20112060.pdf

(2293 KB) Pobierz

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ

СДКАДУ комплекса зда�½ий

испол�½итель�½ого аппарата

СО ЕЭС России

Ге�½�½адий Гладышев, Юрий Ефимов, А�½то�½ Прибылов

В статье представле�½ы аппарат�½ые и программ�½ые реше�½ия, созда�½�½ые

при разработке и вводе в промышле�½�½ую эксплуатацию системы диспетчерского

управле�½ия и�½же�½ер�½ыми системами комплекса зда�½ий испол�½итель�½ого аппарата

Систем�½ого оператора ЕЭС РФ. Описа�½ систем�½ый подход к реше�½ию раз�½ообраз�½ых

задач проекта от разработки диффере�½цирова�½�½ого по группам персо�½ала

пользовательского и�½терфейса до приме�½е�½ия ActiveX элеме�½тов собстве�½�½ой

разработки. Проект представляет собой актуаль�½ое типовое реше�½ие задач

диспетчеризации систем жиз�½еобеспече�½ия объектов повыше�½�½ой важ�½ости –

пу�½ктов управле�½ия э�½ергетического комплекса, це�½тров обработки да�½�½ых

ба�½ковского уров�½я или федераль�½ого з�½аче�½ия и других подоб�½ых объектов.

СТА-ПРЕСС

ВЕДЕНИЕ

ОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ

Пол�½ое �½азва�½ие да�½�½ого проекта –

«Система диста�½цио�½�½ого ко�½троля,

автоматической диаг�½остики и управ

ле�½ия системами и�½же�½ер�½ого обеспе

че�½ия электрос�½абже�½ия общего �½аз�½а

че�½ия, гара�½тирова�½�½ого и бесперебой

�½ого электрос�½абже�½ия, ве�½тиляции,

ко�½дицио�½ирова�½ия воздуха, водо и

теплос�½абже�½ия зда�½ий испол�½итель

�½ого аппарата ОАО «СО ЕЭС». Его ос

�½ов�½ой задачей было созда�½ие и�½фор

мацио�½�½о а�½алитической системы дис

петчеризации для расположе�½�½ого в

це�½тре Москвы комплекса зда�½ий Сис

тем�½ого оператора (СО) ЕЭС России.

Областью ко�½троля со сторо�½ы систе

мы являлся м�½огоэтаж�½ый офис Сис

тем�½ого оператора, включая Це�½траль

�½ое диспетчерское управле�½ие (ЦДУ) и

расположе�½�½ые �½еподалёку сооруже

�½ия его тех�½ического обеспече�½ия. Не

обходимо было орга�½изовать сбор, об

работку и архивацию параметров каче

ства электрос�½абже�½ия, мо�½итори�½г

двух дизель ге�½ератор�½ых уста�½овок,

температур и давле�½ий в�½еш�½их и в�½ут

ре�½�½их теплосетей, системы водос�½аб

же�½ия, а также следить за условиями

ко�½дицио�½ирова�½ия тех�½ологического

оборудова�½ия и ком�½ат персо�½ала. Та

кая масштаб�½ая задача услож�½ялась тем

фактором, что СДКАДУ создавалась

для объекта повыше�½�½ой важ�½ости, к

www.cta.ru

которым от�½осятся все ЦДУ Систем�½о

го оператора ЕЭС, и поэтому �½а �½её

распростра�½ялись особые требова�½ия к

устойчивости работы, методологичес

кой и эрго�½омической адаптации поль

зовательского и�½терфейса к различ�½ым

группам тех�½ического персо�½ала.

ПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИОРИТЕТОВ

РХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ

Глав�½ым приоритетом в да�½�½ой раз

работке, учитывая специфику объекта

диспетчеризации, является отказоус

тойчивость работы

создаваемой систе

мы. Необходимость

обеспече�½ия �½епре

рыв�½ости и целост

�½ости архивов да�½

�½ых в системах дис

Резерв�½ый

петчеризации

�½а

сервер СДКАДУ

для

объектах повыше�½

OPC да�½�½ых

OPC тревог и событий

�½ой важ�½ости ста

OPC исторических

да�½�½ых

вит задачу «горяче

го» резервирова�½ия

сервер�½ого обору

дова�½ия. Вообще

говоря, при постро

е�½ии отказоустой

чивой системы дис

петчеризации всег

да приходится оста

�½авливаться �½а ка

ком то разум�½ом

пороге резервирова

Рис. 1. Структура СДКАДУ

�½ия. Например, в особых случаях резер

вировать приходится и ли�½ии передачи

и�½формации в системе сбора да�½�½ых, и

сами датчики. В да�½�½ом проекте было

реше�½о огра�½ичиться реше�½иями по

резервирова�½ию серверов сбора, обра

ботки и хра�½е�½ия и�½формации (рис. 1).

Для этого было использова�½о реше�½ие

�½а ос�½ове резерв�½ой пары серверов HP

ProLiant DL180. В качестве программ

�½ого обеспече�½ия был выбра�½ уже ис

пыта�½�½ый и хорошо зарекоме�½довав

ший себя в проекте диспетчеризации

…

Клие�½ты

Резерв�½ый

сервер СДКАДУ

OPC да�½�½ых

OPC тревог и событий

OPC исторических

да�½�½ых

для

…

Устройства ввода/вывода

СТА 2/2011

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ

комби�½ата по переработке жидких ра

диоактив�½ых отходов Кольской АЭС [1]

программ�½ый продукт GENESIS32

компа�½ии ICONICS (США) с компо

�½е�½том DataWorX32 Professional. Да�½�½ая

SCADA система поддерживает резерви

рова�½ие без образова�½ия вычислитель

�½ых кластеров.

Вход�½ыми источ�½иками и�½формации

для СДКАДУ являлись подсистемы

двух дизель ге�½ератор�½ых уста�½овок,

пять щитов автоматического ввода ре

зерва, четыре дублирова�½�½ых источ�½и

ка бесперебой�½ого пита�½ия (ДКПА –

дублирова�½�½ый комплект преобразова

телей с аккумулятор�½ой батареей), че

тыре распределитель�½ых шкафа �½агру

зок (РШН), распределитель�½ый узел

модулей (РУМ), расширитель�½ое уст

ройство для источ�½иков бесперебой�½о

го пита�½ия (РУ ДКПА), ко�½троллеры

(подсистема це�½траль�½ого теплового

пу�½кта – ЦТП). Сеть сбора да�½�½ых от

этих подсистем строилась следующим

образом. На каждом этаже ос�½ов�½ого

восьмиэтаж�½ого зда�½ия, в его кровле и

подваль�½ом помеще�½ии, а также в слу

жеб�½ых постройках были расположе�½ы

коммутаторы DES 3526, связь между

которыми для избавле�½ия от помех в

ли�½иях осуществле�½а с использова�½ием

м�½огомодового оптического кабеля

Teldor Multimode 50. Серверы СДКАДУ,

автоматизирова�½�½ые рабочие места,

подсистемы сбора да�½�½ых Advantys

STB, а�½ализаторы качества электропи

та�½ия (семь сетевых а�½ализаторов

UPM3100), источ�½ики бесперебой�½ого

пита�½ия и шлюзы передачи да�½�½ых

подключе�½ы к этаж�½ым коммутаторам

при помощи экра�½ирова�½�½ого кабеля

5 й категории (SFTP) с использова�½ием

протоколов Modbus TCP и SNMP. А�½а

логич�½ым образом через ко�½троллеры к

коммутаторам DES 3526 подключе�½ы

подсистема ЦТП, прецизио�½�½ые ко�½

дицио�½еры и �½езависимые температур

�½ые датчики в служеб�½ых помеще�½иях

комплекса зда�½ий СО ЕЭС. В результа

те была построе�½а система сбора да�½

�½ых, достаточ�½о разветвлё�½�½ая терри

ториаль�½о и включающая в себя раз

лич�½ые по фу�½кцио�½аль�½ому �½аз�½аче

�½ию устройства. Обме�½ с подсистемами

был реализова�½ в ос�½ов�½ом �½а базе

ста�½дарта OPC 2.0. Для этого использо

вался уста�½овле�½�½ый �½а серверах

СДКАДУ программ�½ый продукт Kep

ware KEPServerEX. Этот ОРС сервер

осуществляет взаимодействие с устрой

ствами подсистем по протоколу Modbus

TCP и предоставляет да�½�½ые вход�½ому

СТА 2/2011

Рис. 2. Фрагме�½т поэтаж�½ого пла�½а с отображё�½�½ой �½еисправ�½остью ДКПА 2.2

OPC клие�½ту SCADA системы GENE

SIS32 – компо�½е�½ту сбора, а�½ализа и

первич�½ой обработки и�½формации

DataWorX32. Источ�½ики бесперебой�½о

го пита�½ия подключались к СДКАДУ

по протоколу SNMP, используя и�½тег

рирова�½�½ый в SCADA систему GENE

SIS32 SNMP ко�½�½ектор. Для сохра�½е

�½ия работоспособ�½ости системы при

отказах было реализова�½о физическое

дублирова�½ие серверов сбора, обработ

ки и хра�½е�½ия и�½формации с приме�½е

�½ием программ�½ого обеспече�½ия

DataWorX32 v 9.13 Professional. При от

казе од�½ого из серверов все фу�½кции по

сбору, а�½ализу и архивации да�½�½ых ав

томатически переключаются �½а второй

сервер. После восста�½овле�½ия работо

способ�½ости происходит автоматичес

кая репликация да�½�½ых архивов. Также

повыше�½ие �½адёж�½ости и достовер�½ос

ти OPC да�½�½ых достигается тем, что все

OPC серверы группируются в резерв

�½ые пары. Эти пары иде�½тифицируют

ся как оди�½ OPC сервер для любых

приложе�½ий клие�½тов OPC. При пе

реключе�½ии с ос�½ов�½ого сервера �½а ре

зерв�½ый и �½аоборот сохра�½яются и

си�½хро�½изируются все регистрируемые

параметры процессов.

РГАНИЗАЦИЯ

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО

ИНТЕРФЕЙСА

. Д

ИСПЕТЧЕРЫ

И ТЕХНИЧЕСКИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

Исходя из особе�½�½остей задач, вы

пол�½яемых Систем�½ым оператором

ЕЭС, од�½им из важ�½ейших элеме�½тов

орга�½изации системы является эрго�½о

мич�½ость и�½терфейса пользователя, его

адаптация по группам тех�½ического

персо�½ала. В подоб�½ых системах дис

петчеризации, как правило, мож�½о вы

делить две укруп�½ё�½�½ые категории

пользователей, для которых �½еобходи

ма раз�½ая орга�½изация пользователь

ского и�½терфейса. К первой группе от

�½осятся дежур�½ые и�½же�½еры или дис

петчеры, которым �½еобходимо видеть

состоя�½ие всей системы в целом, ко�½т

ролировать текущие аварии, отслежи

вать работы по их �½ейтрализации. Вто

рая группа – это тех�½ический эксплуа

тацио�½�½ый персо�½ал, которому �½уж�½о

обладать пол�½отой и�½формации о теку

щих и архив�½ых параметрах по ко�½к

рет�½ым подсистемам, входящим в зо�½у

их ответстве�½�½ости. Очевид�½о, что в си

лу различия задач, решаемых диспетче

рами и тех�½ическими специалистами,

�½еобходимо обеспечить их раз�½ыми ти

пами взаимодействия с системой и раз

�½ой подачей и�½формации. Так, приме

�½итель�½о к описываемой системе дис

петчеризации было при�½ято следующее

реше�½ие. При воз�½ик�½ове�½ии �½ештат

�½ой ситуации перед дежур�½ым и�½же�½е

ром �½а экра�½е раскрывается поэтаж�½ый

пла�½ зда�½ия, где о�½ видит мигающий

крас�½ый ко�½тур оборудова�½ия, вызвав

шего тревогу (рис. 2). По щелчку мыши

�½а этом ко�½туре дежур�½ый и�½же�½ер по

падает в деталь�½ую м�½емосхему да�½�½ого

оборудова�½ия, �½а которой отображается

совокуп�½ость его рабочих параметров.

Также ему ста�½овится доступ�½а подроб

�½ая пошаговая и�½струкция по устра�½е

�½ию воз�½икшей �½еисправ�½ости. Од�½о

време�½�½о система активизирует визу

аль�½ое и звуковое оповеще�½ие. Такая

подача и�½формации обеспечивает �½е

обходимые диспетчерские фу�½кции.

Дежур�½ый и�½же�½ер подтверждает

щелчком мыши при�½ятие и�½формации

www.cta.ru

СТА-ПРЕСС

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ

Рис. 3. М�½емосхема системы бесперебой�½ого гара�½тирова�½�½ого электропита�½ия

об аварии, о чём автоматически создаёт

ся запись в архив�½ой базе да�½�½ых. Вре

мя воз�½ик�½ове�½ия аварии и при�½ятия

и�½формации о �½ей также автоматиче

ски фиксируется в архиве с указа�½ием

фамилии при�½явшего сотруд�½ика. При

�½еобходимости диспетчер может с�½аб

дить событие своими комме�½тариями,

которые будут за�½есе�½ы в архив. Далее

о�½ поступает в соответствии с долж�½о

ст�½ой и�½струкцией – даёт распоряже

�½ие тех�½ическому персо�½алу и отслежи

вает устра�½е�½ие аварии.

Для групп тех�½ического персо�½ала

пользовательский и�½терфейс орга�½изо

ва�½ �½а ос�½ове м�½емосхем тех�½ологиче

ских связей и параметров устройств. На

рис. 3 показа�½а м�½емосхема, отобража

ющая состоя�½ие системы бесперебой

�½ого гара�½тирова�½�½ого электрос�½абже

�½ия (СБГЭ). Эта экра�½�½ая форма явля

ется ос�½ов�½ым рабочим ок�½ом дежур

�½ого электрика. Для осуществле�½ия

а�½алитических фу�½кций, правиль�½ой

оце�½ки состоя�½ия системы и взаимо

действия её различ�½ых составляющих

специалисту может потребоваться вы

вести �½а оди�½ график сочета�½ие самых

различ�½ых архив�½ых параметров. Такая

потреб�½ость часто воз�½икает, �½апри

мер, когда �½а объекте создаётся рабочая

группа тех�½ических специалистов, ко

торая долж�½а выяс�½ить хро�½ологию

прошедшей аварии, по�½ять причи�½ы,

её вызвавшие, проа�½ализировать вре

ме�½�½ое изме�½е�½ие различ�½ых парамет

ров, сочета�½ие которых могло привести

www.cta.ru

к аварии. В целях обеспече�½ия дружест

ве�½�½ого и�½терфейса в реализации такой

возмож�½ости разработа�½ специаль�½ый

алгоритм графического представле�½ия

параметров. Специалисту достаточ�½о

уста�½овить мышкой отметки �½апротив

параметров �½а м�½емосхеме (�½апример,

у датчика давле�½ия или температуры),

и време�½�½ые зависимости их з�½аче�½ий

(в том числе архив�½ых) �½емедле�½�½о

отобразятся при �½ажатии клавиши

«Графики». При этом масштабирова�½ие

диапазо�½ов изме�½е�½ия з�½аче�½ий уста

�½авливается автоматически.

Для пол�½оце�½�½ого фу�½кцио�½ирова

�½ия АРМ электрика �½еобходимо, чтобы

�½аряду с архив�½ыми да�½�½ыми и элект

рическими параметрами реаль�½ого вре

ме�½и экра�½�½ые формы обеспечивали

бы и доступ к раз�½ого рода справоч�½ой

тех�½ологической и�½формации. Эта и�½

формация может изме�½яться (�½апри

мер, в ходе модер�½изации оборудова

�½ия), поэтому пользователю �½уж�½о пре

доставить возмож�½ость оператив�½о

в�½осить �½еобходимые корректировки,

причём привыч�½ым для �½его способом.

Например, это может быть редактиро

ва�½ие текстового форматирова�½�½ого

файла с описа�½ием сече�½ий проводов,

типов устройств и т.п. Од�½овреме�½�½о

эти изме�½е�½ия долж�½ы отражаться в

системе диспетчеризации. Для реализа

ции такой возмож�½ости в СДКАДУ �½а

ми были разработа�½ы специаль�½ые

ActiveX элеме�½ты, отображающие схе

мы потребителей распределитель�½ого

щита �½агрузки и другие. Исход�½ыми

да�½�½ыми для �½их являются текстовые

файлы, доступ�½ые для редактирова�½ия

пользователем. Эти элеме�½ты (рис. 4)

отображают в таблич�½ой форме �½аиме

�½ова�½ия шкафов, марку провода, его се

че�½ие и типы автоматов. Причём каж

дый элеме�½т такой таблицы является

актив�½ым. Выделив в элеме�½те ActiveX

и�½тересующий компо�½е�½т и �½ажав кла

вишу «Показать выбра�½�½ый шкаф»,

электрик может посмотреть список пот

ребителей, положе�½ие трёхпозицио�½

�½ого переключателя и состоя�½ие ввод

�½ого автомата (рис. 5).

В СДКАДУ �½аряду с АРМ дежур�½ого

и�½же�½ера предусмотре�½о созда�½ие семи

допол�½итель�½ых рабочих мест. В их

число входят АРМ руководителя, АРМ

�½ачаль�½ика сме�½ы, АРМ са�½тех�½ика и

др. С точки зре�½ия быстроты развёрты

ва�½ия и оператив�½ости це�½трализова�½

�½ой �½астройки допол�½итель�½ые АРМ

удоб�½о орга�½изовывать �½а ос�½ове «то�½

СТА-ПРЕСС

Рис. 4. Иллюстрация подачи справоч�½ой и�½формации

СТА 2/2011

СИСТЕМНАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ

Рис. 5. Од�½оли�½ей�½ая схема

www.cta.ru

ких» Intranet Web клие�½тов. Так, опуб

ликовав экра�½�½ые формы системы дис

петчеризации �½а Web сервере в сети

СДКАДУ, мы получаем �½абор специа

лизирова�½�½ых Intranet сайтов, орие�½

тирова�½�½ых �½а группы тех�½ических

специалистов – ко�½еч�½ых пользовате

лей системы. В итоге такого подхода мы

получаем, �½апример, что АРМ руково

дителя подразделе�½ия, АРМ электрика

и са�½тех�½ика – это клие�½тские компь

ютеры, подключё�½�½ые через Web брау

зер к соответствующим стра�½ицам, рас

положе�½�½ым �½а Web сервере СДКАДУ.

Для реализации такого реше�½ия хоро

шо подходит программ�½ый пакет ICO

NICS WebHMI™, который позволяет

и�½сталлировать в сети диспетчеризуе

мого объекта пол�½оце�½�½ый Web сервер,

создающий в Web браузере подключё�½

�½ого клие�½та фу�½кцио�½ал и в�½еш�½ий

вид экра�½ов, пол�½остью иде�½тич�½ые

обыч�½ому АРМ с уста�½овле�½�½ым прог

рамм�½ым обеспече�½ием SCADA систе

мы GENESIS32. Для достиже�½ия абсо

лют�½ой иде�½тич�½ости в�½еш�½его вида

экра�½ов такого рабочего места обыч�½о

му АРМ запуск Internet Explorer может

быть выпол�½е�½ в режиме киоска (пол

�½оэкра�½�½ый режим запуска Internet

Explorer, при котором �½а экра�½е отсут

ствуют все управляющие элеме�½ты –

кома�½да «iexplore.exe k [http://xxx.htm]»;

поддерживается, �½ачи�½ая с версии 4.0).

Встрое�½�½ый в SCADA систему GE

NESIS32 сервер безопас�½ости обеспе

чивает пароль�½ую защиту и разгра�½иче

�½ие прав пользователей системы в соот

ветствии с политикой доступа. В то же

время в�½еш�½ий вид Web стра�½иц и да�½

�½ые системы диспетчеризации адапти

руются к специфическим требова�½иям

по форме и составу и�½формации, отоб

ражаемой для каждой ко�½крет�½ой груп

пы тех�½ического персо�½ала. В результа

те мы приходим к такой модели распре

деле�½ия да�½�½ых системы диспетчериза

ции по пользователям, которая пред

ставляет собой �½абор �½астраиваемых

и�½формацио�½�½ых фильтров доступа,

роль которых выпол�½яют соответствую

щие стра�½ицы �½а Web сервере системы,

каждая со своим �½абором да�½�½ых и пра

вил операций с �½ими.

АКЛЮЧЕНИЕ

Реализация изложе�½�½ого подхода к

орга�½изации системы диспетчериза

ции, а также учёт пожела�½ий пользова

телей �½а этапе опыт�½ой эксплуатации

позволили сделать процесс обще�½ия

персо�½ала с системой диспетчеризации

�½аиболее комфорт�½ым.

Правиль�½ость разработа�½�½ых при�½

ципов построе�½ия системы, заложе�½

�½ых в её ос�½ову, оператив�½ость и фу�½к

цио�½аль�½ая пол�½ота реакции системы

�½а различ�½ые �½ештат�½ые ситуации бы

ли провере�½ы �½ами и в штат�½ых режи

мах эксплуатации, и в условиях, макси

маль�½о приближе�½�½ых к экстремаль

�½ым, чему в �½емалой степе�½и способ

ствовали регуляр�½о проводимые �½а тер

ритории СО ЕЭС в целях повыше�½ия

квалификации работ�½иков пла�½овые

учеб�½о тре�½ировоч�½ые мероприятия с

имитациями аварий�½ых режимов рабо

ты оборудова�½ия.

●

СТА-ПРЕСС

ИТЕРАТУРА

1. Крас�½ослободцев В., Мали�½и�½ М., Гла

дышев Г. и др. И�½формацио�½�½о а�½алити

ческая система ко�½троля комплекса пере

работки жидких радиоактив�½ых отходов

Кольской АЭС // Совреме�½�½ые тех�½оло

гии автоматизации. – 2009. – № 2. –

С. 58–65.

Авторы – сотруд�½ики компа�½ии

«ДатаСистемс»

Телефо�½: (495) 641 6490

E mail: project@dataprojects.ru

СТА 2/2011

Plik z chomika:

TirNaNog

Inne pliki z tego folderu:

20112022.pdf (1982 KB)
20112006.pdf (2036 KB)
20112060.pdf (2293 KB)
20112030.pdf (1843 KB)
20112088.pdf (819 KB)

20112060.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: