Ицкович_Выпуск2_ПТКОтечественныхФирм (2005 г

40

обеспечение рабочих станций оператора и архивных станций. Она имеет модульное построение. Ее база данных одновременно является базой данных для РС-совместимых контроллеров. Входящий в нее генератор динамики является инструментом создания мнемосхем и отчетов. Имеется библиотека графических примитивов для мнемосхем; библиотека типовых программных модулей регулирования, управления задвижками и клапанами; средства анимации изображений; набор виртуальных приборов. Типы трендов: оперативные и исторические. Минимальное время дискретизации кривых на трендах - 1 с, максимальное - 1 час. Автоматическое архивирование событий, аварийных ситуаций, изменений измеряемых величин во времени предшествующем и последующем аварийным ситуациям. Язык построения пользовательских программ - C++. Имеется защита от несанкционированного доступа: система паролей и различные уровни доступа к выполнению разных групп функций.

Следует отметить, что SCADA-программа КРУГ-2000 имеет ряд драйверов к отечественным техническим средствам: Ремиконт Р-130, Ломиконт, Ш-711, устройства УГР, средства телемеханики ТК-301.

Подробное описание SCADA-программы КРУГ-2000 приведено в выпуске 1 данной серии аналитических обзоров.

Кроме того, поскольку у всех контроллеров есть ОРС-серверы, то с ними могут взаимодействовать без специальных драйверов практически любые современные открытые SCADA-программы, работающие под операционной системой Windows с установленной моделью DCOM, а предлагаемые производителем комплекса рабочие станции операторов работают именно с этими операционными системами.

Для программирования контроллеров производитель комплекса предлагает использовать разработанный специализированной программной фирмой "CJ International" набор технологических языков ISaGRAF, который может быть использован с любым контроллером, имеющим ЮМ-овскую архитектуру. Этот набор выполнен по стандарту технологических языков программироывания контроллеров IEC 1131.3; он включает в себя пять взаимодействующих языков: язык лестничных диаграмм (для программирования релейных схем), язык функциональных блоковых диаграмм (графический конфигуратор с набором типовых программных модулей), язык последовательных функциональных схем (для последовательного набора операций), язык структурированного текста (типа Pascal), язык инструкций (типа Ассемблера). В наборе есть средства для визуального интерактивного создания программы, для ее документирования, архивации и мониторинга. В настоящее время ISaGRAF получил широкое распространение в мире.

Производитель комплекса распространяет также технологический язык программирования контроллеров КРУГОЛ, который является частью пакета программ КРУГ-2000.

Технологический язык КРУГОЛ обеспечивает выполнение алгебраических, арифметических и логических операций, конфигурирование имеющихся в библиотеке программных модулей, операций с различными таймерами и астрономическим временем.

Поставляется САПР для автоматизированного создания документации системы: перечня измеряемых величин, спецификации аппаратуры, схемы кабельных соединений, перечня исполнительной арматуры, таблиц заполнения шкафов и подключения входных/выходных сигналов, монтажно-коммуникационные схемы шкафов. База данных документации формируется на базе типовых программных средств WORD и AutoCad и хранится в формате СУБД ACCESS.

41

11. Организационные показатели комплекса

Срок поставки - от 4 до 20 недель в зависимости от размера системы и комплектности.

Гарантийные обязательства - 12 месяцев на работу контроллеров с момента их пуска в эксплуатацию или 18 месяцев с момента поставки..

Технические центры по обслуживанию системы: -г. Пенза, ООО "ТРЭЙ ГМБХ", НПФ "Круг"; -г. Нижнекамск, ТОО "КАМА-АВТОМАТИКА"; -г. Россошь, НПФ "Круг";

-г. Саратов, OOO "АПРОТЕХ".

42

КОМПЛЕКС КРУИЗ ФИРМЫ "ПИК ЗЕБРА"

1 Краткая характеристика фирмы "ПИК ЗЕБРА"

Производитель комплекса - фирма "ПИК ЗЕБРА" (г. Москва) выделилась несколько лет назад из фирмы «Пик Прогресс». Она, также как фирма «Пик Прогресс», имеет тот же опыт создания систем управления для космических и наземных систем специального назначения и разработки АСУ ТП для теплоэнергетики. При разделении общего наработанного продукта у фирм "ПИК ЗЕБРА" и «Пик Прогресс» остались общие технические решения (которые можно отметить по описаниям их ПТК в данном обзоре) и появились существенные различия в отдельных свойствах и характеристиках ПТК.

2. Общие сведения о комплексе

Комплекс КРУИЗ предназначен для применения в производствах любых отраслей. Он может быть применен на объектах, содержащих до десяти тысяч входных/выходных сигналов.

Блоки и элементы системы выполнены с использованием следующих типовых компонентов :

-типовая сетевая операционная система Windows NT с сетевым протоколом TCP/IP на верхнем уровне управления;

-типовая сеть Ethernet;

-промышленный контроллер архитектуры IBM PC (в стандарте Micro PC). Открытость системы заключается в наличии в ней :

-типовых портов - RS-232 и RS-485;

возможности интеграции с прикладными пакетами программ, с распространенными СУБД и электронными таблицами с помощью ОРС, DDE/NetDDE , COM/DCOM, ODBC.

Применяемые в системе промышленный контроллер и адаптеры (АЦП, ЦАП, модемы, сетевые контроллеры), производимые на фирме "Octagon System", аттестованы по стандарту управления качеством ISO 9000:2000. Имеется Российский сертификат на систему в целом, как на средство измерения.

Пример промышленного внедрения этой системы - АСУТП котла и топливоподачи Ангарской ТЭЦ-9.

3. Сетевая структура.

В системе реализован один уровень сетей: промышленная сеть, соединяющая контроллеры между собою и с рабочими станциями оператора и реализованная на базе многосегментной сети Ethernet со скоростью 10 Мбит/с. В зависимости от требований по числу узлов и расстояниям могут использоваться различные физические линии (витая пара или оптоволокно). Сетевые линии дублированы. Максимальное расстояние от концентратора сети до адаптера на сети из витой пары - 100 м. В сети реализуется метод случайного доступа.

Кроме того, контроллеры могут соединяться между собою и с резервной системой управления по последовательному каналу порта RS-485.

На рисунке приведен вариант подобной структуры.

43

4. Контроллеры

Используется PC-совместимый контроллер на базе одноплатной промышленной микро-ЭВМ типа микро-РС фирмы Octagon Systems с внутренней магистралью типа ISA.

Таблица

№	Наименование	Характеристики
1	Наименование модулей CPU	5066
2.	тип центр, процессора/ возможность расширения	Ат5*86,
3.	частота обработки Мгц.	133
4.	объем ОЗУ	1-16 Мбайт
5.	объем энергонезависимого ОЗУ, возможность	88 байт,возможно 128 Кбайт
	расширения
6.	объем ПЗУ (Flash-память)	2 Мбайта
7.	мах. число любых каналов ввода/вывода	до 400
8.	Операционная система:	MS-DOS 6.22

Контроллер имеет последовательные порты RS-232 и RS-485.

Кроме одноплатной микро-ЭВМ контроллер содержит адаптер сети Ethernet, порт клавиатуры и динамика, вторичный источник питания и дополнительные платы, обеспечивающие работу блоков ввода/вывода.

5. Блоки ввода/вывода

Имеется стандартный набор блоков ввода-вывода (см. таблицу ниже), позволяющий подобрать нужную конфигурацию входов и выходов для конкретного применения. Выходные дискретные сигналы выдаются бесконтактным способом.

44

Аналоговые блоки преобразуют стандартные аналоговые сигналы и сигналы от термодатчиков с точностью 11 разрядов (12-ый -знаковый). Сигналы с термопар и термосопротивлений принимаются на блоки нормирующих усилителей, затем подаются на стандартные аналоговые входы. Компенсация холодного спая производится программным путем. Температурные и аналоговые входные блоки имеют групповую гальваническую развязку на 500 в, а аналоговые выходные блоки - индивидуальную гальваническую развязку на 1000 в. Общая погрешность преобразования 0.1 - 0.2 % для сигналов ТС и ТП, 0.25 % для других аналоговых входных сигналов, 0.2 % для аналоговых выходных сигналов.

Входные/выходные дискретные блоки настраиваются (на вход или выход группами по 4 или 8 портов), имеют индивидуальную или групповую гальваническую развязку от 500 в.

Искрогасящие цепи могут быть установлены на входы-выходы, перечень которых выдает Заказчик.

		Таблица.
№	Наименование	Характеристики :
1.	блоки аналоговые входные	до 30 каналов: 0-5 ма, 4-20 ма, -5-+5 в, 0-5 в, -10-10 в
2.	блоки термосопротивлений	8, 10 (20) каналов термосопротивлений
3	блоки термопар	10 (20) каналов термопар
4.	блоки дискретных низкоуровневых	32 канала на 0-30 в
	входных сигналов
5	блоки дискретных входных	32 канала на 1800 ом и 600 ом входного сопротивления
	сигналов типа сухой контакт
6	блоки дискретных	30 каналов на 0-280 в переменного тока
	высокоуровневых входных
	сигналов
7.	блоки инициативных дискретных	16 каналов на 0-32 в постоянного тока
	входных сигналов
8.	блоки дискретные выходные	16 вых. каналов на 5-60 в 2а постоянного тока,
		16 вых. каналов на 5-250 в 0.55а постоянного тока,
		16 вых. каналов на 24-280 в 2а, 50гц. переменного тока
9.	блоки аналоговые выходные	8 каналов на 4-20 ма, 0-20 ма

6. Рабочие станции

Пульты оператора содержат персональные компьютеры типа Pentium III - IV в промышленном или обычном исполнении, подключаемые в качестве абонентов локальных сетей. Число дисплеев и их конкретные характеристики определяются Заказчиком. Клавиатура имеет промышленное исполнение (со встроенной "мышью" или трекболом). Рабочие станции оснащаются средствами звукового оповещения типа Sound Blaster. Средства отображения могут быть дополнены проекционными экранами. Операционная система рабочей станции - Windows NT.

Примерные характеристики рабочей станции оператора представлены в таблице.

			Таблица.
	Наименование	Характеристики	1
№
1	Тип ПЭВМ, процессор, раб. частота	PC на процессорах типа PIII 600 Мгц.
2	Число дисплеев	1-2 шт., 17"-21"
3	Операционная система	Windows NT
4.	ОЗУ	64-128 Мб, AGP 4 Mb.
5.	Диск	10 Гб
6.	Дополнительная аппаратура:	(по заказу) широкоформатные фирмы SYNELEC с
	- проекторы на экран	экраном 1*0.75 м. (общий экран 5*1.5 м.)

45

Локальные оперативные базы данных формируются на каждой рабочей станции оператора. Общий архив ПТК КРУИЗ формируется на выделенном дублированном компьютере в СУБД Microsoft Acces.

Отдельная рабочая станция диагностики состояния всего комплекса технических средств выявляет неисправные узлы аппаратуры всех уровней ПТК. Для этого поставляются специальные диагностические тесты, которые позволяют обслуживающему ПТК персоналу оперативно заменять отказавшие в процессе эксплуатации узлы.

7. Динамика работы комплекса

Цикл опроса датчика - 50 мс (при контроле электротехнического оборудования это время можно уменьшить до 1 мс).

Время реакции контроллера от сигнала датчика до исполнительного механизма - 50 мс (при управлением электротехническим оборудованием это время можно уменьшить до 10 мс).

Минимальный интервал регистрации аварийных сообщений - 10 мс. Минимальный цикл работы регулятора - 100 мс.

Цикл смены кадров на рабочей станции оператора 1 с. Время визуализации изменившегося значения датчика не более 1 с.

Система единого времени с фиксацией 1 мс. Точность привязки сигналов к шкале времени - 20 мс. Рассогласование шкалы времени с астрономическим временем до 1 с.

Минимальное время перезапуска контроллеров после выключения питания - 5 с.

8. Надежность работы комплекса

Основные меры обеспечения надежности работы комплекса КРУИЗ. Предусмотрена возможность создания резервной системы управления на базе

отдельного персонального компьютера, соединенного с рядом датчиков, измеряющих наиболее важные величины объекта, и выдающих сигналы управления непосредственно на исполнительные механизмы объекта. Этот компьютер может связываться с основной системой управления как через промышленную сеть, так и по отдельной линии через порт RS-485.

В контроллерах работает таймер-сторож Watchdog и в них ведется постоянная диагностика в режиме On Line. С помощью специальных прикладных программ реализуется три уровня диагностики: на уровне ПТК с точностью до отдельного блока, на уровне контроллерной стойки с точностью до сигнала, на уровне отдельного контроллера с точностью до значения и идентификатора каждого сигнала.

Среднее время обнаружения неисправности и замены отказавшего блока или модуля с учетом доставки ЗИП не превышает 60 минут.

Применена коммутация резервированных модулей ввода-вывода на разных контроллерах,

В контроллерах дублируются центральные процессоры (CPU) в варианте "горячего резерва". Если дублированы датчики, то дублируются и блоки ввода контроллеров.

Сеть и сетевое оборудование дублированы с автоматическим переходом на резерв по алгоритмам автоматического выбора «ведущий - горячий резерв».

46

В пультах операторов предусмотрено дублирование основных рабочих мест, визуализирующих всю информацию оператору, а также компьютера, на котором функционирует архив ПТК.

Все блоки ПТК подключаются к источникам бесперебойного питания, тип и мощность которых определяется требованием заказчика. Переход со штатного питания на аварийное от указанных источников происходит автоматически при любых неисправностях основного питания.

9. Условия окружающей среды

Стандартное конструктивное исполнение системы (напольные и навесные шкафы) обеспечивает защиту по стандарту IP54. Применяемые варианты конструктивов "Евромеханика" при установке дополнительных герметизирующих прокладок позволяют довести защиту от механических воздействий и воздействий влаги до класса IP64 или IP65.

Аппаратура сохраняет все свои характеристики в диапазоне температур +10 - +45 °С.

Аппаратура системы работает при следующих условиях окружающей среды:

-атмосферное давление 630 - 800 мм. рт. ст.;

-относительная влажность до 70% при температуре 27 °С и до 98 % при температуре +35 ° С;

-вибрация в диапазоне частот 5-25 гц. с амплитудой 0.1 мм.;

-удары с ускорением до 20 g и длительностью до 5 мс;

-внешние магнитные поля постоянного и переменного тока частотой 50 гц напряженностью до 400 а/м;

-внешние электрические поля напряженностью до 10 Кв/м.

10.Программное обеспечение комплекса

Вкачестве операционных систем в данном комплексе используется MS-DOS

6.22в контроллерах, Windows NT в рабочих станциях операторов, Lantastic 7.0 для организации обмена по сети Ethernet.

Все прикладное программное обеспечение базируется на пакете, состоящем из открытой SCADA-программы TRACE MODE и пакета набора программ контроллера Микро МРВ российской фирмы AdAstrA (подробно эти программные продукты описаны в выпуске 1 данной серии аналитических обзоров).

Микро МРВ реализует опрос датчиков с заданной частотой, первичную обработку принятых сигналов, регулирование и выдачу управляющих сигналов, передачу информации на операторский уровень и прием команд операторов, обмен данными по промышленной сети, тестирование аппаратуры.

В TRACE MODE встроены соответствующие международному стандарту IEC 61131.3 технологические языки Техно-FBD и Техно-IL, которые реализуют любые задачи логического управления.

Различные законы автоматического регулирования обеспечиваются средствами TRACE MODE:

-одноконтурное регулирование (PDD, РID,ШИМ), -импульсное регулирование, -каскадное регулирование,

-регулирование произвольной структуры, -управление дискретными сигналами.

47

Монитор реального времени TRACE MODE в рабочей станции оператора реализует обмен данными с контроллерами, прием команд оператора, обработку данных, отображение информации на экране дисплея, архивирование, формирование трендов и отчетов, поддержку единого времени в комплексе.

Кроме мнемосхем информация на рабочую станцию выдается в виде гистограмм, трендов, таблиц. Все гистограммы, тренды, таблицы подразделяются на готовые (разрабатываемык на этапе проектирования АСУ) и на свободно формируемые оператором во время работы. Тренды могут масштабироваться по всем осям, на них могут размещаться ряд кривых с общими или отдельными шкалами.

Технологическая сигнализация выполняется графикой на сигнальном табло экрана дисплея, текстовым сообщением на экране, звуковым (речевым) оповещением оператора. При отображении работы защит выводится на экран дисплея дерево срабатывания защит с указанием временных интервалов между срабатываниями.

Архивация данных производится с привязкой к системному времени. Кроме измеренных данных в архив заносятся все действия оператора и данные диагностических тестов.

Протоколирование технологической информации реализуется специальным продуктом "Сервер протоколирования", входящим в пакет TRACE MODE. С его помощью можно разрабатывать различные шаблоны формируемых протоколов и отчетов.

Дистанционное управление может реализовываться оператором либо постоянными командами (действующими до конца движения исполнительного механизма), либо импульсными командами работы исполнительного механизма заданное время.

Защита от несанкционированного доступа реализуется средствами операционной системы рабочей станции оператора и программным обеспечением TRACE MODE. Вводятся уровни пользователей, пароли конкретных пользователей, ограничивается доступ отдельным пользователям на определенные действия.

11. Организационные показатели комплекса

Оплата работ со стороны Заказчика производится поэтапно с авансированием закупки комплектующих.

Срок поставки оборудования от 6 до 9 месяцев с момента получения аванса. Гарантии поставщика - 2 года со дня ввода в эксплуатацию.

Фирма имеет технический центр по обслуживанию системы в г. Москве.

48

КОМПЛЕКС МИКРОКОНТ ФИРМЫ АО «НПО Системотехника»

1. Краткая характеристика фирмы АО «НПО Системотехника»

Разработчиком, производителем и распространителем системы СТАЛКЕР-МК является АО "НПО Системотехника» (г. Иваново).

Предприятие выпускает программируемые контроллеры и средства автоматизации с 1978 года. За это время было освоено в производстве четыре поколения контроллеров: МПК-580, Микроконт-64, Микроконт-Р1 и Микроконт-Р2. Разработка и поставка комплексов АСУ ТП на базе выпускаемых контроллеров выполняется с 1986 года.

За эти годы автоматизированы десятки крупных промышленных объектов на территории СНГ и за рубежом. С 1994 года ПТК производятся на базе программируемых контроллеров Микроконт-Р2 и рабочих станций оператора, программируемых с помощью SCADA-программы Сталкер. ПТК выпускаются под торговой маркой Микроконт. Контроллеры Микроконт-Р2 разработаны специально для реализации распределенных многоуровневых иерархических систем управления. Основной опыт применения контроллеров Микроконт-Р2 накоплен в энергетической промышленности (котлоагрегаты, энергоблоки, водоподготовительные и газораспределительные установки, городские теплосети), а также на предприятиях строительной и электронной промышленности. Внедрены сотни ПТК.

2. Общие сведения о комплексе

ПТК Микроконт предназначен для создания многоуровневых информационных и управляющих систем от встроенной локальной подсистемы управления регулирующим клапаном до системы управления крупным участком промышленного предприятия.

Максимальное число входных переменных: аналоговые - 10 000, дискретные - 20 000; максимальное число выходных переменных: аналоговые - 1 024, бинарные - 2 048.

Открытость системы определяется следующими возможностями ее связей с другими системами и средствами автоматики:

1. Обеспечено подключение к системе отечественных контроллеров Ремиконт130, ряда зарубежных контроллеров.

2.Имеются интерфейсы для связи с типовыми сетями Arcnet, Token Ring, Modbus, Bitbus, CAN.

З.Контроллеры имеют стандартные физические порты: RS-232, RS-485. 4.Программные средства совместимы с прикладными программами,

работающими под ОС Windows.

5.Используется типовая информационная сеть Ethernet.

Система имеет сертификат на средство измерения Госстандарта России. Применяемые в составе ПТК изделия зарубежного производства соответствуют

стандарту качества ISO 9000:2000.

49

Примеры внедрения системы: информационно-управляющая система котлоагрегата ТЭЦ-20 Мосэнерго, распределенная система управления Гортеплосетью г.Иванова.

3.Сетевая структура

Сетевая структура системы представляется иерархической многоуровневой за счет связей нескольких промышленных сетей через контроллеры-шлюзы. На рисунке представлен пример структуры комплекса Микроконт.

Информационной сетью, связывающей рабочие станции операторов друг с другом и имеющей выход на корпоративную сеть предприятия, является сеть Ethernet. Она же используется в качестве промышленной сети верхнего иерархического уровня, при соединении контроллеров друг с другом и с рабочими станциями, при необходимости построения скоростных систем. Информационная сеть поддерживает до 8 персональных ЭВМ (рабочих станций), каждая из которых может резервировать работу друг друга. Параметры информационной сети: тип кабеля - витая пара /коаксиальный кабель/, оптоволокно; скорость передачи - 10 Мбод; длина сегмента - 100 м /185 м/, 4500 м; максимальное число сегментов - 5. В ряде применений сервер может выполнять и функции рабочей станции оператора.

В качестве промышленных сетей используются также различные свои и типовые промышленные сети с методом доступа Master/Slave.

1 .Собственная сеть Bitnet. Она работает в режиме плавающего мастера, когда право доступа к сети передается поочередно всем узлам сети. Параметры сети: число