ПИК ПРОГРЕСС
разработка, производство, внедрение АСУТП

SCADA "Венец"

Содержание

SCADA «Космотроника-Венец» составляет программную основу ПТК «Космотроника-ВЕНЕЦ». В настоящее время под управлением этой системы работает АСУТП более чем 40 энергетических объектов, таких, как энергоблоки 800 МВт, 200 МВт, ПГУ суммарной мощностью 6542 МВт. Также, комплекс используется для создания АСУТП высоковольтных подстанций. Кроме АСУТП объектов выработки и распределения электроэнергии, SCADA «Венец» находит свое применение и для автоматизации блочных котельных.

SCADA «Венец» позволяет в режиме онлайн корректировать и загружать в комплекс не только новые формы отображения (мнемосхемы, окна управления и так далее), но и алгоритмы автоматического управления, включая технологические защиты, блокировки, АВР, регуляторы, функционально-групповое управление. При этом комплекс предоставляет возможность внести любое возмущение в любую точку алгоритма, подставляя имитационные значения входных или выходных сигналов либо изменяя настройки или константы технологических модулей.

В SCADA-систему “Венец” входят не только инструментарий и готовые формы для автоматизации создания технологического комплекса, но и готовые технологические САПР и готовые настраиваемые на технологическом уровне подсистемы и рабочие места, как это делается в специализированных SCADA-системах западных фирм-поставщиков АСУТП.

В состав комплекса входят следующие основные программные компоненты.

Система автоматизированного проектирования «Автограф»
САПР "Автограф" предназначена для проектирования мнемосхем и алгоритмов работы технологических схем управления, защит и регуляторов. Язык технологического программирования соответствует стандарту МЭК 61131.3. В состав САПР входят встроенный графический редактор для создания экранных изображений и инструмент для проектирования описаний мнемосхем и алгоритмов управления и обеспечения работы системы отображения и управления реального времени (СОУРВ).

Программное обеспечение оперативного контура АСУТП
Данное программное обеспечение является системой реального времени. Совместно с программным обеспечением контроллеров нижнего уровня обеспечивает управление и наблюдение за работой объекта. В его состав входят следующие компоненты:

  • Оперативный дисплей (ОД)

    Программное обеспечение для мгновенного отображения хода технологического процесса. Позволяет выводить на экран мнемосхемы, созданные средствами САПР, а также строить графики и диаграммы.

  • Сигнализационный дисплей (СД)

    Предназначен для вывода информации (сигнализации) о фактах выхода параметров системы за пределы нормы.

  • Ретро-сервер

    Представляет собой систему управления оперативной базой данных. Сюда направляется весь поток изменяющихся параметров, состояния технологического оборудования и комплекса технических средств за последние минимум (настраивается пользователем) 12 часов. В простейшем случае выполняет функции и архивного сервера.

  • Пакет программного обеспечения диагностики комплекса технических средств

    Предназначен для контроля работоспособности программно-технического комплекса. Позволяет производить диагностику состояния контроллерных стоек, блоков, отдельных сигналов, сетевых каналов, контроллеров.

  • Программное обеспечение контроллеров нижнего уровня ПТК "Космотроника-ВЕНЕЦ"

    Представляет собой комплекс общесистемного обеспечения: QNX, СЕВ, телеметрия, таймер-сторож и т.п., комплекс информационно-вычислительной системы (ИВС), а также исполнительные механизмы (двигатели, задвижки, клапаны), регуляторы, защиты, блокировки и конфигураторы, схемы логического управления, АВР, групповое управление.

Программное обеспечение неоперативного контура АСУТП
Неоперативный контур решает расчетные задачи, обеспечивает генерацию и печать различных ведомостей и протоколов, позволяет анализировать всю накопленную информацию в различных режимах, передавать ее в глобальные базы данных и т.д. Включает следующие средства:

  • Пакет программ просмотра ретроспективы

    Набор программ, предназначенных для формирования ведомостей и протоколов, а также выдачи информации в виде графиков и таблиц.

  • Программа "Видеомагнитофон"

    Предназначена для полномасштабного ретроспективного воспроизведения технологического процесса на любых из выбираемых мнемосхем в многооконном режиме с задаваемой скоростью просмотра, или пошаговом режиме. Помогает руководству объективно оценивать работу оперативного персонала с целью предотвращения в дальнейшем ошибок в действиях машинистов. В свою очередь, персонал может объективно оценить собственные действия во время эксплуатации.

  • Север архивной базы данных (АБД-сервер)

    Представляет собой систему управления архивной базой данных. Здесь хранится долговременная информация по аналоговым и дискретным параметрам системы, спроектированным технологическим модулям, мнемосхемы, а также алгоритмы управления и регулирования. Может быть объединена с ретро-сервером.

В начало

Основные принципы построения SCADA "Венец".

  • Использование в контроллерах нижнего уровня многозадачной ОС реального времени QNX, работающей в защищенном режиме, со встроенным механизмом приоритетов и межзадачного сетевого обмена

  • Дисциплина работы контроллеров нижнего уровня, основанная на системе интервальных таймеров с приоритетами и динамическим управлением (обеспечивается применением QNX), а не циклическая временная диаграмма, привязанная к фиксированному такту

  • Автоматическая загрузка целевого программного обеспечения с технологической QNX-машины верхнего уровня или собственной флэш-памяти при включении питания

  • Первоначальная загрузка базовых исполняющих подсистем (информационная, защиты, регуляторы...)

  • Запуск исполняющих подсистем с помощью загрузки заданий, возможна дозагрузка и выгрузка заданий без остановки работы

  • Возможность оперативного изменения структур данных (паспортов, схем обработки) на работающей АСУТП

  • Передача на верхний уровень информации только об изменениях сигналов, превышающих задаваемые апертуры. Передача только той информации, которая заказана другими узлами

  • Наличие многозадачной системы обработки ошибочных ситуаций в контроллерах нижнего уровня (одна подсистема не влияет на другие)

  • Наличие штатных средств обеспечения отказоустойчивости и резервирования

  • Наличие встроенных системных средств отладки и мониторинга контроллеров нижнего уровня

  • Привязка сигналов ко времени производится в контроллерах (разбег времени по системе не более 10 мс при передаче кода времени по ЛВС, для применений, требующих точности временной синхронизации 1 мс, используется система единого времени, раздающая код времени по магистрали RS-485 с синхронизацией от спутниковой навигационной системы GPS)

  • Однородность технологических рабочих мест: все рабочие места проектируются с помощью единого САПР отображения и управления

  • Открытость баз данных для пользователей:

    • Полная спецификация

    • Произвольный выбор форм отображения и объема выводимой информации

    • Произвольный оперативный доступ к любой БД

  • Обеспечение надежной доставки информации по сети:

    • Программа NetBox - организация, диагностика, контроль сетевых каналов и обеспечение интерфейса между прикладными программами и протоколом TCP/IP

    • Контроль и управление работой сети

В начало

Проектирование технологических подсистем включает следующие этапы:

  1. Разработка задачи с помощью интегрированного САПР “Автограф”, включающего частные САПР:

    • САПР паспортов системы (параметров аналоговых и дискретных сигналов, модулей управления, элементов КТС и т.п.)

    • специализированный графический редактор для создания мнемосхем, схем управления и технологических схем с использованием библиотек модулей

    • САПР технологических защит

    • САПР регуляторов

    • САПР ЛУ и ФГУ

  2. Моделирование и отладка разрабатываемых алгоритмов управления:

    • выявление ошибок проектирования

    • возможность отображения текущих параметров и графиков работы отлаживаемых алгоритмов на штатных АРМ

  3. Генерация задания (в виде загрузочного файла), загружаемого в контроллер нижнего уровня.

  4. Загрузка задания в контроллер нижнего уровня:

  5. Может быть загружен сразу весь комплекс или одна задача, что обеспечивает поэтапный ввод и наращивание системы без её выключения и перезагрузки

  6. Возможно оперативное удаление и добавление отдельных заданий вплоть до полной модификации программного обеспечения отдельного контроллера нижнего уровня в штатной работе

  7. Автоматическое установление связей между загруженными задачами в разных контроллерах

  8. Загружаемое задание запускает исполнительные подсистемы (информационная, защиты, регуляторы...)


SCADA-система “Венец” включает следующее инструментальное и сервисное программное обеспечение:


Диагностика КТС


  • диагностика и отображение состояния стоек, блоков, отдельных сигналов

  • контроль состояния информационных сетевых каналов (загрузка, сбои и т.п.)

  • мониторинг контроллеров (автоматическое определение процента использования производительности процессора и оперативной памяти)


Сервисный монитор контроллеров нижнего уровня


  • отладка: трассировка, пуск-останов, дамп памяти...

  • отображение памяти по шаблону в виде таблиц величин параметров (например, информация по состоянию задвижки)

В начало