6. Техническая реализация системы контроля
6.1 Реализация диспетчерского уровня системы
Для организации диспетчерского уровня системы контроля подсистем танкера выбрана интегрированная система TRACE MODE. Благодаря использованию современной интегрированной SCADA-системы TRACE MODE (версии 6.0) для организации верхнего уровня системы управления обеспечивается наглядное отображение в реальном времени процессов, происходящих в технологическом объекте [9].
TRACE MODE - это программный пакет для быстрой и эффективной разработки и внедрения систем управления производственным процессом.
Основными задачами, решаемыми с помощью TRACE MODE являются [18]:
• Сбор сигналов, определяющих состояние процесса в текущий момент времени (температура, давление, положение и т.д.) с промышленной аппаратуры (контроллеры, датчики и т.д.).
• Графическое отображение собранных данных на экране компьютера в удобной для оператора форме (на мнемосхемах, индикаторах, сигнальных элементах, в виде текстовых сообщений и т.д.).
• Автоматический контроль за состоянием контролируемых параметров и генерация сигналов тревоги, выдача сообщений оператору в графической и текстовой форме в случае выхода их за пределы заданного диапазона.
• Разработка и выполнение (автоматическое или по команде оператора) алгоритмов управления производственным процессом. Сложность алгоритмов не ограничена и может представлять собой любую комбинацию из математических, логических и других операций.
• Вывод (автоматически или по команде оператора) управляющих воздействий в промышленные контроллеры и исполнительные механизмы для регулировки непрерывных или дискретных процессов, а также подача сообщений персоналу на информационное табло.
• Контроль за действиями оператора путем регистрации его в системе с помощью имени и пароля, и назначения ему определенных прав доступа, ограничивающих возможности оператора (если это необходимо) по управлению производственным процессом.
• Автоматическое ведение журнала событий, в котором регистрируется изменение параметров с возможностью просмотра в графическом виде записанных данных, а также ведение журнала аварийных сообщений.
• Генерация отчетов и оперативных сводок.
Рис. 6.1 Мнемосхема системы контроля подсистем танкера
В TRACE MODE распределенная АСУ, включающая в себя операторские станции, АРМ руководителей, архивные серверы и контроллеры, рассматривается как один проект. База данных реального времени является распределенной и единой для всего проекта. Поэтому каждый узел (ПК или контроллер) в распределенной АСУТП, работающей под управлением TRACE MODE, имеет информацию об остальных узлах системы и в случае его модификации автоматически обновляет соответствующие базы на других узлах.
При помощи TRACE MODE возможно одновременно программировать задачи приема данных и управления в IBM-совместимых контроллерах и задачи супервизорного контроля и управления для АРМ диспетчеров на ПК. Вся разработка осуществляется в графическом редакторе, основанном на требованиях международного стандарта IEC-1131. Применяются визуальные, интуитивно понятные инженерам-технологам методы - язык функциональных блоков (Техно FBD) или язык инструкций (Техно IL).
Документация о ходе технологического процесса представляется в виде отчетов произвольной формы. Отчеты, генерируемые TRACE MODE, могут включать данные, как реального времени, так и исторические. Информация может быть представлена в текстовом, графическом или табличном виде.
TRACE MODE включает в себя библиотеку из более, чем 150 алгоритмов обработки данных и управления, в том числе такие алгоритмы контроля как фильтрация, проверка на технологические границы и достоверность.
Таким образом, очевидно удобство использования программы TRACE MODE для организации диспетчерского уровня системы контроля состояния подсистем нефтеналивного танкера. С помощью TRACE MODE было разработано визуализированное представление на экране компьютера технологического объекта (рис. 6.1) с выведением текущих значений переменных; создан журнал событий и тревог, в которых регистрируется изменение параметров объекта с возможностью просмотра в графическом виде записанных данных, а также выводятся сообщения, выдаваемые оператору в случае выхода параметров за пределы заданного диапазона.
На основании выбранных модулей ADAM составляем принципиальную схему системы контроля состояния подсистем танкера размещенную в приложении 3.