ПТК Космотроника

Программно-технический комплекс "Космотроника"

Российская компания АО "ПИК ПРОГРЕСС", работающая на рынке АСУТП с 1991 года, предлагает промышленным компаниям решения в области создания систем телемеханики, а также технического и коммерческого учета электроэнергии на основе программно-технического комплекса (ПТК) "Космотроника". Комплекс зарекомендовал себя в таких отраслях, как энергетическая, добычи нефти и газа, теплоснабжение, водоснабжение, складское хозяйство, и пр.

На основе ПТК "Космотроника" могут строиться как простейшие системы телеметрии, включающие минимум оборудования, так и крупные распределенные системы с единым диспетчерским пунктом.

Применяемые конструктивные и аппаратно-программные решения позволяют эксплуатировать комплекс в сложных климатических условиях, даже за полярным кругом (см. пример). Обширный набор доступных каналов связи обеспечит стабильную связь с объектом управления без потерь качества информации.

Навигация по статье

Цели создания систем телемеханики
Основные функции системы телемеханики
Преимущества ПТК "Космотроника"
Структура комплекса
Оборудование комплекса телемеханики
Программное обеспечение контроллеров
Программное обеспечение верхнего уровня
Автоматизированное рабочее место "Телемеханика"
Коммуникационный сервер
Единый диспетчерский пункт системы телемеханики всего предприятия
Диспетчерский мнемощит

Цели создания систем телемеханики

Главная задача комплекса - обеспечить руководителей и технический персонал всех рангов универсальным инструментом принятия решений в реальном времени, базируясь на правильно предоставленной, динамической отчетности и информации. Что дает безаварийную работу объектов предприятия и выполнения всех взятых обязательств перед заказчиками.

Применение ПТК "Космотроника" для построения систем телемеханики и диспетчерского управления позволяет решать следующие задачи:

увеличение маржинальной прибыли и оплачиваемой мощности за счет снижения аварийности;
уменьшение затрат на ремонтную программу без увеличения рисков;
обеспечение руководителей всех рангов механизмом оперативного принятия решений по целевому и правильному использованию бюджета;
повышение безопасности, культуры производства и улучшение условий труда;
повышение уровня организации учета энергоресурсов, оперативности и достоверности получения информации.

В начало

Основные функции системы телемеханики

Основными функциями системы телемеханики на основе ПТК "Космотроника" являются:

централизованный дистанционный контроль состояния технологических объектов;
автоматическое управление технологическим процессом по заданным алгоритмам;
дистанционное ручное управление объектом;
удаленный контроль действий обслуживающего персонала;
сбор и передача в автоматическом режиме по различным каналам связи на верхний уровень (единый диспетчерский пункт) информации о состоянии технологического процесса;
передача информации в сторонние системы по стандартным коммуникационным протоколам;
дистанционное соблюдение заданного режима потребления электроэнергии (контроль нагрузки, соблюдение графика потребления и пр.);
автоматическая блокировка неправильных действий персонала;
получение детальной информации о параметрах электросети, работы электрооборудования и осуществление диспетчеризации управления в режиме реального времени;
оптимизация технологических режимов работы;
обеспечение резервного питания контроллеров от встроенного источника;
формирование отчетов и графиков по запросу, а также генерирование сводок.

В начало

Преимущества ПТК "Космотроника"

Блокировка неправильных действий персонала

Для гарантии надежной работы алгоритмов блокировок и защит в контроллер телемеханики «Космотроника» заложена функция локального управления. Она заключается в следующем. Показатели текущего состояния коммутационных аппаратов, условий блокировок и самих блокировок собираются и проверяются контроллером. Если за время, необходимое для выполнения команды оператора, складываются условия на запрет телеуправления, то такое действие оператора будет заблокировано. Включение алгоритмов управления в работу контроллера нижнего уровня дает возможность сохранения функций блокировки ошибочных действий оператора и защиты коммутационного аппарата вне зависимости от состояния связи с верхним уровнем комплекса.

Передача данных в сторонние системы по стандартным протоколам

Для корректной работы объекта управления часто бывает необходимо передавать данные в сторонние системы различного уровня подчинения (вышестоящие - общая АСУ предприятия, или нижестоящие - локальные САУ). Так, контроллер телемеханики обеспечивает канал ретрансляции данных на АРМ устройств релейной защиты (АРМ РЗА). Для стыковки со сторонними системами и обеспечения работы всех систем как единое целое комплекс "Космотроника" обеспечивается поддержкой стандартных протоколов передачи данных, таких, как:

OPC (UA / DA)
МЭК 60870-5-101 (IEC 60870-5-101);
МЭК 60870-5-103 (IEC 60870-5-103);
МЭК 60870-5-104 (IEC 60870-5-104);
MODBUS RTU;
MODBUS TCP.

"Прозрачный" канал связи

Оборудование ПТК "Космотроника" при необходимости может обеспечить доступ к аппаратуре (счетчикам электроэнергии, устройствам РЗА, и пр.) сторонней системе посредством "прозрачного" канала связи, давая возможность получать информацию с приборов с использованием внутреннего нестандартного протокола.

Большое количество доступных каналов связи

Комплекс "Космотроника" дает возможность использовать большое количество различных каналов связи, таких, как:

кабель - "витая пара";
телефонные линии;
силовые кабели электросети 6-10 кВ;
радиоканал;
GSM;
GPRS;
3G.

Повышенная надежность

Большим преимуществом системы телемеханики на основе ПТК "Космотроника" является высокая отказоустойчивость. Так, оборудование комплекса работает в расширенном диапазоне рабочих температур.

Комплекс "Космотроника" изначально создавался для применения в нефтегазовой отрасли, где объекты автоматизации распределены на значительной площади и находятся в суровых условиях эксплуатации. Система соответствует самым последним требованиям, предъявляемым к цифровым промышленным сетям.

Сам факт того, что технические средства комплекса могут эксплуатироваться без присутствия персонала (например, на удаленных котельных) говорит о многом. Оборудование имеет длительный срок эксплуатации: верхний уровень - 10 лет, нижний уровень - 20 лет. Расстояния в 50-100 километров – не помеха для комплекса «Космотроника».

Одним из самых важных факторов функционирования электрических устройств при применении в промышленности является защита от импульсных помех, которые чаще всего обусловлены высоким напряжением при переключениях и грозовых разрядах. Аппаратура комплекса обладает высокой защитой линий RS485/422, Ethernet и питания от импульсных помех:

гальваническая изоляция Ethernet: 1.5 кВ;
гальваническая изоляция RS485 и RS485/422: 2.5 кВ;
защита COM-портов от импульсных перенапряжений до 5 кВ;
защита питания: 4 кВ.

Оптимальная стоимость

Экономическая и политическая ситуация в мире в последние годы привела к возникновению значительных финансовых рисков при внедрении и эксплуатации АСУТП в условиях колебания валют. Оборудование, входящее в состав ПТК "Космотроника", сконструировано на основе надежных недорогих комплектующих от проверенных поставщиков.

Наличие в составе комплекса «Космотроника» недорогих малогабаритных процессорных модулей позволяет легко встраивать в него дополнительные программные задачи, меняя конфигурацию без существенных затрат. Все это приводит к отсутствию больших затрат на сопровождение и ремонт комплекса. Несомненно, по сравнению с западными системами подобного типа стоимость нашего оборудования, а также стоимость его эксплуатации существенно ниже.

В начало

Структура комплекса

Нижний уровень — первичные средства автоматизации (датчики, измерительные преобразователи, приборы местного контроля, исполнительные устройства);
Средний уровень — устройства сопряжения с объектом (УСО), контроллеры телемеханики;
Верхний уровень — информационно-вычислительный комплекс (АРМ оператора, серверы базы данных);
Каналы и оборудование для передачи информации.

В начало

Оборудование комплекса телемеханики

Типовой состав шкафа-контроллера телемеханики

Ядро комплекса представляют шкафы - контроллеры телемеханики. Они устанавливаются непосредственно на объекте и позволяют управлять станциями управления насосами и прочим оборудованием, считывать показания датчиков, расходомеров, и т.д. Обладают всем необходимым набором функций для обеспечения сбора, обработки и передачи данных.

Стандартные размеры контроллера телемеханики составляют 800 х 600 х 250 мм. Шкаф-контроллер проектируется в зависимости от количества сигналов и объема решаемых задач, и его размер может отличаться от стандартного.

В типовой состав шкафа входят:

Процессорный модуль УСО-К32-16-2Q. Имеет в своем составе модуль измерений. Процессорный модуль построен на процессоре с тактовой частотой 400 МГц, памятью 128 Мб и дополнительной flash-памятью 4 Мб. Работает под управлением операционной системы QNX. Измерительный модуль служит для измерения сигналов постоянного тока 4 – 20 мА – 16 - каналов, считывания состояний сухих контактов, подсчета импульсов- 32 канала, передачи команд телеуправления – 2 канала, передачи результатов измерения по различным интерфейсам с гальванической развязкой. Выполнен контроллер в виде моноблока с процессорной и измерительной частью в едином устройстве, что позволяет выполнять поверку контроллера без снятия всего шкафа.
Модули ввода-вывода УСО-К. Служат для расширения измерительных возможностей контроллера.
Набор коммуникационных мультиплексоров МИМ-001. Предназначены для подключения устройств с последовательным интерфейсом к сети Ethernet по "витой паре" и сети 3G.
Прочие устройства, такие как: блок питания, устройство защиты от перенапряжения, терминальная панель, нагревательная панель, и др.

В начало

Программное обеспечение контроллеров

Программное обеспечение контроллеров телемеханики адаптировано под ОСРВ QNX 6.41, и решает следующие задачи:

получение значений аналоговых сигналов с аналого-цифровых преобразователей (АЦП) с их последующей оцифровкой;
измерение состояния цифровых входов (телесигналов) и фильтрация дребезга контактов;
проверка входящих сигналов на достоверность;
сглаживание и фильтрация аналоговых значений;
выполнение функций телеуправления, как по команде оператора, так и автоматически по заложенным в контроллер условиям и алгоритмам;
сбор информации (в том числе – профилей) с приборов с интеллектуальным интерфейсом (счетчики электроэнергии Alpha, EuroAlpha, Alpha+, ультразвуковые расходомеры-счетчики, теплоконтроллеры ИМ2300, и т.п.);
формирование дополнительных расчетных сигналов и признаков состояния объекта контроля и управления по заложенным алгоритмам;
формирование информационных пакетов, считанных со счетчиков коммерческого учета, для последующей передачи на верхний уровень системы;
конфигурирование и настройку параметров посредством web-интерфейса.

Модуль web-интерфейса для конфигурирования контроллера

Программный модуль веб-интерфейса позволяет непосредственно с контроллера, без установки дополнительного ПО, на экране браузера осуществить:

контроль доступа к контроллеру по веб-интерфейсу, администрирование ролей пользователей;
параметризацию контроллера;
выдачу текущих значений сигналов в виде таблиц;
отображение мнемосхемы объекта с индикацией на ней событий и текущих значений основных сигналов.

Конфигуратор контроллера "Космотроника"

Для проектирования технологических алгоритмов контроллера в комплект поставки включается специальное SoftLogic приложение "Конфигуратор контроллера Космотроника".

Набор драйверов

В поставку включен набор драйверов для работы с внешними устройствами, в том числе счетчиками электроэнергии ЕвроАльфа; Альфа А3, А2, А1140, А1700, А1800; СЭТ-4ТМ.03, СЭТ-4ТМ.02, ПСЧ-3ТМ.05, ПСЧ-4ТМ.05; МИР С-01, МИР С-02, МИР С-03; теплоконтроллерами серии ИМ2300; счетчиками расхода газа серии ЕК260, ЕК270; вычислителями расхода газа, пара, воды, нефти УВП-280, и др.

В начало

Программное обеспечение верхнего уровня

Верхний уровень системы представляет Программный комплекс «Космотроника», включающий следующие компоненты:

Автоматизированные рабочие места "Телемеханика" (АРМ ТМ).
Коммуникационный сервер.

В начало

Автоматизированное рабочее место "Телемеханика"

Программный комплекс "Автоматизированное рабочее место «Телемеханика»" (АРМ ТМ) является системой реального времени, предназначенной для контроля и управления работой объектов с помощью графических мнемосхем, окон управления, а также отчетов в виде графиков и диаграмм. Работая совместно с ПО «Коммуникационный сервер», АРМ ТМ делает возможным организовать сбор данных с объектов, распределенных на значительной площади, в единый центральный диспетчерский пункт, где информация выводится в удобной наглядной форме на экранах и диспетчерских щитах.

Имеет простой и интуитивно понятный графический интерфейс, что делает программу доступной и легкой в использовании даже для начинающих пользователей.

Пример: окно АРМ оператора комплекса кустовой телемеханики		Пример: окно управления скважиной

Основные возможности АРМ ТМ:

Создание графических изображений объектов и элементов управления, именуемых далее экранными формами;
Отображение состояния объектов, а также наработок оборудования на экранных формах, а также в виде таблиц и графиков;
Управление исполнительными устройствами объектов и программами на удаленных контролируемых пунктах;
Администрирование доступа в АРМ ТМ и к различным службам, защита от несанкционированного доступа;
Генерация отчетов для вывода расхода энергии, мощности, воды и т.д. за сутки или посуточно в виде таблиц Excel или графиков на основании настраиваемых заготовок отчетных форм;
Контроль полноты данных со счетчиков электроэнергии с запросом недостающей информации как в ручном, так и в автоматическом режимах;
Отображение мощностей в электрических сетях в виде таблиц и графиков по технологическим значениям электроизмерительных счетчиков;
Выдача визуальной и звуковой сигнализации при возникновении аварийных и предаварийных состояний, озвучивание событий голосовыми сообщениями;
Планирование изменения во времени граничных значений телеизмерений;
Ведение архива поступивших с объектов данных в течение заданного времени, а также ретроспективный анализ этих данных на протяжении выбранного интервала времени;
Ведение базы данных настроек АРМ ТМ с возможностью изменения ключевых настроек в процессе работы ПО;
Составление макрокоманд из набора команд управления, запросов состояний и проверки связей. Планирование исполнения составленных макрокоманд по расписанию;
Проведение профилактических работ с архивом и другими службами АРМ ТМ в указанное пользователем время суток;
Запросы состояний контроллера и коммуникационного сервера (КС), проверки связей с ними;
Обеспечение работы диспетчерского щита и управление его составляющими;
Поддержка работы с множеством мониторов;
Имеет возможность отображения состояния объектов на мнемосхемах на экране браузера (web-интерфейс).

В начало

Коммуникационный сервер

Программное обеспечение "Коммуникационный сервер" является промежуточным звеном между контроллерами и потребителями информации, которыми могут являться автоматизированные рабочие места пользователей, базы данных, внешние системы, и пр. Он позволяет организовывать передачу данных по различным каналам связи, создавая таким образом сложные распределенные и многоуровневые системы реального времени.

Потребителями информации Коммуникационного сервера являются:

вышестоящий коммуникационный сервер “Космотроника”;
автоматизированные рабочие места (АРМ) телемеханики верхнего уровня системы “Космотроника”;
АРМ устройств релейной защиты (АРМ РЗА);
диспетчерские щиты;
различные базы данных и базирующиеся на них системы автоматического формирования документов (MS Access,ORACLE, SQL Server);
системы коммерческого учета электроэнергии;
прочие смежные информационные системы.

В сервер встроены сервисные функции, обеспечивающие администрирование системы “Космотроника”:

мониторинг работы каналов связи и ведения статистики связи с контроллерами, периодическая сверка информации между сервером и контроллерами, тестирование связи с контроллерами (автоматическое и по запросу);
фиксация сбоев в работе оборудования и других системных событий, перезагрузки контроллеров, коррекции времени контроллеров и счетчиков коммерческого учета;
дистанционная параметризация одного или группы параметров в процессе функционирования;
изменение шкал, значений границ контроля, значений уставок и т.п.

Помимо сбора технологической информации с контроллеров, на сервере ввода-вывода формируются расчётные параметры по заданным формулам.

Контроллеры телемеханики «поддерживают» различные варианты передачи информации на верхний уровень: по изменению значения сигнала, по превышению (принижению) одной из шести возможных границ контроля (две аварийные, две предаварийные и две технологические), периодическая передача через заданный интервал времени и по запросу. Параметры оцифровки и условия передачи для каждого сигнала могут быть изменены командами с сервера ввода-вывода непосредственно в процессе работы комплекса.

В начало

Единый диспетчерский пункт системы телемеханики всего предприятия

Внедрение программно-технического комплекса "Космотроника" позволит объединить в единый диспетчерский пункт все технологические объекты предприятия, в том числе распределенные на значительной площади (50 – 100 км.). Это подстанции электроснабжения, котельные, насосные, скважины добычи воды, складские и иные помещения.

Оперативный мониторинг внештатных ситуаций позволяет оператору быстро среагировать для предотвращения аварии. Уменьшение количества обслуживающего персонала сводит к минимуму такую частую причину аварий, как человеческий фактор.

В начало

Диспетчерский мнемощит

В рамках создания диспетчерского пункта компания АО "ПИК ПРОГРЕСС" может разработать и поставить диспетчерский мнемощит.

Диспетчерский мнемощит служит для оперативного визуального контроля и автоматической регистрации информации о состоянии объектов, входящих в систему диспетчерского управления. Отражает принципиальную схему электроснабжения и прочие параметры технологических объектов с необходимым уровнем детализации, оснащается телемеханикой и световыми элементами, позволяющими фиксировать оперативные переключения в автоматическом режиме.

Основные функции мнемощита:

наглядное отображение схемы энергоснабжения и других параметров объектов диспетчерского управления,
регистрация состояний объектов для выполнения оператором возложенных на него функций;
отображение связей и характера взаимодействия управляемого объекта с другими объектами;
сигнализация об изменениях в работе объектов;
быстрое выявление возможности локализации и ликвидации неисправности.

Подробнее ознакомиться с конструкцией мнемощита Вы можете в статье Диспетчерский щит программно-технического комплекса «Космотроника».

В начало

Заказать комплекс телемеханики

Поставка комплекса "под ключ" включает предпроектное обследование объекта, проектирование, разработку, производство и поставку оборудования, пуско-наладочные работы, а также гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Также возможна разработка и поставка отдельно контроллера автоматизации с комплектом для разработки программного обеспечения под ОСРВ QNX 6.4.1.

Обучение сотрудников Заказчика в случае заказа "под ключ" бесплатное. Техническая поддержка по электронной почте также бесплатна.

Чтобы заказать комплекс телемеханики или задать вопросы, Вы можете позвонить по телефону +7 (495) 365-5036, либо заполните форму ниже: