ă sistemele de achide achizi ie i controli control în ... de achizitie date.pdf · proiect...
TRANSCRIPT
Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013Axa prioritară 2 “Corelarea învățării pe tot parcursul vieții cu piața muncii”Domeniul major de intervenţie 2.1 “Tranziția de la şcoală la viața activă”Cod contract: POSDRU/90/2.1/S/64051Titlul proiectului: “Învaţă Automatica”Beneficiar: Universitatea Tehnică din ClujNapoca
Sistemele de achiziţie şi controlSistemele de achiziţie şi control în industrie şi protecţia
mediuluiSCADA - Supervisory Control And Data Acquisition
Prezentare realizată pentru proiectul “Învaţă automatica”
1
Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013Axa prioritară 2 “Corelarea învățării pe tot parcursul vieții cu piața muncii”Domeniul major de intervenţie 2.1 “Tranziția de la şcoală la viața activă”Cod contract: POSDRU/90/2.1/S/64051Titlul proiectului: “Învaţă Automatica”Beneficiar: Universitatea Tehnică din ClujNapoca
Suport pentru seminarul
“Avantaje pentru agenţi economici, prin ăti iit il j ţi î ă dipregătirea viitorilor angajaţi încă din
practica studenţească”
Material realizat de IPA SA (P t P5)IPA SA (Partener P5)
în perioada octombrie-noiembrie 2012
2
Sucursala Cluj
Achiziţia şi controlul în industrie şi protecţia mediului pentru procese complexe, răspândite pe arii p p p , p plargi, se realizează cu ajutorul sistemelor SCADAS i C t l A d D t A i iti• Supervisory Control And Data Acquisitiono sistem ce se focalizează pe supravegherea unui proces
h t ft i l t t t t ă h do un pachet software implementat pe o structură hardwaregestionând o bază de date distribuită de tag-uri (hard şi soft)
o nu este un sistem automat (control system) completo nu este un sistem automat (control system) completdeoarece buclele de control sunt tratate la nivel local
• Domeniul de aplicaţie:• Domeniul de aplicaţie:Procese industriale (chimice, metalurgie, nucleare, generare şi
distribuţie energie electrică,…)distribuţie energie electrică,…)Protecţia mediului (reţele de senzori)
Noiembrie 2012 3/40
SUMARSucursala Cluj
SUMAR
1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Arhitectura SCADAFuncţionalitatea SCADADeschiderea SCADA spre alte aplicaţii
2. Extinderea sistemelor SCADA3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu4 Dezvoltatori de sisteme SCADA4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Noiembrie 2012 4/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
SCADA este necesară pentru următoarele motive:
• Optimizarea urmăririi proceselor• Obiectivizarea deciziei• Creşterea eficienţei exploatării echipamentelor• Reducerea costurilor de energie• Conformarea cu cerinţele de reglementare• Conformarea cu cerinţele de reglementare• Reducerea cerinţelor viitoare de capital• Îmbunătăţirea nivelului serviciilorţ• Evitarea incidentelor de mediu• Obţinerea unui avantaj competitiv• Reducerea personalului de exploatare• Înlocuirea unui sistem existent afectat de îmbătrânire
Noiembrie 2012 5/40
1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Î
Sucursala Cluj
În ce constă SCADA ?AplicaţieAplicaţie
• Structură multinivel (nivel proces, nivel conducere locală, nivel dispecerizare) asamblată pe un sistem de comunicaţiinivel dispecerizare) asamblată pe un sistem de comunicaţii• Nucleu cu funcţii de bază• Set de interfeţe utilizator controlate hardware şi software• Set de interfeţe utilizator controlate hardware şi software
Mediu de dezvoltare cu instrumente specifice de dezvoltare de ptipul:
• Editor de aplicaţie• Editor grafic• Şabloane pentru configurarea parametrilor (import/export, biblioteci)biblioteci)• Set de instrumente de dezvoltare drivere
Noiembrie 2012 6/40
A hi ă f i ăSucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Arhitectură software genericăClient
Evolutii Alarme StocareVizualizare
Aplicaţiideschise
.Active X / OPC / Web
Editorgrafic HMI
Biblioteci
BD Manager de evenimente / timp realServer
BibraryBiblioteciClient/Server TCP/IP
Mediu de
Prescrip.tehnol.
Alarme Log Arhivă .XRaportgener.
Log Arhi ă XAlarme
Proce-saredateRT
Editoare . Mediu de dezvoltare
ExportFişiere ASCII
Ref.DB
LogDB
ArhivăDB
XDBSQL Alarme
DBRTDB
Editoraplicatie
Bazede date
ImportASCII
ODBC – Open Database Connectivity
DDE D i D t E h
Aplicaţiiprivate Excel Driver OPC
Uneltecomerciale
DataR/W
AccessSet dezvdrivere
DDE – Dynamic Data Exchange
API/DLL – Application Programming Interface
PLC PLC PLCPLC
private .drivere
Noiembrie 2012 7/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
În proiectarea SCADA trebuie ţinut cont de:o Accesibilitatea componentelor:
o vizibilitatel bilio controlabilitate
o Sincronizări o Stări iniţiale determinateo Stări iniţiale determinateo Scalabilitate o Asigurarea deschiderii pentru dezvoltări ulterioare:g p
o includere de subsistemeo inclusă ca subsistem
R d d ţăo Redondanţăo Funcţionalitate
Noiembrie 2012 8/40
A hit t ti i t b i t l i ţiSucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Arhitectura tipica pentru subsistemele comunicaţie pentru SCADA
Protocoale standard:Industrial Ethernet,
MODBUS-TCP,MODBUS PLUS, CAN, PROFIBUS PROFINETPROFIBUS, PROFINET,
EtherCAT, AS-I,FOUNDATION FieldbusFOUNDATION Fieldbus,
IEC61158, IEC61850,IEC60870-5-101-…-104,
DNP3, IEC61107, IEC62056
Noiembrie 2012 9/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Exemplificări cu SCADA de pe Valea Someşului :o Implementarea unui dispecer local utilizând un mediu de dezvoltarep pdedicat SCADA - SIMATIC WinCCo Transferul datelor către dispecerul de amenajare prin componente
d dstandardo Preluarea datelor culese de către dispecer prin OPCo Stocarea datelor în format SQLo Stocarea datelor în format SQL
Noiembrie 2012 10/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Noiembrie 2012 11/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Funcţii principale SCADA:
o Achiziţia datelor din proces
o Gestionarea alarmeloro Gestionarea alarmelor
o Supervizarea buclelor de automatizare
S i A io Stocarea şi Arhivarea
o Urmărirea evoluţiei şi Generarea rapoartelor
o Controlul accesului
o Funcţiile de anvelopă:o Funcţiile de anvelopă:
Comunicaţia
Interfaţa Om Maşină - HMINoiembrie 2012 12/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Achiziţia datelor din proces Noiembrie 2012 13/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Gestionarea Alarmelor Noiembrie 2012 14/40
S i
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Supervizarea buclelor de automatizareautomatizare
• Prescripţii tehnologice
A ţi i i iţi t• Acţiuni iniţiate automat la apariţia unorapariţia unor evenimente
• Monitorizarea secvenţelor deţi i d fi itacţiuni predefinite
Noiembrie 2012 15/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Date stocate Noiembrie 2012 16/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
• Predefinirea graficelor
Urmărirea evoluţiei proceselor tehnologice• Predefinirea graficelorsau configurare on-line
• Grafice multiple cuposibilităţi de scalarei l ăşi lupă
• Tendinţe de evoluţieTendinţe de evoluţieîn timp real şi graficeistorice
Noiembrie 2012 17/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Interfaţa Om Maşină – HMI:
• Biblioteci de simboluri, cu ajutorul cărora se
Interfaţa Om Maşină HMI:
, jgenerează ecrane utilizator • Conexiuni între elemente grafice şi procesConexiuni între elemente grafice şi proces • Legături funcţionale între ecrane
P l i t• Preluare comenzi operator • Facilităţi de animaţie şi multimedia• Deschidere spre alte platforme de vizualizare (telefon mobil)
Noiembrie 2012 18/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Conectare la un Server SCADA pe diverse platforme
WinCC (Siemens)Citect (Schneider)Citect (Schneider)RSView (Rockwell Automation)Proficy HMI/SCADA - iFIX 5.1 (GE)InTouch (Wonderware)
OPC (OLE for Process Control)
InTouch (Wonderware) Cimplicity (Fanuc)
Noiembrie 2012 19/40
Sucursala Cluj1. Stadiul actual de dezvoltare a sistemelor SCADA
Interfaţă Om Maşină Noiembrie 2012 20/40
2. Extinderea sistemelor SCADA Sucursala Cluj
Extinderea sistemelor SCADA:
• Arhitectura extinsă – Large Scale System• Mentenanţaţ• Postprocesarea• SSD – sisteme de suport decizionalp• Planificarea economică
Noiembrie 2012 21/40
2. Extinderea sistemelor SCADA Sucursala Cluj
ERPEnterprise Resource Planning
Arhitectură SCADA extinsă cu aplicatie in hidroenergetică
ă
P
Mentenanţăpreventivă predictivă
Optimizare
BenchmarkingCosturiProducţie e
econ
omică
ProceseProtecţii
TermieSCADA
pCalitateTrasare
Producţie
Operaţional Managerial Plan
ifica
re
C iModelare
HMIVibraţii
Suprav barajBD
p ţ g
Si t d S t D i i
BC, Reguli SimulareSuprav. baraj, construcţii hidroteh.Staţie meteo
Staţie seismicăinferenţa
SCADA extinsă
Sistem de Suport DecizieţSisteme
audio-video BD
Noiembrie 2012 22/40
3 1 SISTEM AUTOMAT DE MONITORIZARE ASucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
3.1. SISTEM AUTOMAT DE MONITORIZARE ABAZINULUI HIDROGRAFIC - SOMESUL MIC
Scopul:- urmărirea calităţii apelor de suprafaţă şi a pânzei freatice;- protectia mediului inconjurator- protectia mediului inconjurator.
Sistemul realizează achiziţia şi stocarea parametrilor:- achizitie continua - comunicare la distanta cu echipamentele locale
si salvarea in baza de date relaţională la nivelul central;- achizitie discontinua - introducerea manuala a anumitor date;achizitie discontinua introducerea manuala a anumitor date;
Baza de date relaţională proiectată:ţ p- stochează parametrii în tabele specifice de măsuratori;- stochează parametrii de configurare sistem.
Noiembrie 2012 23/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
3 1 SISTEM AUTOMAT DE MONITORIZARE A
Arhitectura sistemului de monitorizare
3.1. SISTEM AUTOMAT DE MONITORIZARE ABAZINULUI HIDROGRAFIC SOMESUL MIC
Arhitectura sistemului de monitorizare
St ti M dStatie radio
Modem radio
GSMNivel dispecer
STATIE HIDROMETRICA
POSTPLUVIOMETRIC
PUNCT MASURA
Nivel local
Noiembrie 2012 24/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
HMI - Interfaţă dispecerizare - ecran principal
3.1. SISTEM AUTOMAT DE
MONITORIZARE A BAZINULUI
HIDROGRAFIC SOMESUL MICSOMESUL MIC
Noiembrie 2012 25/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
HMI - ecrane de detaliu
3.1. SISTEM AUTOMAT DE
MONITORIZARE A BAZINULUI
Noiembrie 2012 26/40
HIDROGRAFIC SOMESUL MIC
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
Datalogger (statia mobila descarcare date)
Statiile de achizitie (pt.
t il li t)
puturile realizate cu traductor de presiune pt masurare nivel in jurul unui jmicrocontroler cu funcţie de datalogger;).
3.1. SISTEM AUTOMAT DE
MONITORIZARE
Statii hidrometrice
MONITORIZARE A BAZINULUI
HIDROGRAFIC Statii pluviometriceNoiembrie 2012 27/40
HIDROGRAFIC SOMESUL MIC
3 2 SISTEM SCADA PENTRU DISPECERIZAREASucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
3.2. SISTEM SCADA PENTRU DISPECERIZAREA REŢELOR DE DISTRIBUŢIE A APEI
Scopul:-supravegherea şi reglarea presiunilor şi măsurarea debitelor în nodurile reţelei de distribuţie;reţelei de distribuţie;-comanda şi supravegherea de la distanţă a staţiilor de pompare şi epurare în scopul realizării cerinţelor cantitative şi calitative de apa potabilă şi industrialăindustrială.
Sistemul este realizat într-o arhitectură distribuită:- Nivel local – PLC Siemens S7, senzori şi traductoare, elemente de
actionare pompe, vane;- Nivel central (dispecer) – servere de achiziţie şi de alarmare cu- Nivel central (dispecer) servere de achiziţie şi de alarmare cu
asiurarea controlui operatorului prin interfeţe GUI;- Nivelul de comunicaţii – pe suport GSM/GPRS cu servere OPC.
Noiembrie 2012 28/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
Arhitectura sistemului SCADA3.2. SISTEM SCADA
PENTRUPENTRU DISPECERIZAREA
REŢELOR DE DISTRIBUŢIE A
APEI
Noiembrie 2012 29/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
Interfaţă de dispecerizare
zonală a nodurilornodurilor reţelei de
distribuţieţ
Noiembrie 2012 30/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
Interfaţă de control a uneicontrol a unei
staţii de pompare
3.2. SISTEM SCADA
PENTRU DISPECERI-
ZAREAZAREA REŢELOR DE DISTRIBUŢIE
Noiembrie 2012 31/40
DISTRIBUŢIE A APEI
3 3 SISTEM SCADA PENTRU DISPECERIZAREASucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
3.3. SISTEM SCADA PENTRU DISPECERIZAREA HIDROAMENAJĂRII CRIŞ
Scopul:Scopul:- supravegherea producerii de energie electrică în condiţiile respectării
consemnului de putere impus de DEN;- comanda şi supravegherea de la distanţă a hidroagregatelor şi elementelor
de comutare din staţiile de racord la reţeaua de distribuţie. Sistemul este realizat într-o arhitectură distribuită:Sistemul este realizat într o arhitectură distribuită:
Nivel local – PLC Siemens S7, PLC Schneider, senzori şi traductoare, elemente de actionare pompe, vane;
Nivel centrală hidroelectrică (dispecer local) – servere de achiziţie şi de alarmare cu asiurarea controlui operatorului prin interfeţe GUI;
Nivel dispecer hidroamenajare (dispecer central) – servere de achiziţie p j ( p ) ţşi de alarmare cu asiurarea controlui dispecerului prin interfeţe GUI;
Nivelul de comunicaţii – pe suport telefonie fixă – reţea VPN, cu servere OPCservere OPC.
Noiembrie 2012 32/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
Arhitectura sistemului la nivel CHE Noiembrie 2012 33/40
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
HMI - Interfaţă dispecer CHE – Vana sferica
3.3. SISTEM SCADA PENTRU
DISPECERIZAREA HIDROAMENAJĂ-
Noiembrie 2012 34/40
RII CRIŞ
Sucursala Cluj3. Prezentarea realizărilor IPA în domeniu
HMI - Interfaţă dispecer microhidrocentrala
3 3 SISTEM SCADA3.3. SISTEM SCADA PENTRU
DISPECERIZAREADISPECERIZAREA HIDROAMENAJĂ-
RII CRIŞ
Noiembrie 2012 35/40
Sucursala Cluj4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Noiembrie 2012 36/40
Sucursala Cluj4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Arhitectura SCADA tSCADA pentru centrale mari
Noiembrie 2012 37/40
Sucursala Cluj4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Noiembrie 2012 38/40
Sucursala Cluj4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Noiembrie 2012 39/40
Sucursala Cluj4. Dezvoltatori de sisteme SCADA
Noiembrie 2012 40/40
Sucursala Cluj
Vă mulţumesc pentru atenţie!ţ p ţ
IPA SA S l Cl j NIPA SA Sucursala Cluj-Napocastr. Zorilor nr.15tel. 0264/596155fax. 0264/595088
email: [email protected]://www.automation.rop
Noiembrie 2012