СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ, ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ И УДАЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ, ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ И УДАЛЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 1 1. ЛОКАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 2 2. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ПУНКТ 3 3. ЛИНИИ СВЯЗИ 4 4. СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ 5 5. НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ ВОПРОСЫ 6 6. ПРИЛОЖЕНИЯ 7

ВВЕДЕНИЕ

Диспетчеризация (от английского слова dispatch – быстро выполнять) - централизация

оперативного контроля и управления в энергетических, промышленных предприятиях, объектах УЖХ и газового хозяйства, основанная на применении современных средств передачи и обработки информации. Диспетчеризация обеспечивает согласованную работу отдельных звеньев управляемого объекта в целях повышения технико-экономических показателей, ритмичности работы, лучшего использования производственных мощностей, контроль с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций. Система позволяет вести оперативный учет потребления энергоресурсов и контролировать параметры инженерного оборудования.

Когда оборудование расположено в котельной без постоянного обслуживающего персонала или другом удаленном месте, возникает необходимость удаленного контроля и управления с центрального диспетчерского пункта. Также необходимо ведение записей состояния оборудования, отклонение от нормы его параметров с возможностью дальнейшей архивации и просмотра данных за любой период времени.

Системы управления, позволяющие реализовать функции удаленного контроля и управления, называют системами управления зданием или системами диспетчеризации.

Диспетчеризации подлежат системы: • электроснабжения и электроосвещения; • противопожарного оборудования и устройства пожаротушения; • вентиляции и кондиционирования воздуха; • отопления и горячего водоснабжения; • канализационных устройств и дренажа; • газораспределительных пунктов и станций. Необходимо отметить, что система диспетчеризации является надстройкой над локальной автоматикой, так как основные задачи управления инженерным оборудованием будут выполняться независимо от функционирования системы диспетчеризации. Связи между элементами системы могут быть выполнены по самым разным

технологиям, с применением различных типов коммуникационных интерфейсов – как проводных, так и беспроводных.

Существенным достоинством систем диспетчеризации является поддержка нескольких интерфейсов (протоколов) связи и в случаях совместного применения с оборудованием других производителей имеется возможность дальнейшего расширения системы без «привязки» к конкретному оборудованию.

Зачастую необходимо, чтобы информация о событиях, требующих внимания и быстрого реагирования обслуживающего персонала, доходила помимо диспетчерского пункта лицам, которые непосредственно обслуживают систему, у которых не всегда под рукою персональный компьютер. В этом случае помимо передачи данных на диспетчерский пункт, информация с помощью SMS может передаваться непосредственно на мобильный телефон.

В полноценную систему диспетчеризации обычно включается сразу сервер диспетчеризации – специально выделенный компьютер, на который устанавливается SCADA система.

SCADA – это аббревиатура от слов Supervisory Control Data Acguistion (диспетчерское управление и сбор данных). SCADA представляет собой программное обеспечение, выполняющее следующие функции:

• сбор данных о состоянии инженерного оборудования от контроллеров щитов локальной автоматики;

• хранение и отображение информации о функционировании оборудования за весь срок его работы;

• уведомление обслуживающего персонала о требующих внимания событиях с помощью е-mail, SMS или факс;

• доступ к контролю и управлению оборудованием по локальной сети объекта, через Интернет и т.д.

Сервер диспетчеризации с установленной на нем SCADA системой часто называют «верхний уровень».

SCADA система имеет возможность расширяться/сращиваться с другими системами управления.

  

  

котельная 

 

  коттедж  жилой дом

 

диспетчерский        пункт

       топочная 

                                          ГРП, ГРС   

теплопункт 

1. ЛОКАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Локальная система – это совокупность оборудования, которое предназначено для

местного (локального) управления, защиты, контроля, мониторинга, сбора и передачи технологических параметров инженерного оборудования.

Локальные системы являются полностью независимыми системами и могут работать по своему циклу без взаимодействия с системами «верхнего уровня».

Система состоит из следующих компонентов: • датчики; • локальный контролер/контроллеры; • исполнительные устройства. Датчики предназначены для получения контроллерами необходимой информации о

состоянии оборудования. Датчики бывают двух типов: дискретные (релейные), которые могут передавать только информацию вида «Норма», «Отклонение» и аналоговые – которые передают текущее значение параметра, например значение температуры теплоносителя или давление в газопроводе в данный момент.

Локальный контроллер является универсальным инструментом для обработки и анализа информации с датчиков, и управления, контроля и хранения информации о состоянии оборудования. Применяемые контроллеры могут быть как свободно конфигурируемые, в которых уже прописаны конкретные схемы применения и работы с инженерным оборудованием, так и свободно программируемые, в которых возможно запрограммировать любой алгоритм работы устройства.

Основной задачей исполнительных устройств является управление/изменение параметров работы инженерного оборудования. По своему назначению исполнительные устройства могут быть как регулирующие (например, электрические приводы заслонок или диммера, которые регулируют степень освещенности), так и защитные (клапан-отсекатель на газопроводе, магнитный пускатель двигателя, и т.д.).

2. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ДИСПЕТЧЕРСКИЙ ПУНКТ Центральный Диспетчерский Пункт (далее ЦДП) – это программно-аппаратный

комплекс, выполняющий функции сбора, обработки и передачи всей необходимой информации для безопасной и надежной работы объектов, на которых установлены локальные системы.

Центральный Диспетчерский Пункт предназначен для: Предотвращения и дистанционного выявление причины аварии или сбоя. Диспетчеризация позволяет предотвратить аварийную ситуацию или порчу установленного оборудования. В случае выхода за пределы параметров технологического оборудования система своевременно отреагирует на отклонение и, в зависимости от степени приоритета аварии, передаст на ЦДП сообщение об отклонении параметра с возможностью блокирования вышедших из строя элементов или их отключения. Если авария все же случилась, оперативная бригада выезжает на место происшествия уже зная, что произошло и почему, с необходимым инструментом, запчастями, комплектующими. В конечном итоге это повлияет на скорость устранения аварии. Помощи обслуживающему персоналу в принятии оперативных решений. Диспетчеризация позволяет избежать поспешных действий персонала и дистанционно точно спланировать комплекс оперативных мероприятий персонала станции до приезда сервисной бригады. Минимизации влияния человеческого фактора при аварийной ситуации. В случае срабатывания аварийной сигнализации зачастую совершаются поспешные действия персонала для предотвращения аварии, и в случае неправильного выявления причины это может привести к серьёзным последствиям и длительному сбою в работе котельной. Учёта потребляемых энергоресурсов. Комплекс предназначен для учета, архивации и передачи информации в реальном масштабе времени про расход природного газа, тепла, холодной и горячей воды и электроэнергии.

В состав входят счетчики газа, тепла, электроэнергии и воды, модуль обработки и передачи информации.

EXO4 – это программное обеспечение системы диспетчеризации. EXO4 имеет графический интерфейс пользователя. Все установки и команды выполняются с помощью клавиатуры и мыши.

Программное обеспечение поставляется только вместе с соответствующим аппаратным ключом, который конструктивно выполнен в виде USB-ключа или платы, которая вставляется в свободный PCI слот компьютера.

EXO4 и система EXO выполняет следующие функции: • Динамическая визуализация объектов и процессов; • Управление и мониторинг объектами; • Дистанционное чтение аварий и данных; • Многопользовательская система со структурой авторизации и управления

пользователями;

• Регистрация и управление событиями; • Слежение за авариями и состояниями (4 уровня приоритетов аварий); • Создание рапортов и отчетов об авариях и неисправностях; • Подтверждение, блокировка и разблокировка аварийных сообщений; • Звуковое и визуальное сопровождение аварийных сообщений; • Перенаправление сообщений об авариях на один или несколько принтеров в

зависимости от времени и (или) события; • Построение графиков и трендов (точек) в реальном времени; • Управление данными и архивированием; • Сетевая коммуникация по технологии клиент-сервер и поддержка различных

протоколов; • Всплывающие подсказки; • Временные программы; • Многооконный интерфейс; • Управление базами данных; • Поддержка проводных и беспроводных устройств передачи данных; • Автоматический переход на зимнее и летнее время; • Синхронизация системы. Пользователю предоставляется удобный интуитивно понятный графический

интерфейс. Управление и визуализация всем инженерным оборудованием может происходить как с использованием мнемосхем, так и при помощи анимации, графиков, с использованием фотоматериалов и гистограмм.

  

  

3. ЛИНИИ СВЯЗИ Под понятием линии связи принимают системы для передачи и приема информации с

помощью различных технических средств. В зависимости от способа передачи информации различают проводную стационарную

связь (посредством передачи пакетов информации по телефонным линиям) и мобильную радиосвязь (посредством радиосигнала).

Услуги проводной телефонной связи оказывают как государственные компании (например, Укртелеком), так и некоторые коммерческие операторы. Обращение к коммерческим провайдерам предполагает более высокую абонентскую плату за пользование телефоном, однако позволит избежать множества проблем, связанных с бюрократической системой государственного предприятия, предоставит более качественную связь с использованием дополнительных возможностей, при этом сохраняя все возможности телефонной сети общего пользования. При использовании проводной связи оптимальным решением является использование защищенных каналов связи, называемых еще VPN каналами. Информация, передаваемая по таким каналам, кодируется специальными аппаратными средствами и не может быть использована сторонними пользователями. Есть также возможность защитить каналы, используя обмен только между конечными точками каналов. Существует три варианта подключения: используя выделенную Ethernet линию или широкополосное ADSL соединение (использование сети Интернет) и по коммутированному телефонному соединению с помощью телефонных модемов. Каждый из приведенных вариантов зависит от технической возможности оператора в том или ином регионе.

Услуги мобильной радиосвязи предоставляются исключительно коммерческими операторами (за исключением все того же Укртелеком). В Украине есть два варианта предоставления услуг беспроводной связи: связь CDMA операторов, таких как Интертелеком, CDMA Украина и связь GSM операторов (Киевстар, МТС, Life). Способы передачи данных аналогичны проводной передаче с той лишь разницей, что вместо коммутируемых соединений используются базовые станции оператора услуг. При этом есть возможность заказывать определенный объем полученной и переданной информации за календарный месяц или же платить по факту использования за каждый месяц предоставления услуги.

При выборе поставщика услуг связи необходимо знать, располагает ли оператор полным комплектом разрешительных документов и лицензий на все виды осуществляемой деятельности, а также имеет сертификаты соответствия на все поставляемые системы и средства связи.

4. СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИИ

Системы диспетчеризации могут применяться в различных отраслях и областях:

• городские и областные тепловые сети; • водоканал; • газовые службы; • управления жилищного хозяйства; • канализационные хозяйства; • лифтовые хозяйства.

5. НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ ВОПРОСЫ В. Можно ли в ручном режиме по месту управлять системой диспетчеризации? О. Да, система диспетчеризации может работать как полностью в автоматическом

режиме без вмешательства персонала, так и управляться в ручном режиме напрямую с контроллера после введения соответствующего пароля.

В. Имеет ли защиту от несанкционированного доступа программа управления и какие есть средства контроля за использованием ее различными пользователями?

О. Программа ЕХО4 имеет 4 (четыре) уровня парольной защиты и без введения пароля позволяет только просматривать текущие значения параметров.

При парольном входе пользователя вся информация о действиях записывается в архив и при анализе ситуаций можно просмотреть какие действия выполнял тот или иной пользователь программы.

В. Если есть возможность применять как проводные, так и беспроводные линии связи, каким отдавать предпочтение?

О. Предпочтение имеет смысл отдавать проводным средствам связи, так как они менее всего подвержены внешним воздействиям. Но окончательный выбор зависит от конкретного места прохождения линий, наличия поставщиков услуг связи и качества предоставляемых услуг.

В. На объекте уже установлено оборудование. Имеет ли значение производитель или необходимо ставить только оборудование КОЛВІ?

О. Для диспетчеризации различных инженерных объектов не имеет значения, оборудование какого производителя установлено на объекте. Нужно только помнить, что для диспетчеризации различных систем учета параметров устройства должны иметь протокол передачи данных ModBus или M-Bus.

В. Какие требования предъявляются к персоналу диспетчерского пункта и где можно пройти соответствующее обучение?

О. Лица, которые задействованы в процессе управления системами диспетчеризации, должны иметь как минимум пользовательский уровень работы с компьютером, работать с офисными приложениями Microsoft Office, уметь использовать обозреватель Internet Explorer не ниже версии 6, знать основы теплотехники.

Соответствующее обучение можно пройти в учебном центре КОЛВІ, для этого необходимо направить заявку на участие специалистов не менее двух человек.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Комплекс диспетчеризации и визуализации КДВ Инструкция по управлению

EXO4 – это программное обеспечение системы диспетчеризации. EXO4 имеет графический интерфейс пользователя. Все установки и команды выполняются с помощью клавиатуры и мыши.

Программное обеспечение продается только вместе с соответствующим аппаратным ключом.

EXO4 и система EXO выполняет следующие функции: • Динамическая визуализация объектов и процессов; • Управление и мониторинг; • Дистанционное чтение аварий и данных; • Коммуникация со всеми модулями EXO; • Многопользовательская система; • Использование шаблонов окон в больших системах; • Библиотека шаблонов; • Регистрация и управление событиями; • 32 битные приложения SCADA; • Слежение за авариями и состояниями; • 4 уровня приоритетов аварий; • Создание рапортов об авариях и неисправностях; • Подтверждение, блокировка и разблокировка аварийных сообщений; • Звуковое и визуальное сопровождение аварийных сообщений; • Перенаправление сообщений об авариях на один или несколько принтеров в

зависимости от времени и (или) события; • Мощная система авторизации и управления пользователями; • Построение графиков и трендов в реальном времени; • Управление данными и архивированием; • Сетевая коммуникация по технологии клиент-сервер; • Поддержка MSDE 1, MSDE 2000, SQL Server 7, SQL Server 2000 или Access; • Всплывающие подсказки; • Программы времени; • Многооконный интерфейс; • База данных хронологии; • Полная сетевая функциональность с поддержкой протоколов TCP/IP, NetBeui и

др.; • Поддержка модемов; • Автоматический переход на зимнее и летнее время; • Синхронизация системы; • OLE DB, ADO • автоматизация OLE; • SQL.

Запуск программного обеспечения производится путем нажатия на соответствующую иконку на рабочем столе . После чего появляется загрузочный экран программы (рис.1).

Рис.1 – Окно загрузки программы

После загрузки программного обеспечения на экране появляется главное меню (рис.2), позволяющее осуществить навигацию по всем существующим окнам приложения.

На системном окне присутствуют три основные кнопки:

«Обзор» - обзор системы отопления, «Состояние» - состояние аварий, «События» - фиксация всех происходящих событий. В средней части системного окна отображается количество не подтвержденных и активных аварий, разбитых по классам (А, В). В нижней части окна отображается последнее из аварийных сообщений, с фиксацией даты и времени ее возникновения, а также кнопка «Очистить» для очистки данной информации. Меню системного окна содержит две позиции «System» и «Windows». Меню «System» используется для регистрации пользователей, просмотра информации о SCADA системе, а также для выхода и закрытия данного приложения. Посредством меню «Windows» имеется возможность получить доступ к любому информационному окну программы.

Рис.2–Системное окно При нажатии на кнопку «Состояние», отображается окно текущих аварийных сообщений (рис.3).

Рис.3 – Окно состояний аварийных сообщений

Данное окно предоставляет пользователю возможность отсортировать аварийные сообщения по статусу, количеству аварий, времени, классам, области и типу сигнала. Поле «Область» позволяет выбрать контролируемую область контроллеров (только при наличии нескольких контроллеров в системе и соответствующих сетевых настройках). Поле «Тип сигнала» отфильтровывает входные сигналы по следующим критериям: температура, давление, энергия, счетчики, счетчик импульсов.

Для отображения всех классов аварийных сообщений необходимо установить галочку напротив поля «Все классы», либо же выбрать интересующий пользователя класс (А, В, С).

Для автоматического обновления перечня аварий необходимо установить галочку напротив поля «Автообновление».

При желании так же имеется возможность производить фильтрацию по критерию текущего статуса аварий: «Норма», «Заблокировано», «Подтверждено», «Восстановлено», «Авария», либо же пометить поле «Все статусы».

При генерации аварийного сообщения выдается звуковой сигнал, а причина аварии отображается в списке аварий. После этого пользователь имеет возможность подтвердить аварию, тем самым беря на себя ответственность за понимание причины ее возникновения. При необходимости перечень аварий может быть сохранен в файл, либо же отправлен на печать на установленный фильтр. Все действия по подтверждению, блокированию, разблокированию фиксируются в окне «События» (рис.4).

Рис.4 – Окно фиксации событий

Данное окно также содержит фильтры по «Области» и «Тип сигнала», а также фильтрацию по временному диапазону. В информационном поле содержится полная информация о причине аварии, классе, а так же о дате и времени ее возникновения, подтверждения, исчезновения. Вся информация так же может быть сохранена в файл либо же выведена на печать.

При нажатии на кнопку «Обзор» отображается окно обзора систем отопления с возможностью их разделения по различным зданиям (рис.5). В данной системе рассматривается одно здание «Гостевой дом».

Нажатие кнопки «Гостевой дом» приводит к появлению гидравлической схемы котельной с отображением контролируемых параметров: температура ГВС, температура в подающем трубопроводе, заданная температура ГВС, заданная температура в системе отопления, а так же визуальное отображение работы котлов (рис.6).

Для задания температуры ГВС либо температуры в отопительном контуре, необходимо кликнуть на соответствующие ячейки, ввести в них значения и нажать кнопку «Enter». При этом система попросит пользователя ввести пароль. Пароль по умолчанию «1111». Для изменения пароля необходимо ввести старый и кликнуть на «Change Password», ввести и подтвердить новый пароль.

Рис.5 – окно «Обзор»

Рис.6 – Мнемосхема

Для перевода котлов в автоматическом режиме в летний либо зимний режимы, необходимо навести курсор на соответствующий котел и кликнуть на нем. При этом появится дочернее окно с возможностью переключения режимов «Лето»-«Зима», а так же «Авто»-«Выкл». В режиме «Лето» первый котел не работает, а второй работает на поддержание заданного значения системы ГВС. При установке режима «Зима», первый котел работает на отопление, а второй как на отопление так и на ГВС. При этом режим нагрева ГВС для второго котла является приоритетным. Это означает, что в первую очередь будет прогреваться вода для нужд горячего водоснабжения, а потом при наличии запроса на тепло от системы отопления, и сама система отопления. Выбор режимов работы котлов изображен на рис. 7.

Рис.7 – Выбор режима работы котлов

В системе так же имеется возможность настройки максимальной и минимальной температуры котлов. Ограничение по максимальной температуре служит для избежания перегрева системы. Ограничение по минимальной температуре служит для избежания образования конденсата. Гистерезис системы отопления и ГВС служит для предотвращения частых включений, выключений котлов. Температура как ГВС так и отопления будет увеличиваться до заданного значения плюс половина установленного гистерезиса. При достижении этого значения котел отключается. Температура опускается до установленного значения минус половина гистерезиса, после чего происходит повторное включения котлов. Для настройки этих параметров необходимо нажать на «Настройка котлов» в верхнем левом углу мнемосхемы (рис.8).

Рис.8 – Меню настройки котлов

В системе имеется возможность вести графическое отображение температур системы отопления, ГВС, а так же графическую индикацию состояния работы котлов и аварий.

Для отображения данного окна, необходимо из меню «Windows» выбрать подменю «RealTimeChart».

При этом отобразится следующее окно.

В данном окне имеется возможность настроить период отображения точек графика, а также интервал отображения данных. Информацию так же возможно вывести на печать. Данная функция позволяет проконтролировать поддержание заданных значений температур в отопительном контуре и на горячее водоснабжение.

Для отображения архивной информации используется окно «Historical Chart».

Данное окно предоставляет пользователю возможность просматривать архивную информацию за определенный период времени. Период времени задается пользователем в поле «Интервал». Поле «Разрешение» изменяет разрешение сетки на рабочем поле. Для начала отображения линий тренда, необходимо выставить желаемый интервал, разрешение, после чего нажать кнопку «Синхронизация». Далее следует закрыть текущее окно и открыть его заново.

Для отображения информации о действиях пользователей существует окно «User Log», которое так же находится в меню «Windows» системного окна.

 

Все не интересующие пользователя окна могут быть закрыты в любой момент. Для выхода из программы необходимо перейти в меню «System» и кликнуть на «Exit».

Если пользователь не был ранее зарегистрирован, то система может попросить ввести пароль.

Операционная система Windows XP Professional, Windows Server 2003, Windows 2000 Требования к системе Компьютер — Pentium III или выше ОЗУ — не менее 256 МБ Жесткий диск — не менее 20 ГБ Коммуникационные порты для приложения USB, COM Лицензия на EXO4 включает в себя MSDE, способный управлять базами данных объемом до 2

ГБ. Для более крупных баз данных необходимо использовать SQL Server (не входит в поставку). Лицензия так же включает в себя все программы конфигурации.

                               

Наши специалисты помогут Вам оптимально подоб рать, спроектировать, разрработать и

внедрить систему с учетом индивидуальных пожеланий и особенностей.

За более детальной информацией ображайтесь в «Колві-Електро» 08131, Київська обл., с.Софіївська Борщагівка, вул. Горького,1А

тел.: (044)453-69-82, тел./факс:(044)276-84-52; www.kolvi.com; elektro@kolvi.com.ua