для Москвы
8 495 720 54 44

по России бесплатно
8 800 555 61 84



Интеграция разнородных систем автоматизации в единую диспетчерскую на примере системы диспетчеризации многофункционального конноспортивного клуба MAXIMA STABLES

Борисов Глеб Борисович, канд. техн. наук, начальник группы аналитики ООО «Научно-технический центр МЗТА»

Конноспортивный клуб MAXIMA STABLES расположен в Дмитровском районе Московской области в 25 км от Москвы по Дмитровскому шоссе. Клуб располагает обширной инфраструктурой, которая включает в себя летние поля, крытые арены, мультисезонные конюшни, тренировочные площадки и тренажеры. Действует собственный отель, работает новейшая ветеринарная клиника для лошадей. В настоящей статье рассматриваются особенности и принципы построения системы диспетчеризации инженерных систем на примере конноспортивного клуба.

Конноспортивный клуб является распределенным объектом с большим количеством различных инженерных систем. Сложности с организацией системы диспетчеризации больших и/или распределенных объектов появляются вследствие того, что процесс проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию отдельных инженерных систем производится поэтапно, зачастую разными подрядчиками и на автоматике различных производителей. Поэтому автоматика каждой такой инженерной системы обладает разным набором функций, различными коммуникационными возможностями и разными поддерживаемыми протоколами (такими как Modbus RTU, Modbus TCP, BACNet, LonWorks, проприетарными и другими). Построение единой системы диспетчеризации для такой разнородной автоматики является обычно непростой задачей, которая может решаться разными способами: путем поддержки системой диспетчеризации драйверов для всей используемой автоматики, путем использования специализированных шлюзов и конверторов протоколов и некоторыми другими способами.

Современным способом интеграции системы диспетчеризации и разнородной автоматики является их объединение на основе технологии ОРС (OLE for Process Control). Система диспетчеризации при этом является ОРС клиентом. Для каждой системы автоматики конкретного производителя при этом требуется свой ОРС Сервер. Имеется два подхода к разработке таких ОРС серверов: первый, когда ОРС сервера разрабатываются производителями этой автоматики и поставляются вместе с самой автоматикой (этот подход встречается чаще) и второй, когда разработкой ОРС серверов занимается сам производитель системы диспетчеризации.

Для системы диспетчеризации конноспортивного клуба реализована интеграция разнородной автоматики на основе технологии ОРС. При этом используются сторонние ОРС сервера производителей автоматики.

Общие требования

Заказчиком были выдвинуты следующие основные требования к системе диспетчеризации.

  1. Работа как на одном персональном компьютере, так и в связке сервер + рабочие станции.
  2. Возможность просмотра основных параметров системы через современные мобильные планшетные компьютеры на операционных системах iOS, Android или Windows.
  3. Одновременная работа с несколькими сетями приборов в рамках одного проекта.
  4. Создание и редактирование схем проекта.
  5. Ограничение прав доступа для различных пользователей (на доступ к проекту, схемам, элементам схем).
  6. Просмотр на схемах данных, получаемых от контроллеров.
  7. Изменение заданий, режимов работы через элементы на схемах.
  8. Ведение архива по выбранным пользователем параметрам.
  9. Построение графиков выбранных параметров архива, экспорт данных архива в форматы CSV и HTML с возможностью выбора интервала времени.
  10. Просмотр архива тревог.
  11. Организация оповещения (визуальное, звуковое, по SMS и e-mail) при возникновении тревог.
  12. Система диспетчеризации должна функционировать круглогодично, семь дней в неделю, круглосуточно.

Автоматизируемые системы

На диспетчеризацию в настоящий момент выведены следующие инженерные системы: ИТП, насосы ХВС, системы вентиляции и котельная. Подключение автоматики этих систем к рабочему месту диспетчера осуществляется по локальной сети Ethernet. Рассмотрим автоматизацию этих инженерных системы подробней:

Автоматизация котельной. Используется блочно-модульная автоматизированная водогрейная котельная заводской готовности, теплопроизводительностью 8,8 МВт. Автоматизация котельной выполнена с использованием контроллеров серии TAC XENTA (Schneider Electric). Функции автоматики: автоматический розжиг и каскадное управление котлами, управление горелками котлов, управление сетевыми насосами, регулирование температуры в системе отопления, управление насосами котельной, защиты и блокировки.

Автоматизация вентиляции. В системах вентиляции используются приточно-вытяжные установки с секцией нагрева, приточные установки с секцией нагрева, приточно-вытяжные установки с секцией нагрева и рекуперацией, вытяжные установки. Для систем вентиляции используется 15 установок VTS, система автоматики также используется VTS. Автоматика осуществляет управление режимами работы вентиляции, автоматический выбор сезона (зима/лето), частотно-регулируемое управление приточными и вытяжными вентиляторами, роторными теплоутилизаторами, регулирование температуры приточного воздуха (нагрев зимой и охлаждение летом), защиту от замерзания и прочие блокировки.

Автоматизация ИТП и ХВС. В ИТП автоматика Контар (ОАО «МЗТА») осуществляет управление клапаном и насосом подпитки, управление насосами системы отопления, управление клапаном отопления по погодозависимому графику, управление насосами системы ГВС, управление клапаном ГВС. Автоматикой Контар осуществляется также управление насосами ХВС и дренажным насосом. Автоматикой осуществляется необходимые защиты и блокировки в случае аварий.

Система диспетчеризации

Для диспетчеризации используется программно – технический комплекс Комега (ОАО «МЗТА»). На сервере установлен серверный компонент Комега - kServer, который собирает данные с систем диспетчеризации. От автоматики ИТП и системы ХВС данные на диспетчеризацию передаются напрямую. От автоматики котельной (TAC Xenta) данные передаются с использованием TAC Vista OPC Server. От автоматики вентиляции (VTS) данные передаются через Lectus Modbus OPC/DDE Server. Данные передаются по протоколу OPC DA. Со стороны диспетчеризации используется компонент OPC клиент для ПТК КОНТАР. Этот компонент разработан специалистами МЗТА, входит в состав программно-технического комплекса Комега и позволяет подключать к SCADA-системе МЗТА стороннее оборудование по протоколу OPC DA.

Взаимодействие диспетчера и системы диспетчеризации осуществляется двояким способом. Операторы могут управлять технологическими процессами, находясь на рабочем месте и используя kPlayer, установленный на стационарном компьютере, или удаленно, находясь в любой точке России, используя планшет и подключаясь по сети Интернет и открывая web – страничку системы диспетчеризации web – браузером.

Структура системы автоматики и диспетчеризации показаны на рис. 1.

ris-1.jpg

Организация рабочего места оператора

Рассмотрим сначала первый способ, когда оператор использует kPlayer, установленный на рабочем месте диспетчера. На фото показано рабочее место диспетчера. Диспетчерская служба обеспечивает круглосуточное наблюдение и включает в себя одного оператора в смену. Оператор осуществляет непрерывный мониторинг состояния объектов. При возникновении тревог или нештатных ситуаций оператор уведомляет руководство и инженерный состав, которые принимают меры к устранению этих ситуаций.

Расскажем подробней о функциях kPlayer. Программа kPlayer предназначена для непрерывного наблюдения диспетчерами автоматизированных объектов, мнемосхема для которых опубликована на Сервере. Таким образом, kPlayer является «тонким» клиентом. С его помощью осуществляется отображение мнемосхем с анимацией, мониторинг и управление текущими параметрами, настройка и просмотр архивных данных сервера kServer в виде графика, таблицы, экспорт архивных данных (форматы xls, html, pdf, txt, csv), просмотр журнала истории тревог, просмотр журнала действий пользователей, Планировщик, настройка оповещения о тревогах на e-mail и SMS, настройка звукового оповещения о тревогах.

На главную страницу kPlayer (рис. 2) выведены все диспетчеризируемые технологические системы. С главной системы он может переходить для просмотра любой подсистемы, просматривать архивные данные и историю тревог, журнал действий пользователей.

ris-2.jpg

Для примера показана мнемосхема диспетчеризации ИТП (рис. 3). На мнемосхеме отображены технологические трубопроводы, теплообменники, состояние клапанов, состояние и работа насосов, индикация температур и давлений в трубопроводах, уставки для регуляторов ГВС и отопления, переход на панель отказов ИТП, где отображаются аварии датчиковой аппаратуры и аварии оборудования ИТП (насосы, подпитка и т.д.).

ris-3.jpg

Организация мобильной диспетчеризации

Рассмотрим теперь второй способ мониторинга, когда оператор не привязан к конкретному рабочему месту, находится в любом месте конноспортивного клуба, и использует планшет для доступа через Интернет к web – странице системы диспетчеризации. При этом он через web – браузер заходит на web - ресурс сервера, используя логин и пароль, определяющие его права доступа к этому ресурсу. Таких операторов обычно 3-4 человека, такими операторами выступают главный инженер, руководители инженерных служб. Они периодически заходят на web – страницу системы диспетчеризации и контролируют состояние инженерных систем. В случае необходимости они дают распоряжения по устранению неисправностей.

Для того, чтобы на web - ресурсе сервера отображались мнемосхемы объекта, на нем развернута программа kWeb. kWeb использует новую технологию HTML5 и позволяет любым удаленным пользователям мобильных устройств с подключаться к ней через интернет с помощью браузера и управлять удаленными объектами. Программой поддерживается большинство современных web – браузеров. Возможности kWeb: отображение мнемосхем с анимацией, мониторинг параметров, изменение уставок, просмотр архивов в виде графиков и таблиц.

В качестве примера на рис. 4 показано отображение одного из объектов - мнемосхема котельной. Показано отображение трубопроводов и газопроводов, технологических резервуаров, котлов с индикацией их работы, насосов с индикацией их работы, состояние или степень открытия клапанов, индикация дискретных (датчиков перепада) и аналоговых (температура, давление) датчиков, уведомления о тревогах.

ris-4.jpg

Заключение

Система диспетчеризации успешно сдана в эксплуатацию, высказанные заказчиком пожелания были учтены в данном объекте, и будут учитываться при выпуске новых версий программного обеспечения. Гибкие возможности диспетчеризации (стационарный компьютер и мобильный web - доступ) позволили контролировать работу инженерных систем различными пользователями – от службы охраны до главного инженера. У каждого пользователя настраиваются свои права доступа.

В будущем планируется увеличение охвата системами автоматизации и диспетчеризации конноспортивного клуба. На контроллерах Контар планируется сделать контроль и управление наружным освещением и организовать систему коммерческого учета энергоресурсов.

Модуль коммерческого учета энергоресурсов, разрабатываемый специалистами МЗТА, позволит вывести на новый качественный уровень учет ресурсов в рамках предприятия. Помимо автоматической передачи данных от приборов учета (электросчетчики, водосчетчики, теплосчетчики) на сервер сбора данных, модуль охватывает целый ряд сопутствующих задач, и позволит повысить эффективность использования энергоресурсов. Функции модуля: формирование и оплата квитанций, статистика, контроль качества поставляемых ресурсов, оповещения о нештатных ситуациях, выгрузка данных и другие.

Планируется также вывести на диспетчеризацию следующие инженерные системы:

  1. водозаборный узел;
  2. очистные сооружения хозяйственно-бытовых сточных вод;
  3. учет тепловой и электрической энергии;
  4. пожароохранная сигнализация;
  5. контроль протечек помещений;
  6. контроль и управление наружным освещением;
  7. контроль температурно-влажностных режимов;
  8. холодильные машины.

Применяемое программное и аппаратное обеспечение обеспечивает возможность наращивания систем за счет расширения аппаратной и программной частей без нарушения работоспособности смонтированных систем.



для Москвы
8 495 720 54 44

по России бесплатно
8 800 555 61 84

Адрес: Россия, 105318, Москва,
ул. Мироновская, д.33




МЗТА в социальных сетях:

Copyright ОАО «МЗТА» © 1999-2017 г.
Карта сайта



Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter