Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»Центр цифровых образовательных технологий15.03.04 «ИШИТР»SCADA-системы управления технологическими процессамирефератпо дисциплине: Введение в инженерную деятельность

Исполнитель:
студент группы	З-8Т11		Фурсов А.В.		10.05.2022
					Дата сдачи
Руководитель:
преподаватель

Томск – 2022  Оглавление Введение_______________________________________________________3SCADA . Основное понятие. История______________________________4 Задачи и требование SCADA______________________________________5 Основные компоненты SCADA___________________________________6 Концепция системы_____________________________________________7 Пример SCADA систем_________________________________________9  Вывод________________________________________________________11 Список литературы_____________________________________________12                      Введение  С самого начала существования развития человечества, люди старались идти по пути наименьшего сопротивления для облегчения своей жизни. С развитием промышленности, автоматизации и робототехники это не изменилось.  

---

Люди стремились к контролю даже тех процессов которые считались  века назад для них божественными или паранормальными. Еще век назад люди гибли на тяжелых промышленностях в то время как в нынешнее время за них эту опасную работу в основе выполняют робаты. А люди контролируют процесс находясь в пунктах управления (диспетчерских пунктах ) . И что представляет из себя вот этот диспетчерский процесс ? Это комплекс приборов регистрастрации которые показывают пишут, запоминают, анализируют. Именно на принципах диспетчерского управления строятся крупные автоматизированные системы в промышленности и энергетике, на транспорте, в космической и военной областях, в различных государственных структурах. SCADA - процесс сбора информации реального времени с удаленных точек (объектов) для обработки, анализа и возможного управления удаленными объектами. Требование обработки в режиме реального времени обусловлено необходимостью доставки всех необходимых событий, сообщений и данных на центральный интерфейс диспетчера.         

1. 
   SCADA. Основное понятие.История. 
   

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. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. Ранние управляющие решения, предварившие наступление эры SCADA, назывались «телеметрическими» системами и представляли собой попытки организовать дистанционный мониторинг небольшого числа параметров (обычно одного-двух).В те времена никому и в голову не могло прийти, что уже к концу столетия оператор управляющей системы будет видеть буквально всё происходящее на удалённой станции. Тем не менее, все основные требования, которым должны удовлетворять современные решения типа SCADA, равно как и большинство обеспечиваемых такими решениями преимуществ, присутствовали уже в телеметрических системах начала 70 годов прошлого века хотя бы в зачаточном виде. Для отображения текущего состояния системы тогда использовались «имитационные стены» (mimicwall). Оперативность вывода информации на такие стены можно охарактеризовать как «приближающуюся к реальному времени»: показания индикаторов и лампочек изменялись вручную по мере того, как перемещающиеся по удалённым локациям операторы получали новые данные. 

---

Аббревиатура SCADA расшифровывается как Supervisory Controland Data Acquisition - диспетчерский контроль и сбор данных. Почему контроль здесь назван «супервизорским»? В ранних SCADA-подобных системах вроде тех, что применялись в задачах водоснабжения и водоочистки в 60-70 годах XX века, связь между диспетчерской (головной станцией SCADA) и удалёнными станциями была столь призрачной, что организовать полноценный оперативный контроль не представлялось возможным. Первые управляющие системы типа SCADA разрабатывались для налаживания сбора данных с удалённых локаций. Каких данных? Традиционно в задачах добычи и транспортировки нефти, а также водоснабжения и водоочистки критическое значение имеет информация о давлении и расходе. Для контроля критических показателей в ранних SCADA-подобных системах обычно использовались один-два аларма, которые обеспечивали, например, контроль входа в здание либо подавали сигналы типа «ёмкость пуста», «ёмкость заполнена» или «отказ насоса». Почему параметров было так мало? Это обусловлено тогдашним уровнем развития управляющих систем. Организация надёжного мониторинга четырёх-пяти показателей для каждой удалённой станции расценивалась в те времена как крупный успех. Серьёзную проблему представляло даже налаживание дистанционного контроля времени работы насосов.

2. 
   Задачи и требования SCADA 
   

SCADA-системы решают следующие задачи: 

• 
  Обмен данными с «устройствами связи с объектом» (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода-вывода) в реальном времени через драйверы. 
  
• 
  Обработка информации в реальном времени. 
  
• 
  Логическое управление. 
  
• 
  Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме. 
  
• 
  Ведение базы данных реального времени с технологической информацией. 
  
• 
  Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями. 
  
• 
  Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса. 
  
• 
  Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК. 
  
• 
  Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т. д.). 
  
• 
  В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES. 
  
• 
  SCADA-системы позволяют разрабатывать АСУ ТП как автономные приложения, а также в клиент-серверной или в распределённой архитектуре. 
  

Требования предъявляемые к SCADA системам: 

• 
  надёжность системы (технологическая и функциональная); 
  
• 
  безопасность управления; 
  
• 
  точность обработки и представления данных; 
  
• 
  простота расширения системы. 
  

---

        

3. 
   Основные компоненты SCADA 
   

SCADA-система обычно содержит следующие подсистемы: 

• 
  Драйверы или серверы ввода-вывода — программы, обеспечивающие связь SCADA с промышленными контроллерами, счётчиками, АЦП и другими устройствами ввода-вывода информации. 
  
• 
  Система реального времени — программа, обеспечивающая обработку данных в пределах заданного временного цикла с учётом приоритетов. 
  
• 
  Человеко-машинный интерфейс (HMI, англ. Human Machine Interface) — инструмент, который представляет данные о ходе процесса человеку оператору, что позволяет оператору контролировать процесс и управлять им. 
  
• 
  Программа-редактор для разработки человеко-машинного интерфейса. 
  
• 
  Система логического управления — программа, обеспечивающая исполнение пользовательских программ (скриптов) логического управления в SCADA-системе. Набор редакторов для их разработки. 
  
• 
  База данных реального времени — программа, обеспечивающая сохранение истории процесса в режиме реального времени. 
  
• 
  Система управления тревогами — программа, обеспечивающая автоматический контроль технологических событий, отнесение их к категории нормальных, предупреждающих или аварийных, а также обработку событий оператором или компьютером. 
  
• 
  Генератор отчетов — программа, обеспечивающая создание пользовательских отчетов о технологических событиях. Набор редакторов для их разработки. 
  
• 
  Внешние интерфейсы — стандартные интерфейсы обмена данными между SCADA и другими приложениями. Обычно OPC, DDE, ODBC, DLL и т. д. 
  

     

4. 
   Концепция системы
   

 Термин SCADA обычно относится к централизованным системам контроля и управления всей системой, или комплексами систем, осуществляемого с участием человека. Большинство управляющих воздействий выполняется автоматически УСО (RTU) или ПЛК (PLC). Непосредственное управление процессом обычно обеспечивается RTU или PLC, а SCADA управляет режимами работы. Например, PLC может управлять потоком охлаждающей воды внутри части производственного процесса, а SCADA система может позволить операторам изменять уставки для потока, менять маршруты движения жидкости, заполнять те или иные ёмкости, а также следить за тревожными сообщениями (алармами), такими как — потеря потока и высокая температура, которые должны быть отображены, записаны, и на которые оператор должен своевременно реагировать. Цикл управления с обратной связью проходит через RTU или PLC, в то время как SCADA система контролирует полное выполнение цикла. 

---

Сбор данных начинается в RTU или на уровне PLC и включает показания измерительного прибора. Далее данные собираются и форматируются таким способом, чтобы оператор диспетчерской, используя HMI, мог принять контролирующие решения — корректировать или прервать стандартное управление средствами RTU/PLC. Данные также могут быть записаны в архив для построения трендов и другой аналитической обработки накопленных данных. Пример обмена данных SCADA системы и процессом представлен на рисунке 1         Рисунок 1 Пример обмена данными SCADA системы и процессом                5 Пример SCADA систем  Современный бизнес в области разработки ПО всё более и более сегментируется и специализируется. Разработчики операционных систем, разработчики инструментальных средств, разработчики прикладного ПО и т.п., по существу, говорят на разных языках. Таким образом, сама логика развития современного бизнеса в части разработки ППО для конечных систем управления требует использования всё более развитых инструментальных средств типа SCADA_систем (от Supervisory Control And Data Acquisition). Разработка современной SCADA_системы требует больших вложений и выполняется в длительные сроки. И именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности ППО для АСУ ТП, представляется целесообразным идти по второму пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже испытанный универсальный инструментарий. Популярные SCADA системы в России: 

Страна	Название
США	Factory Link United States Data Co
США	Touch Wonderwage
США	Genesis Iconics
Германия	Win CC Siemens
США	Real Flex. BJ Soft Systems
Великобритания	Sitex Jade Softwage
Россия	FIX Intellution США Trace Mode Ad Astra

---

Смотрите также файлы

• Как соотносятся между собой понятия мониторинг и диагностика.docx

• Ценности, предстающие в объективированной форме в виде произведений материальной и духовной культуры либо человеческих поступков.docx

• Урок Семья и брак. Тема урока Семья и быт рассчитана на 2 учебных часа. Данный урок является первый в теме. Цели урока Образовательные.docx

• Институт семьи и брака.docx

• Семья и брак(обществознание 11 класс)27. 12.docx