессом, реализуемое ответственными лицами на основе собранных данных и правил (критериев), выполнение которых обеспечивает наибольшую эффективность технологического процесса.

SCADA -системы обеспечивают выполнение следующих функций:

1) Прием информации о контролируемых технологических параметрах от контроллеров нижних уровней и датчиков.

2) Сохранение принятой информации в архивах.

3) Обработка принятой информации.

4) Графическое представление хода технологического процесса, а также принятой и архивной информации в удобной для восприятия форме.

5) Прием команд оператора и передача их в адрес контроллеров нижних уровней и исполнительных механизмов.

6) Регистрация событий, связанных с контролируемым технологическим процессом и действиями персонала, ответственного за эксплуатацию и обслуживание системы.

7) Оповещение эксплуатационного и обслуживающего персонала об обнаруженных аварийных событиях, связанных с контролируемым технологическим процессом и функционированием программно-аппаратных средств АСУТП с регистрацией действий персонала в аварийных ситуациях.

8) Формирование сводок и других отчетных документов на основе архивной информации.

9) Обмен информацией с автоматизированной системой управления предприятием.

10) Непосредственное автоматическое управление технологическим процессом в соответствии с заданными алгоритмами.