SCADA sistemi

SCADA sistemi DEFINICIJE SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sistemi podrazumevaju nadzor, upravljanje, prikupljanje i analizu podataka o nekom objektu upravljanja. SCADA sistem sadrz i mrez u racunara (distribuiranih) sa zadatkom da u odrešenom vremenskom periodu prikupe podatke iz industrijskog postrojenja, na osnovu njih izvrse upravljacke zadatke, kao i da prikupljene podatke zabelez e, odnosno prikaz u operaterima. Pod nadzorno - upravljackim sistemom (SCADA) podrazumeva se skup namenskih, prostorno distribuiranih, mešusobno povezanih racunarskih modula, ciji je zajednicki cilj ostvarenje funkcija nadzora i/ili upravljanja fizickim procesom u realnom vremenu.

Ciljevi uvošenja SCADA sistema Razvoj racunarstva pratili su pove´ ani zahtevi korisnika vezani za potpuniju, pouzdaniju i efikasniju kontrolu nad proizvodnim procesom. Ciljevi koje treba ostvariti u toku projektovanja i izvošenja SCADA sistema su slede´ i: 1. Smanjenje troskova proizvodnje. Ono se ostvaruje na dva nacina. Prvi je vezan za manji obim potrebne radne snage, smanjenje troskova prevoza, efikasnije koris´ enje raspoloz ivih proizvodnih resursa, pove´ anje kvaliteta proizvodnje, i sl. Drugi aspekt se ogleda u pove´ anom stepenu sigurnosti izvrsenja tehnoloskih procesa. 2. Raspoloz ivost i integritet sistema. Od sistema SCADA se ocekuje otpornost na greske, i obezbešenje kontinualnog rada sto duz e. Decentralizacija sistema, distribucija fizickih elemenata, podataka i upravljackih funkcija AUS umnogome doprinose ostvarenju ovih zahteva. 3. Fleksibilnost i prosirivost sistema. Modularnost fizickih i programskih elemenata AUS, kao i jasno definisane sprege (” interfaceČ) izmešu njih, su osnovni uslovi za postizanje ovog cilja.

1

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com

4. Pouzdanost sistema. Pouzdanost SCADA sistema uslovljena je pouzdanos´ u njegovih sastavnih komponenti. Izraz ava se preko srednjeg vremena izmešu ispada MTBF š Mean Time Between Failure. Savremena tehnologija obezbešuje vrlo pouzdane komponente cija vrednost MTBF prelazi preko 100.000 casova. Za pretvarace fizickih velicina (senzore) vaz an parametar je vremenska stabilnost njihovih karakteristika, tj. vreme u kom je neophodno izvrsiti njihovu rekalibraciju. 5. Performansa sistema. Generalno, performansa se definise preko vremena odziva i propusnosti. Vreme odziva se moz e smanjiti narocito ukoliko se glavnina obrade vrsi lokalno, bez potrebe za cekanje upravljackog signala od centralne stanice. Propusnost se odnosi na obim podataka koji se mogu preneti i obraditi u okviru AUS. SCADA sistemi nude slede´ e osnovne funkcije: • akvizicija podataka; • nadzor dogašaja; • upravljanje procesom; • sakupljanje podataka iz tehnoloskog procesa; • hronologija dogašaja i analiza; • vizuelizacija procesa; • proracuni i izvestaji; • dodatne funkcije po zahtevu korisnika. SCADA sistemi se sastoje iz vise funkcionalno povezanih celinakoje se mogu podeliti na: − hardverski podsistem - obuhvata u najsirem smislu celokupan hardver koji se instalira za potrebe nadzora i upravljanja tehnoloskim procesom − softverski podsistem - obuhvata celokupan softver ukljucuju´ i i pomo´ ne programe kojima se kontrolise rad celokupnog hardvera. Sastoji se iz niza programskih paketa instaliranih na pojedinim hardverskim elementima sistema kao sto su: SCADA programi za lokalno upravljanje pomo´ u PLC-ova, komunikacioni programi i sl. − komunikacioni podsistem izmešu elemenata SCADA sistema - obuhvata softver i hardver za povezivanje elemenata nadzorno-upravljackog sistema sa tehnoloskim procesom i mešusobno. − tehnolos ki proces - predstavlja sistem u koji se z eli instalirati SCADA sistem, tj. da se automatski nadzire i upravlja. 2


SISTEMI ZA NADZOR I UPRAVLJANJE PROCESIMA ISTORIJAT v Prvi nadzorno - upravljacki sistemi - pre skoro pola veka. v Nesto kasnije - posebni racunarski sistemi za procesnu industriju. Arhitektura tadasnjih sistema je bila organizovana oko jednog velikog mainframe racunara. v Mikroprocesorska tehnologija je omogu´ ila razvoj jeftinih upravljackih urešaja malih dimenzija. v Sa pojavom programabilnih logickih kontrolera PLC (Programable Logic Controller), razvijale su se i digitalne komunikacione veze. Arhitektura nadzorno - upravljackog sistema je evoluirala u viseslojni SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) sistem.

3


TOKOVI INFORMACIJA Obrada prikupljenih podataka vrsi se u nekoliko nivoa. Na najniz em nivou se nalaze procesni racunari sa ulogom izvrsavanja merno - upravljackih zadataka. Ovi racunari su najces´ e tipa: regulatora, PLC - a ili merno - akvizicionog urešaja. Na drugom nivou se nalaze SCADA aplikacije. Osnovni zadatak ovih aplikacija je prikupljanje podataka od procesnih racunara i pretstavljanje podataka operaterima. Na visim nivoima obrade se nalaze posebne aplikacije za obradu prethodno prikupljenih podataka (najces´ e arhiviranih).

Tokovi informacija u proizvodno - poslovnom sistemu

4


SCADA SOFTVER Jedan od osnovnih zadataka SCADA softvera je izvrsavanje ili prenos konkretnih komandi do upravljackih urešaja. U okviru SCADA paketa mogu´ e je uociti nekoliko vaz nih podsistema: Programsko povezivanje sa upravljackim urežajima se uglavnom obavlja preko drajvera. (Drajveri predstavljaju softver koji sakriva protokol prenosa podataka, ka i od (udaljenih) urešaja, od ostatka SCADA softvera.) Nezavisni proizvošaci softvera (Wonderware, TA Engineering,...) imaju siroku paletu drajvera, dok proizvošaci upravljackog hardvera i softvera (Festo, Siemens, Allen Bradley,...) razvijaju drajvere za sopstvene urešaje. Runtime baza predstavlja mesto gde se sakupljaju sve informacije o procesu. Stanje procesa se opisuje raznim velicinama. Ulazne velicine predstavljaju vrednosti izmerenih fizickih velicina iz procesa, dok su izlazne velicine vrednosti signala koji se salju ka upravljackim urešajima. Pored ovih postoje i memorijske velicine (posledice preracunavanja) i sistemske velicine (specificne upotrebljenom programu). Podsistem obrade alarmnih stanja je celina zaduz ena za formiranje i rukovanje alarmima. Alarm (nez eljeno stanje) nastaje kada vrednost neke od velicina iz baze prekoraci dozvoljene granice. Podsistem za prikaz je celina zaduz ena za graficku predstavu stanja sistema koji se nadzire, sto za korisnika predstavlja najznacajniji deo. Sastoji se iz ve´ eg broja ” dinamickih slikaČ procesa koji korisnik posmatra. Podsistem za prikaz, pored grafickog prikaza ima zadatak i da prihvati komande operatera. Istorijski trendovi prikazuju vremenske promene vrednosti velicina na dijagramima. Izgled dijagrama, uporedni prikaz nekoliko velicina i sl. su neki od parametara koji se mogu podesiti pri konfigurisanju trend dijagrama. Podsistem za arhiviranje vrednosti treba da obezbedi trajno pam´ enje vrednosti velicina. Arhiviranje se vrsi u baze podataka informacionog sistema. Mrez ni podsistem predstavlja vaz an deo SCADA softvera iz razloga sto svi podsistemi tesno sarašuju sa njim. Performanse celog sistema u velikoj meri zavise od programskog resenja ovog podsistema.

5


Funkcionalni zahtevi SCADA sistema Osnovna funkcija SCADA sistema je ciklicna akvizicija digitalizovanih vrednosti razlicitih fizickih velicina koje odrešuju stanje proizvoljnog tehnoloskog procesa. Formiranjem baze merenih podataka u racunaru, stvara se osnova za proveru i prikaz trenutnog stanja fizickog procesa, odnosno za vrsenje efikasnog nadzora nad njim. Istovremeno, primenom ugrašenog upravljackog algoritma mogu´ e je odrediti i zahtevati korektivne aktivnosti, tj. izvrsiti upravljanje nad fizickim sistemom.

Merenja Fizic ki proces

SCADA -Nadzor -Upravljanje

Komande Povezivanje SCADA sistema i fizi c kog procesa.

Fundamentalni zahtevi koje SCADA sistem opste namene mora ispuniti su: • • •

rad u realnom vremenu distribucija racunarskih resursa u okviru SCADA -e postizanje maksimalne pouzdanosti i raspoloz ivosti

Rad u realnom vremenu proistice iz zahteva da SCADA sistem obezbedi adekvatno reagovanje na poreme´ aje u fizickom procesu kojim se upravlja. Proizvodni procesi obicno zauzimaju znacajan prostor. Stoga se struktura SCADA sistema odlikuje prostornom distribucijom autonomnih racunarskih komponenti, koje su komunikacionom mrez om spregnute u jedinstven sistem. Razmenom poruka izmešu njih ostvaruje se mešusobna kooperacija u ostvarenju zajednickog cilja. Zato se SCADA sistemi svrstavaju u distribuirane racunarske sisteme. Pouzdanost SCADA sistema vezana je za kvalitet ugrašene fizicke i programske opreme, i najces´ e se definise srednjim vremenom izmešu ispada. 6


Raspoloz ivost se definise procentom neispravnih komponenti koji jos uvek onemogu´ uju funkcionisanje SCADA sistema u celini. Drugim recima, raspoloz ivost je mera sposobnosti SCADA sistema da nastavi rad i u slucaju otkaza pojedinih komponenti. Postoje dve osnovne klase SCADA sistema: Prva klasa vezana je za upravljanje sloz enim sistemima, kao sto su sistemi za prenos energije (gasovodi, naftovodi, elektroenergetska mrez a), sistem za kontrolu vazdusnog saobra´ aja i sl. U ovakvim sistemima, najces´ e se izbegava automatsko vošenje procesa. Druga klasa je orjentisana ka upravljanju industrijskim procesima ili automatizaciji laboratorija. Odlikuje se manjom dislokacijom pojedinih elemenata sistema, pouzdanijim izvrsenjem komunikacionih aktivnosti, i ve´ im stepenom automatizacije upravljackih aktivnosti.

7


SPREGA SCADA SISTEMA I FIZIC KOG PROCESA Razgranicenje SCADA i procesnog sistema Strukturna sema ukupnog procesno - upravljackog sistema ilustruje nacin povezivanja SCADA -e sa fizickim procesom. Merenja (A/D)

Fizic ki proces

Senzori I Izvrsni elementi

Prilagodni Blok

SCADA

Upravljanje (D/A)

Strukturna sema procesnog sistema.

Senzori Senzori su pretvaraci neke fizicke velicine u ekvivalentni elektricni signal. Fizicka akvizicija podataka se izvrsava posredstvom procesnih ulaza SCADA sistema. Standardni tipovi procesnih ulaza SCADA sistemu su: 1. Analogni ulazi. Nivo kontinualnog elektricnog signala na analognim ulazima SCADA sistema u svakom trenutku je proporcionalan trenutnoj vrednosti merene fizicke velicine. Izvorne fizicke velicine koje se na ovaj nacin mere su pritisak, temperatura, masa, itd. Digitalizacija analognih ulaznih signala vrsi se koris´ enjem A/D konvertora. 2. Brojacki (impulsni) ulazi. Za brojacke ulaze je karakteristicno da ucestanost elektricnih impulsa pretstavlja meru trenutne vrednosti fizicke velicine. Impulsni pretvaraci se najces´ e koriste za merenja protoka tecnosti ili gasova, merenje brzine rotacije. 3. Digitalni ulazi. Digitalni ulazi pretstavljaju fizicke velicine preko kojih se prati stanje izvrsnih elemenata u postrojenju, kao sto su ventili, razni granicnici i sl.

8


Izvrsni elementi Preko izvrsnih elemenata (urešaja) vrsi se uticaj na sam fizicki proces, tj. ostvaruju upravljacke funkcije SCADA sistema. U opstem slucaju, to su elektro - mehanicki urešaji direktno ukljuceni u samo procesno postrojenje. Posredstvom procesnih izlaza, SCADA sistem kontrolise izvrsne elemente generisanjem pobudnih elektricnih signala. Standardni su slede´ i tipovi procesnih izlaza: 1. Digitalni izlazi. Posredstvom digitalnih izlaza ostvaruje se upravljanje tipa ukljuci/iskljuci ili otvori/zatvori, za urešaje kao sto su sklopke, kontaktori i sl. 2. Analogni izlazi. Analognim (kontinualnim) pobudnim signalom zadaje se radna tacka izvrsnog elementa (pozicija regulacionog ventila i sl.). Generisanje analognog izlaznog signala vrsi se koris´ enjem D/A konvertora.

.

9


Arhitektura SCADA sistema ka drugim NUS

PLC U/I

NUS

PLC PLC

TS

Ka poslovno/ informacionom podsistemu

Konfiguracija tipi~nog SCADA sistema

U/I: procesni ulaz/izlaz PLC : programabilni logicki kontroler NUS: nadzorno upravljacka stanica TS : terminalska stanica

Programabilni logicki kontroler Programabilni logicki kontroler sluz i prvenstveno za obuhvat mernih signala sa senzora, kao i za generisanje pobude izvrsnih elemenata. Za ostvarivanje ovih funkcija, koje se oznacavaju kao U/I, programabilni logicki kontroler je dodatno opremljen posebnim elementima fizicke arhitekture. Oni vrse prilagošenje i pretvaranje U/I signala u formi pogodnoj za obradu na digitalnom mikroprocesoru. Njihovu osnovu cine A/D i D/A konvertori, brojacka kola. Vaz an deo PLC-a je podsistem serijskog U/I koji ostvaruje razmenu poruka sa SCADA sistemom - stanicom NUS. Minimalne funkcije koje se na PLC iniciraju prijemom poruke su slanje prikupljenih podataka ka NUS, kao i izvrsavanje primljenih komandi. U poslednje vreme razmena podataka se sve vise obavlja koris´ enjem industrijske mrez e (fildbus).

Komunikacioni podsistem Komunikacioni podsistem u okviru SCADA cine komunikacioni prenosni kanali i komunikacioni kontroler (server) stanice NUS. Komunikacioni kanali povezuju stanicu NUS sa mrez om PK ili drugim serijski spregnutim komponentama SCADA sistema. 10


Komunikacioni kanal obuhvata svu opremu potrebnu za kvalitetnu razmenu poruka (modemi, koncentratori, prilagodni elementi, i sl. Komunikacioni kontroler je posve´ en obavljanju i kontroli svih komunikacionih aktivnosti stanice NUS. Na ovaj nacin se centralni racunar NUS oslobaša komunikacionih prekida koji optere´ uju izvrsavanje primarnih funkcija NUS.

Nadzorno upravljacka stanica Nadzorno upravljacka stanica (NUS) je je centralni cvor SCADA sistema. Primarna funkcija NUS je objedinjavanje, obrada i prikaz podataka primljenih od PK. Posredstvom dinamicki osvez avanih, posebno definisanih grafickih prikaza, operaterski podsistem mora obezbediti pregledno i kvalitetno izvestavanje o promenama u sistemu, kao i brzo i tacno prihvatanje operaterovih komandi. Funkcije nadzora mogu biti distribuirane na dodatne, prostorno udaljene stanice terminalske stanice (TS). Na taj nacin se prosiruje mogu´ nost pristupa podacima o stanju nadziranog procesa. U cilju ostvarenja potpunije kontrole nad kompleksnim tehnoloskim procesima, klasicni SCADA sistem se prosiruje stanicom za podrsku u odlucivanju. Cilj je predvišanje kriticnih dogašaja u fizickom procesu, kao i upu´ ivanje na mogu´ e korektivne akcije. Uvošenjem metoda vestacke inteligencije u okruz enje sistema u realnom vremenu, tez i se postizanju slede´ ih prednosti: • brz e resavanje kriticnih situacija i smanjenje vremena odziva operatera, pa i celog sistema SCADA. • obezbešivanje mogu´ nosti da se analiticki problemi otkriju pre nego sto postanu opasni, ili njihovo resavanje skupo. • unaprešenje u delu odrz avanja skupe procesne opreme. Slika ilustruje principijelnu konfiguraciju realizovane u ambijentu LAN mrez e.

stanice

NUS

11


Komunikacioni podsistemi TKL

T1

PIS T2

LOK

SPO FS

LAN magistrala

Puna konfiguracija stanice NUS. T1, T2 : tandem stanice TKL: tandem kontrolna logika LOK: lokalna operaterska konzola SPO: stanica za podrsku u odlucivanju FS: file server PIS: poslovni informacioni sistem U cilju pove´ anja pouzdanosti, cesto se primenjuje udvajanje centralnih procesora u tzv. ” tandemČ konfiguraciju. U toku rada jedna od tandem stanica je ” vode´ aČ, sto znaci da ona kontrolise komunikaciju sa mrez om PK. Svi prikupljeni podaci se predaju ” prate´ ojČ stanici, tako da je u svakom trenutku baza podataka u memoriji oba racunara istovetna. Stanice T1 i T2 realizuju udvajanje CPU modula SCADA sistema. Lokalne operaterske konzole (LOK) imaju visestruku namenu: prosirenje operaterskog podsistema (nadzor i upravljanje), pristup istorijatu sistema statickim podacima na FS, i sl. File server (FS) ostvaruje vezu sa podsistemom poslovno tehnoloskih informacija. Sve komponente NUS vezane su mešusobno LAN magistralom i mogu mešusobno komunicirati. Pri tom, sistemska programska podrska LAN mrez e obezbešuje pouzdan pristup podacima na FS. Osnovne programske funkcije stanice NUS su slede´ e: 1. Opis nadzorno fizickog procesa i sistema telemetrije. Opis fizickog procesa podrazumeva definisanje svih potrebnih parametara procesnih velicina i urešaja koji se prate, ili se njima upravlja. 2. Komunikacija sa mrez om PK. Primarna funkcija NUS je vrsenje komunikacije sa mrez om PK u cilju pribavljanja merenih podataka. 12


3. Sekundarna obrada prikupljenih podataka. Sekundarna obrada podataka podrazumeva proveru primljenih podataka i njihovu konverziju u formu koja se pamti u bazi podataka. 4. Alarmiranje i evidencija dogašaja. Dogašajem u SCADA sistemu smatra se detekcija odrešene okolnosti u procesnom sistemu oznacene eksplicitnom koja se prikazuje operateru, a sam dogašaj trajno memorise. 5. Iniciranje upravljackih akcija. Upravljacke akcije mogu se inicirati rucno ili automatski. 6. Prikaz stanja i funkcije komunikacije sa operaterom. Prikaz stanja obicno ima dva nivoa. Prvi nivo je potpun prikaz svih procesnih parametara u fiksnom formatu. Drugi nivo je prikaz u formatu koji definise korisnik, najces´ e u formi tehnoloske seme postrojenja 7. Zapis istorijata. Arhiviranje podataka iz SCADA sistema predstavlja osnovu za analizu rada samog postrojenja, ostvarenih ucinaka, zastoja i sl

Rad u realnom vremenu Osnovni zahtev SCADA sistema je da obezbedi adekvatno reagovanje na poreme´ aje u fizickom procesu kojim se upravlja. Adekvatno reagovanje podrazumeva prihvatanje spoljnjeg dogašaja i generisanje upravljacke akcije u fiksnom vremenskom periodu. U cilju zadovoljenja razlicitih vremenskih zahteva, programska podrska SCADA sistema se deli na procese koji se kvaziparalelno izvrsavaju. Svakom procesu se dodeljuje nivo prioriteta primeren aplikativnoj funkciji koju izvrsava. U osnovi viseprocesnog (” multi š taskingČ) okruz enja je casovnik realnog vremena i sistem prekida koji vrsi smenu aktivnih procesa. Smena se vrsi na osnovu vremenskih ogranicenja i/ili nivoa prioriteta procesa.

Distribuiranost SCADA sistema Svojom konfiguracijom SCADA sistem se mora prilagoditi strukturi proizvodnog procesa kojeg prati. Sami po sebi, proizvodni sistemi su cesto prostorno, pa i geografski dislocirani. Stoga SCADA sistem mora obezbediti uspesan rad i u uslovima distribucije svojih komponenti.

13


Distribuirani sistemi - definicija i osobine Pojmom distribuiranog sistema se oznacava integracija autonomnih racunarskih sistema u skup kooperativnih racunarskih komponenti, koje kao celina nastoje da ostvare zajednicki cilj. Koordinacija aktivnosti pojedinih procesora se ostvaruje razmenom informacija (poruka) preko komunikacione mrez e. Osnovni elementi koji cine racunarski sistem su fizicki resursi, podaci i upravljanje (nad resursima i podacima). Stoga se distribuirani sistem moz e definisati i na slede´ i nacin: Distribuirani sistem= distribuirani fizicki resursi i/ili distribuirano upravljanje i/ili distribuirani podaci.

Distribucija fizickih resursa u SCADA sistemu Distribuirani sistem se sastoji od bar dva nezavisna racunarska modula, pri cemu svaki poseduje svoju memoriju u procesor. Oni moraju biti mešusobno povezani nekom formom komunikacione mrez e. U okviru opisane arhitekture SCADA sistema, lako je prepoznati PLC kao osnovni elemenat distribucije.

Distribucija upravljanja u SCADA sistemu Upravljanje u okviru distribuiranog sistema se odnosi na rukovanje fizickim (CPU, U/I) ili logickim resursima (procesi, datoteke i sl.). Upravljanje odrešenim resursima moz e biti centralizovano, hijerarhijski organizovano ili potpuno autonomno. U svakom slucaju neophodno je koordiniranje aktivnosti koje se izvrsavaju izmešu pojedinih racunara u mrez i. U okviru procesno - upravljackog sistema mogu´ e je uociti nekoliko hijerarhijskih nivoa upravljanja: 1. Fizicko upravljanje. Fizicko (izvrsno) upravljanje podrazumeva kontrolu procesnih izlaza SCADA sistema, tj. procesnih izlaza PK. 2. Upravljanje urešajima. Upravljanje urešajem obuhvata kontrolu nad jednim elementom tehnoloskog sistema, u 14


smislu izvrsenja upravljackog algoritma i generisanja izvrsnih komandi. 3. Upravljanje procesom. Upravljanje procesom zahteva potpuni uvid u stanje ukupnog procesnog sistema, i zato se izvrsava na stanici NUS. 4. Poslovno rukovošenje. U cilju zadovoljenja ugovorenih obaveza poslovodstvo proizvodne organizacije na osnovu podataka iz proizvodnje kontrolise dinamiku, obim i kvalitet proizvodnje.

Distribucija podataka u SCADA sistemu Podaci se distribuiraju umnoz avanjem (visestruke kopije na razlicitim lokacijama) ili podelom (delovi podataka na razlicitim lokacijama). Tok podataka u SCADA sistemu je dvosmeran. Centralna baza podataka na stanici NUS nastaje superpozicijom pojedinacnih baza koje se formiraju na PK. Promene podataka nastale na NUS prenose se odgovaraju´ im PK. Udvajanje podataka se primenjuje u slucaju ” tandemČ konfiguracije, a delimicne kopije su trajno raspoloz ive u prate´ im terminalskim stanicama. Umnoz avanje podataka na mešusobno vrlo udaljenim lokacijama ima za cilj obezbešenje od uticaja prirodnih katastrofa. Pri grašenju distribuirane baze podataka, izuzetna paz nja mora biti posve´ ena obezbešenju pouzdanosti postupka az uriranja podataka izmešu dve stanice. Osim toga, mesto kontrole svakog od pojedinih podataka mora biti jednoznacno odrešeno. Sistemom lozinki resava se problem neautorizovanog, a pre svega nestrucnog pristupa podacima i upravljackim funkcijama SCADA sistema.

Prikaz stanja i operaterski podsistem Ciljevi i osnovni elementi operaterskog podsistema Vaz an deo programske podrske SCADA sistema je operaterski (MMI - Man Machine Interface) podsistem. Njegov osnovni zadatak je efikasan prikaz trenutnog stanja i dogašaja u nadziranom procesnom sistemu, kao i prihvatanje operaterskih upravljackih direktiva (komandi). 15


Osnovne celine operaterskog podsistema SCADA su: • graficki prikaz trenutnog stanja i rucno upravljanje • tabelarni prikaz trenutnog stanja • maske za prikaz i izmenu stanja i parametara procesnih velicina • rukovanje dijagramima (potvrda prijema i listanje) • kontrola pristupa: prijavljivanje dez urnog operatera • prikaz i kontrola toka komunikacije sa PLC • kontrolni panel SCADA sistema

Graficki prikaz Graficki prikaz je primarni i najpopularniji vid vizuelizacije trenutnog stanja procesnog sistema kojim se upravlja. Vizuelno, graficki prikazi se formiraju na osnovu tehnoloskih sema procesnog sistema. Forma grafickog prikaza slobodna i da se moz e izmeniti u skladu sa promenama u nadziranom sistemu, ili sa dodatnim zahtevima krajnjih korisnika. Elementi slike su graficki elementi koji mogu biti osnovni (linija, krug, luk, tekst, i sl.) ili izvedeni (simbol, tekstualni prikaz procesne velicine, scroll graph, bar chart). Prikaz aktivnog elementa zavisi od stanja procesne velicine kojoj je pridruz en. Na primer, boja ili smer prikaza simbola kojim se oznacava ventil, menja se u zavisnosti od njegovog poloz aja (otvoren/zatvoren). Na taj nacin se vrsi dinamicko osvez avanje grafickih sema procesa. Poseban vid prikaza je formiranje scroll graph i bar chart grafikona, koji prikazuju promenu kontinualnih velicina u odrešenom vremenskom periodu. Uobicajena je mogu´ nost smene pojedinih grafickih sema na osnovu grafickih menija prikazanih na ekranu. Pored prikaza, graficki operaterski podsistem omogu´ uje i rucno upravljanje tehnoloskim procesom, tacnije izdavanje operaterskih direktiva za komandovanje izvrsnim urešajima u postrojenju.

Tabelarni prikaz Tabelarni prikaz podrazumeva alfanumericki prikaz trenutnog stanja procesnih promenljivih u predefinisanom (zadatom) formatu. Pored identifikacije procesne velicine i njene trenutne vrednosti, prikazuje se i njen statusni atribut. Prikaz kontinualnih velicina (analogni ulazi i izlazi, brojaci, racunate velicine, trend) obuhvata: 16


• • •

ime i opis procesne velicine, vrednost i jedinicu, status (aktivna/neaktivna, alarm/normal, i sl.).

rucno

Prikaz digitalnih urešaja obuhvata: • ime i opis procesne velicine, • stanje ulaza (poloz aj), • stanje izlaza (komanda), • status (aktivna/neaktivna, rucno alarm/normal, i sl.).

zadata/izmerena,

zadata/izmerena,

Maske za az uriranje parametara procesnih velicina Detaljan prikaz stanja i svih relevantnih parametara procesne velicine vrsi se posredstvom posebnih ekranskih prikaza, koji su ovde oznaceni kao operaterske maske. 1. Dozvola/zabrana sekundarne obrade. U odrešenim slucajevima, potrebno je procesnu promenljivu izuzeti iz normalnog postupka sekundarne obrade podataka. To se ostvaruje postavljanjem odgovaraju´ eg parametra, cime se procesnoj promenljivi pridruz uje status NEAKTIVAN. 2. Promena granica alarma. U skladu sa promenom rez ima u tehnoloskom sistemu, potrebno je usklašivati granice alarma i srodne parametre vezane za sekundarnu obradu izmerenih podataka. 3. Dozvola/zabrana ispisa dogašaja. Uzastopne oscilacije odrešene procesne velicine oko alarmne granice izaziva neprestan ispis dogašaja. Stoga postoji mogu´ nost da se operaterskom direktivom zabrani ispis dogašaja, dok se ne otkloni uzrok. 4. Izbor izmerene ili rucno zadate vrednosti. U toku eksploatacije sistema dolazi do otkaza fizickih senzora ili merne procesne opreme. Od interesa je omogu´ iti rucni unos procenjene vrednosti.

Rukovanje dogašajima U okviru operaterskog podsistema, rukovanje dogašajima obuhvata slede´ e funkcije: • Potvrdu alarmnih dogašaja na nedvosmislen nacin. • Brisanje dogašaja. Potvršeni dogašaji se brisanjem uklanjaju iz liste aktivnih dogašaja.

17


•

Listanje aktivnih dogašaja. Ova funkcija podrazumeva prikaz i pregled liste aktivnih dogašaja.

Prijavljivanje dez urnog operatera Vaz an elemenat u postupku upravljanja tehnoloskim procesom je odrešivanje odgovornog lica. Stoga neophodno obezbediti proceduru prijavljivanja dez urnog operatera, kojom se na nedvosmislen nacin definisu i njegova prava pristupa pojedinim operaterskim funkcijama. Po pravima pristupa, uobicajena je podela operatera u slede´ e klase: • Obican operater, sto podrazumeva mogu´ nost nadzora, rucnog i automatskog upravljanja tehnoloskim procesom. Njegova prava pristupa su u odrešenoj meri redukovana. Prijavljivanje ovakvog operatera ne mora biti kontrolisano lozinkom. • Povlas´ eni operater, obicno tehnolog koji je ovlas´ en za izmenu parametara procesnih velicina ili automatske upravljacke procedure. Ocigledno se u ovom slucaju zahteva unos lozinke.

Prikaz i kontrola komunikacije sa PK Vitalna funkcija SCADA sistema je komunikacija sa procesnim kontrolerima. Mogu´ nost pra´ enja kvaliteta komunikacije i upravljanja tokom akvizicije je izuzetno korisna operaterska opcija u svakodnevnoj praksi. Prikaz trenutnog stanja i kontrola komunikacionih aktivnosti ukljucuju: • prikaz statusa i brojaca gresaka po komunikacionom kanalu i po PK, • pra´ enje toka akvizicije, odnosno oznacavanje PK koji se trenutno poziva, • kontrolisanje dinamike i strukture akvizicionih upita, odnosno podesavanje vremena akvizicije i skupa poruka koje se salju, • prikaz komunikacije sa odrešenim PK, odnosno prikaz komunikacionih poruka koje se razmenjuju.

Kontrolni panel SCADA sistema Kontrolni panel SCADA sistema sluz i za prikaz i podesavanje niza globalnih parametara SCADA sistema. Realizacija ovog dela u najve´ oj meri zavisi od konkretnog resenja. Ipak, neki od elemenata koji su predmet kontrole kroz ovu funkciju su: 18


prikaz stanja i kontrola stampaca, kao i hard copy funkcija, • podesavanje putanja do sistemskih i konfiguracionih datoteka, • podesavanje datuma i vremena, • prikaz stanja periferija PC (disk, memorija). •

Zapis istorijata sistema Zapis istorijata SCADA sistema je izuzetno vaz na funkcija. Cilj istorijata je obezbešenje pouzdanih podataka o stanju procesnog sistema i dogašajima u njemu, kao i o funkcionisanju samog SCADA sistema. Istorijat obuhvata: •

Zapis svih dogašaja.

•

Periodican zapis skupa tehnoloski znacajnih procesnih promenljivih, u formatu pogodnom za pristup izvan SCADA sistema.

19


SCADA sistemi

Recommend Documents