Внедрение информационных систем на предприятиях повышает эффективность управления всей инфраструктуры. Среди программных средств автоматизации популярны BI (Business Intelligence), ERP (Enterprise Resource Planning), MES (Manufacturing Execution System), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Каждый продукт имеет отдельное назначение.
Задачи SCADA-систем
Среди перечисленного SCADA выделяется высокой востребованностью из-за применения системы в качестве «переходника» между «нижним уровнем» в виде датчиков контроля и специалистом, которому предпочтительно визуальное отображения процессов, результатов.
Основные задачи SCADA:
- сбор данных от контроллеров, их передача оператору в виде удобных графиков в реальном времени;
-
дистанционное управление исполнительными механизмами;
-
программирование алгоритмов автоматизированных комплексов;
-
управление оборудованием минуя аппаратные контроллеры;
-
выявление аварийных ситуаций, сигнализация оператору.
В ходе выработки продукции формируются отчеты, которые востребованы управленческим звеном, отделом аналитики, планирования. При выпуске «под заказ» в программе всегда есть информация о текущем состоянии заявки. Эффективность применения системы SCADA зависит от реализации проекта по внедрению – насколько точно были поставлены задачи.
Области применения SCADA
Системы мониторинга и управления активно интегрируются с ERP, применяемым в планировании ресурсов предприятия. И с комплексами MES, которые предназначены для координации и анализа деятельности отдельно взятых цехов. Такая инфраструктура заметно упрощает управление работой предприятия в целом и в разрезе подразделений, сотрудников.
Сферы, где востребована SCADA:
- производство, управление, передача, распределение электроэнергии;
-
промышленные предприятия различных направлений;
-
водозабор, водоочистка, водораспределение;
-
добыча, транспортировка, распределение нефти и газа;
-
управление космическими объектами;
-
телекоммуникации.
Программное обеспечение SCADA также используется в управлении транспортом (водным, авиа, железнодорожным, включая метро, автомобильным). Его часто называют HMI, Human-Machine Interface – человеко-машинный интерфейс. Причина объяснима, комплекс «переводит» технические параметры в понятные людям критерии.
Важные компоненты SCADA
Работа под управлением системы SCADA требует обязательного наличия человека (диспетчера или оператора). Его неправильные действия способны привести к отказу оборудования, даже к аварии на объекте. Поэтому при внедрении нельзя ограничиваться исключительно решением технических задач. Важно наладить обучение персонала, систематический контроль за его действиями.
Типовая структура SCADA:
- Удаленный терминал (RTU, Remote Terminal Unit).
- Диспетчерский пункт управления (MTU, Master Terminal Unit).
- Коммуникационная система (CS, Communication System).
В задачу разработчика входит создание эффективных алгоритмов взаимодействия между RTU и MTU. Среди популярных каналов связи отмечаются выделенные, аналоговые телефонные линии, радиосети, сети мобильных операторов GPRS. С целью повышения надежности подключается сразу несколько вариантов.
К терминалу подключается целая аппаратная система. Она состоит из исполнительных механизмов с модулями удаленного управления, датчиков и контроллеров. Последние автоматически, почти без участия программного обеспечения и оператора принимают входные данные, обрабатывают их для последующей передачи в управляющее ПО, формируют команды последующих операций.
Сравнение SCADA, MES, ERP и других систем
Системы SCADA предназначены для обеспечения непрерывности производственного процесса. Но по сравнению с комплексным подходом к автоматизации они дают лишь частичное преимущество перед предприятиями, где акцент ставится на ручном контроле. В зависимости от специфики работы рекомендуется автоматизировать и остальные направления.
Различия в функционале:
SCADA – объектом управления является технологический процесс под управлением людей (операторов).
MES – помогает начальнику производства держать под контролем весь цех независимо от операций, проводимых операторами.
ERP – предназначена для управленческого персонала, чтобы видеть оперативную картину по расходованию сырья, пополнению складов готовой продукцией, наличием брака.
LIMS – управляет сбором, анализом, отчетностью по данным из лаборатории предприятия.
PLM – программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции.
CRM – платформа для управления взаимоотношениями с клиентами фирмы.
Также возможно внедрение BI, формирующей отчеты по показателям эффективности (KPI), BPM и APS для построения бизнес-процессов и производственного планирования соответственно, EAM для контроля над работой подразделения технического обслуживания и ремонта (ТОиР).
При комплексной автоматизации внедряемые продукты настраиваются на хранение данных в одной базе. Это упрощает, ускоряет обработку данных, обмен информацией между разными системами. И создает «единое информационное пространство», повышающее эффективность управления фирмой в целом. Система SCADA в этой цепочке ценится благодаря визуализации процессов, оперативному управлению, включая реагирование на аварийные ситуации.
Функции SCADA на предприятии
Перечень функциональных блоков программного обеспечения SCADA сложно уложить в десяток пунктов. Их слишком много, ведь продукт способен управлять предприятиями любого уровня. При внедрении учитывается специфика конкретной организации.
Мнемосхемы
Вместо перечня цифр и надписей оператор видит графическое изображение изменения показателей, состояния датчиков. Например, при изменении уровня жидкости в емкости меняется цвет указателя на мониторе. Или там же наглядно отображается работа исполнительного механизма в реальном режиме.
Архивы
Все данные, передаваемые от контроллеров или датчиков напрямую, сохраняются в едином архиве. Предварительно они обрабатываются – фильтруются, усредняются, сжимаются. Востребован метод «порога чувствительности» («мертвой зоны»), когда они передаются пакетами. Настраивается срок хранения индивидуально для каждого параметра.
Тренды
Графически отображается изменение указанных параметров во времени. Всем операторам доступно изменение масштаба, контроль показателей с момента запуска процесса или за конкретный отрезок времени. График легко сравнить с расчетными данными, заложенными в память, увидеть любые отклонения.
Таблицы
Если неудобно изучать данные в графическом формате, программа отобразить их в виде таблицы с настраиваемым количеством, назначением колонок, строчек. Они экспортируются в стандартном формате для загрузки в другие программы, ручного редактирования.
Сообщения
Текстовые сообщения используются для информирования оператора о событии на подконтрольном объекте. Они всплывают на экране, отображаются в специально выделенной области. Обязательно все сообщения сохраняются в специальном журнале.
Контроль прав доступа
Операторы в зависимости от должности получают разные права доступа. Это упрощает разделение обязанностей, исключает ошибки из-за чрезмерного объема поступающих данных, неправомерного вмешательства людей в процессы. Например, по умолчанию дается доступ только к мониторингу, а менять алгоритмы исполнительных механизмов допускается лишь отдельным сотрудникам.
Журнал действий оператора
Производимые операции фиксируются в отдельном журнале. Такой подход позволяет разобраться в причинах нештатной ситуации. Формат отчетов настраивается при внедрении или далее, в рамках технической поддержки предприятия.
Сравнение российских и зарубежных систем SCADA
В связи со сложностью продуктов класса SCADA внедрение преимущественно проводится готовых систем (с доработками под специфику предприятия). Такой подход позволяет ускорить внедрение, запуск основных компонентов. Остается лишь выбрать один из доступных вариантов. Отличаются они, в основном, ценообразованием (практически все имеют пробный период). Сравнивать функции стало практически бесполезным.
Популярные модели SCADA:
- Trace Mode – AdAstra (Россия).
- Master SCADA – НПФ «ИнСАТ» (Россия).
- Круг-2000 – НПФ «Круг» (Россия).
- САРГОН – НВТ-Автоматика (Россия).
- WinCC – Siemens (Германия).
- InTouch – Wonderware (США).
- RSView32 – Rockwell Automation (США).
- Genesis64 – Iconics (США).
- Vijeo Citect – Schneider Electric (Франция).
При выборе программного обеспечения рекомендуется акцентировать внимание на уже встроенных средствах поддержки оборудования российского производства. Например, контроллеров, которые функционируют под управлением языков стандарта МЭК61131-3. Также важно учесть платформу под саму SCADA-систему и исполнительные блоки. Подобные вопросы проще решить с опытным специалистом. Звоните, менеджер подскажет с чего начать сотрудничество.
SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления...
