Диспетчеризация станций и шкафов автоматического управления

В настоящее время нашей фирмой освоен выпуск станций автоматического управления (СУ-ЧЭ, СУ-ТП, СУ-ПН, СУ-ДН, СУ) и шкафов автоматизации ША на базе программируемых логических контроллеров ОВЕН ПЛК и программируемых реле ОВЕН ПР200, выпускаемых компанией «Овен». В этих станциях имеется возможность диспетчеризации состояния управляемых агрегатов на удаленном компьютере. В зависимости от применяемого контроллера и требований к диспетчеризации возможны несколько вариантов ее исполнения:

Диспетчеризация через web-браузер

Простейший вид диспетчеризации, все параметры отображаются только в текстовом виде. Не требует установки какого-либо программного обеспечения (web-сервер встроен с сам контроллер), для обращения к web-серверу достаточно набрать его IP-адрес в адресной строке браузера. Возможна только на контроллере ОВЕН ПЛК. В этом варианте возможено только наблюдение за объектом, без изменения каких-либо настроек и архивирования данных.

Пример web-диспетчеризации станции СУ-ЧЭ-22-А:

Для связи ПЛК и компьютера используются проводные линии связи типа Ethernet. Недостатком этого способа диспетчеризации является обязательное требование нахождения ПЛК и компьютера в одной локальной сети; либо нахождение ПЛК в сети с внешним статическим немаршрутизируемым ("белым") IP и настройка оборудования сети для доставки входящих запросов извне к ПЛК.
Сейчас данный вариант диспетчеризации применяется крайне редко.

Диспетчеризация в SCADA-системе

Наиболее полный и наглядный вид диспетчеризации, позволяющий отображать в графическом виде мнемосхему диспетчеризируемого объекта, вести журнал событий, отображать в графическом виде величины давлений, температур и т.п. Требует установки на компьютер программы SCADA-системы и OPC-сервера для связи с контроллером. В этой системе диспетчеризации возможено не только наблюдение за работой объекта, но также и дистанционное управление и изменение настроек. Возможна и на контроллере ОВЕН ПЛК по интерфейсам RS-485 и Ethernet, и на ПР200 по интерфейсу RS-485.

Основная мнемосхема диспетчеризации теплового пункта в SCADA-системе:

При организации подключения по сети Ethernet так же, как в случае диспетчеризации через web-браузер, требуется либо нахождение ПЛК и компьютера со SCADA-системой в одной локальной сети; либо нахождение ПЛК в сети со статическим немаршрутизируемым ("белым") внешним IP с настройкой оборудования для передачи входящих запросов на ПЛК.

Подробнее...

Диспетчеризация в специально разработанной программе

Более легкий и дешевый вид диспетчеризации, не требующий установки и наладки на компьютере комплекса программ, как в варианте со SCADA-системой. Эта программа не предназначена для постоянного наблюдения за объектом, она не ведет архив данных и т.д. Эта программа может быть записана на USB-носитель и запущена на любом компьютере, чтобы проверить состояние объекта и, возможно, изменить некоторые настройки, хотя, естественно, можно и держать ее постоянно запущенной на компьютере диспетчера. Также возможна и на ОВЕН ПЛК (RS-485 и Ethernet) и на ПР200 (RS-485). Программа диспетчеризации разрабатывается индивидуально под каждый объект.

Программа диспетчеризации вытяжной вентиляции гостиницы:

При организации подключения по сети Ethernet так же, как в случае диспетчеризации через web-браузер и в SCADA-системе, требуется либо нахождение ПЛК и компьютера со SCADA-системой в одной локальной сети; либо нахождение ПЛК в сети со статическим немаршрутизируемым ("белым") внешним IP с настройкой оборудования для передачи входящих запросов на ПЛК.

Диспетчеризация через облачный сервис OwenCloud

Фирмой «Овен» разработан и предоставляется бесплатно (в базовом функционале) облачный сервис диспетчеризации OwenCloud. Данный сервис является подвидом web-диспетчеризации, т.к. весь функционал сервиса реализуется в обычном web-браузере на любом компьютере или мобильном устройстве. Но в то же время этот сервис включает и некоторые функции SCADA-системы, такие как сбор и архивирование данных, отображение их в таблицах и графиках, ведение журнала событий.
Самым большим преимуществом этого вида диспетчеризации является простота и разнообразие способов связи контроллера станции и рабочего места оператора - для этого необходимо подключить контроллер и компьютер оператора любым способом к сети интернет (без необходимости каких либо специальных настроек), запустить на компьютере браузер и войти на сайт сервиса, авторизовавшись в системе.
Подключение контроллера к сети интернет возможно через кабельное соединение Ethernet, через беспроводную сеть WiFi, через мобильную сеть GPRS, при этом к сети не предъявляется каких либо специальных требований типа статического IP и т.п.

Интерфейс сервиса OwenCloud в браузере:

Кроме доступа к интерфесу сервиса через браузер на компьютере возможна установка специального приложения на мобильные устройства с операционными системами Android и iOS (Apple).

Подробнее...

Диспетчеризация в SCADA-системе

Для диспетчеризации такого типа в настоящее время мы используем систему Master SCADA производства ООО «ИнСАТ». В этом случае связь контроллера с компьютером осуществляется по проводному типу подключения, по интерфейсу либо Ethernet, либо RS-485.

• По RS-485 рассояние между контроллером и компьютером ограничивается максимальной длиной линии связи RS-485 (по стандарту 1000-1200м), либо несколькими такими сегментами с применением репитеров. В любом случае требуется прокладка специализированной линии связи.
• По интерфейсу Ethernet - контроллер и компьютер могут располагаться на любом расстоянии в пределах одной локальной сети, при этом никаких сетевых настроек изменять не требуется. Также возможно подключение компьютера к контроллеру и из-за пределов локальной сети ПЛК, вплоть до подключения через интернет, но в этом случае необходимо обеспечить доставку запросов от компьютера к контроллеру по протоколу Modbus TCP и обратно, соответствующим образом настроив сетевое оборудование. При связи через интернет локальная сеть контроллера должна иметь со стороны интернет статический немаршрутизируемый ("белый") IP адрес, чтобы обеспечить доступ к нему со стороны компьютера.

Для связи протокола Modbus (Modbus TCP для интерфейса Ethernet и Modbus RTU для либо RS-485) со SCADA-системой на компьютере также устанавливается программа OPC-сервер, получающая данные по протоколу Modbus и передающая их SCADA-системе по протоколу OPC.

Одним из основных преимуществ SCADA-системы является не только мониторинг состояния агрегатов в реальном времени, но и сброр, архивация и возможность отображения данных за значительный период времени (до 1 года и даже более), возможность формирования отчетов за заданный интервал, отображение накопленных данных в виде таблиц и графиков с настраиваемыми интервалами. Также при наступлении событий с заранее заданными критериями запись об этом заносится в журнал, который также хранится длительное (месяцы) время, с возможностью отображения любого временно́го интервала журнала с заданным уровнем событий (аварийные, предупреждающие, рабочие и т.д.)

Ниже для примера приведены скриншоты различных окон диспетчеризации станции СУ-ЧЭ-22-А.

Для работы SCADA-системы требуется установка отдельного компьютера с гарантированным бесперебойным питанием - так как накопление информации происходит только в то время, пока запущена SCADA-система.

Диспетчеризация в SCADA-системе является самым дорогим видом диспетчеризации, т.к. требует выделенного компьютера, приобретения и установки на компьютер программ самой SCADA-системы и ОРС-сервера, разработки проекта в SCADA-системе под конкретный объект и настройки ОРС сервера под карту регистров контролера объекта. Также нужно учитывать и затраты на прокладку линий связи между контроллером и компьютером и настройку сетевого оборудования.

Но и в то же время это наиболее функционально насыщенный вариант с максимально гибкими возможностями конфигурирования - внешний вид всех мнемосхем, таблиц, графиков, отчетов, количество и глубина архивирования данных и т.д. задаются программистом на этапе разработки проекта в SCADA-системе, а также могут изменяться уже на этапе эксплуатации при появлении новых требований.

Диспетчеризация через облачный сервис OwenCloud

Основной идеей облачного сервиса OwenCloud является расположение места сбора, обработки, хранения и вывода информации на специализированных серверах, принадлежащих компании «Овен». К этим серверам, с одной стороны, подключаются приборы диспетчеризируемого объекта, а с другой стороны - компьютеры рабочего места оператора и мобильные устройства обслуживающего персонала.

К сервису OwenCloud могут быть подключены любые устройства как производства фирмы «Овен», так и других производителей. В зависимости от типа устройства подключение может осуществляться несколькими способами:

• Контроллеры Овен ПЛК могут быть подключены проводным соединением Ethernet без применения дополнительных устройств - во все контролеры с этим интерфейсом уже встроена поддержка облачного сервиса.
• Контроллеры Овен ПЛК и Овен ПР200, другие приборы производства «Овен» и других производителей, поддерживающие работу по протоколу Modbus RTU по интерфейсу RS-485, могут быть подключены к сети интернет с помощью специальных устройств - шлюзов. С одной стороны приборы подключаются к шлюзу по интерфейсу RS-485, с другой шлюз подключается к сети интернет одним из следующих способов:
  • Проводное соединение Ethernet производится с помощью шлюза Овен ПЕ210. Никакие настройки не требуются, только подключить кабель сети, имеющей доступ в интернет.
  • Беспроводное соединение WiFi - с помощью шлюза Овен ПВ210, который подключается к существующей сети WiFi, для чего требуется задать только базовые настройки беспроводной сети (SSID/пароль).
  • Мобильное соединение GPRS - с помощью шлюза Овен ПМ210, для подключения к сети интернет требуется установить SIM-карту с действующим тарифом с доступом в интернет. Никакие настройки не требуются.

После подключения приборов к сервису они незамедлительно начинают отправлять на него данные, которые накапливаются сервисом и могут быть просмотрены в любое время. Для просмотра данных и управления объектом необходимо в браузере компьютера перейти на сайт сервиса, и после ввода логина и пароля будет отображен интерфейс сервиса.

Для уведомления пользователя о произошедших событиях каждое из событий может быть подписано на один или несколько адресов e-mail. Пользователю приходят на почту сообщения о начале и окончании события. Так же фирма «Овен» планирует ввести SMS-информирование как платную функцию.

Еще одним способом постоянно контролировать состояние объекта и получать сообщения о произошедших событиях является установка на мобильное устройство с операционной системой Android или iOS (Apple) специального приложения, которое будет постоянно получать данные от облачного сервиса, отображать их в своем интерфейсе, при возникновении событий выводить оповещения. Для наиболее важных параметров можно создать один или несколько виджетов на рабочем столе мобильного устройства.

Текущие показания в приложении:	Журнал событий в приложении:
Таблица архивных данных в приложении:	Виджеты на рабочем столе:

Подробно ознакомится с описанием сервиса, скачать приложения для мобильных устройств, попробовать использовать сервис в демонстрационном режиме можно на главной станице сервиса.

Дополнительная информация

В станциях, оснащенных преобразователями частоты, возможно получение текущих значений частоты, тока, напряжения, мощности, величины давления и многих других параметров и вывод их на диспетчеризацию.

Также возможно включение в систему диспетчеризации других приборов (счетчиков электроэнергии, тепло- и водосчетчиков), работающих по стандартному протоколу Modbus RTU через интерфейс RS-485.

Возможна и диспетчеризация тепловых пунктов без функции управления - т.е. просто сбор информации с датчиков давления, температуры и передача показаний на диспетчерский пункт.