| ← Май 2013 → | ||||||
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
|
27
|
28
|
29
|
30
|
31
|
||
За последние 60 дней ни разу не выходила
Открыта:
29-01-2009
Автор
Статистика
704 подписчиков
0 за неделю
0 за неделю
SCADA - системы для автоматизации зданий
Клуб АСУЗ для начинающих - Выпуск 76SCADA - системы для автоматизации зданий Эта статья предназначена скорее для начинающих инсталляторов и заказчиков и не претендует на полноту освещения этой большой темы, включая детальное сравнение различных систем. SCADA хорошо известны и широко применяются для АСУ ТП (автоматизированных систем управления технологическими процессами) и для диспетчеризации промышленных объектов. А вот анализ SCADA- систем и ее блоков, решений "под ключ" для зданий - подробно в статьях не рассмотрены. SCADA - это по сути пакетное ПО, развернутое на соответствующей аппаратной платформе и позволяющее решить основные задачи управления в автоматизированной сети объекта: сбор информации, визуализацию и хранение данных, отработку тревог и ведение журнала, в том числе в печатном виде, реализацию расписаний и календарей, генерацию отчетов и систему доступа пользователей. Кстати, аббревиатура SCADA так и расшифровывается (от англ. supervisory control and data acquisition) - диспетчерское управление и сбор данных. Начнем с того, что системы почти всегда имеют архитектуру клиент-сервер. Разумеется, клиентов, как и серверов, может быть несколько, что учитывается при разработке концепции и выборе необходимой надежности SCADA для управления тем или иным зданием (объектом, группой зданий). Необходимо отметить, что при наличии нескольких серверов, между ними должно быть организовано взаимодействие, например полная синхронизация и поддержка резервирования. Тогда при выходе из строя основного сервера SCADA его функции будут подхвачены резервным сервером без потерь данных и управления. К серверу SCADA подключаются рабочие станции операторов. Это АРМ-автоматизированные рабочие места. Именно они выступают в роли клиентов для серверов. Как правило, чем сложнее объект диспетчеризации, тем больше организуется АРМ, включая и запасные (резервные). Фактически на объекте для каждой важной инженерной системы организуется отдельное место, оператор которого отвечает за ее функционирование. Старший смены (инженер) контролирует операторов и отвечает за взаимодействие, когда это необходимо. Администратор рангом выше, анализирует критические моменты и отвечает уже за всю инфраструктуру здания и ее влияние на бизнес-процессы. Кстати, требования к помещениям диспетчерских и их создание, также довольно сложная задача. Для оперативного контроля, в том числе при обходе по помещениям, могут использоваться мобильные беспроводные устройства. 
Важно, что диспетчеризация представляет третий (наивысший по иерархии) уровень управления. Ниже
расположены - уровень автоматизации и полевой, на которых сосредоточено оборудование: шлюзы, контроллеры, исполнительные
механизмы, датчики и пр. Очевидно, что без автоматизации инженерных систем не может быть диспетчеризации всего объекта.
Именно на нижних уровнях закладываются основы алгоритмов и логика взаимодействия подсистем, реализуются автоматически те
процессы, в которых человек (оператор) может и не принимать участие. Заметим, что передача всех данных наверх для
принятия любых решений, даже элементарных - далеко не самый эффективный способ управления особенно сложными системами
(объектами). Для связи с более низкими уровнями автоматизации SCADA использует OPC-интерфейс или встроенные драйверы промышленных протоколов, например Modbus RTU и Modbus TCP. В АСУЗ наиболее распространенным является оборудование с протоколами BACnet, LonWorks, KNX. Поэтому, некоторые SCADA-системы поддерживают протоколы АСУЗ на уровне встроенных драйверов. В противном случае, для подключения оборудования необходимо использовать OPC-серверы или аппаратные шлюзы. Например, шлюзы IntesisBox, могут обеспечить обмен данными между SCADA-системой со встроенным драйвером Modbus и оборудованием с протоколами BACnet, LonWorks, KNX [1]. Наиболее универсальным способом коммуникации стоит признать использование OPC-серверов, причем для АСУЗ существуют как OPC-серверы с одним коммуникационным протоколом, так и мультипротокольные универсальные серверы, например DoMooV c протоколами BACnet, LonWorks, KNX, M-bus, Modbus.Что лучше применять должны решать профессионалы, которые имеют практический опыт использования различных OPC и драйверов для конкретной SCADA. Как правило, ПО обязательно включает некоторые драйверы в качестве бесплатных приложений, однако дополнительные драйверы будут платными. Важной функцией SCADA-системы является регистрация информации в базе данных реального времени. Для инженерной инфраструктуры, где постоянные времени процессов довольно велики, это почти всегда выполняется. SCADA с высокой скоростью выполняет регистрацию параметров оборудования, тревог, событий с метками времени, что позволяет использовать эти данные для дальнейшего анализа с целью оптимизации параметров инженерных систем, повышения эффективности эксплуатации зданий и контроля действий персонала. В качестве операционной системы (ОС) чаще всего используется хорошо известная Windows, но есть и другие варианты, хотя они крайне редки и не занимают значительной доли рынка АСУЗ. Для инсталлятора главный блок пакета - графический редактор, в котором разрабатываются все страницы операторского интерфейса объекта. В дальнейшем именно они будут доступны для пользователей и обеспечат надежный и понятный контроль. В редакторе происходит основная разработка проекта, задачи которого должны быть отражены в ТЗ наиболее полным образом. В помощь инженерам-разработчикам производители SCADA предлагают наборы специализированных библиотек, предусматривают создание и сохранение собственных элементов и блоков, включая кнопки, подписи, области вывода параметров, анимированные элементы и пр. Очевидно, что чем лучше разработчик умеет всем этим пользоваться, тем быстрее и точнее он выполнит техническое задание, а готовый продукт будет иметь все признаки индивидуального технического дизайна. В последнее время в возможности SCADA добавился 3D дизайн, который в ряде случаев позволяет осмотреть объект, его инженерные установки и помещения под любым ракурсом. Это зачастую упрощает восприятие информации, точнее привязывая данные пространственно, и позволяет интуитивно анализировать функционирование инженерных систем, как бы заглядывая внутрь инфраструктуры все детальнее. Следующим важным блоком является расписания и календари. Он позволяет настроить систему управления с учетом длительности рабочего дня, смен, выходных, праздников и т.д. в автоматическом режиме. Это бывает полезно для решения задач ресурсо- и энергосбережения, например, централизованно для всего объекта. Отметим, что многие современные контроллеры уже имеют встроенные расписания и календари, поэтому важно правильно распределить роли между централизованным диспетчерским управлением и локальными контроллерами для отдельных систем, установок и оборудования. Не менее ответственен блок тревог (Alarm) и ведение журнала событий. Здесь важно и как будут отображаться тревоги, например, всплывающим окном поверх всех экранов, и условия выведения информации. Иногда очень полезно получить данные, например, о росте температуры заранее, когда она еще только подходит к критическим значениям. Важность систематики журнала событий становится понятной, когда отслеживается большое количество точек данных объекта и необходимо их быстро отсортировать, сгруппировать, построить графики и т.д. Система доступа пользователей в любой SCADA обязательно включает несколько настраиваемых уровней. Например, пользователям доступны общие данные, которые выводятся на экраны общей визуализации. Оператор смены контролирует данные по тем системам, за которыми следит, а также видит общие аварии. Инженер имеет более широкие права, в том числе по изменению параметров и настроек системы. Системный администратор имеет полные права, но даже и они могут быть ограничены инсталляторами SCADA, для исключения внесения в систему критических изменений, которые могут привести к ее возможному отказу при эксплуатации. В последнее время стало важным не только управлять инженерной инфраструктурой объекта, но анализировать влияние ее состояния и работоспособности на происходящие в здание бизнес процессы компании, т.е. осуществлять связь, например с ERP-системами. Для этого могут быть использованы самые разные способы, начиная от довольно простых, например экспорта отдельных данных. В специализированных SCADA для этого используются генераторы отчетов, которые после настройки позволяют получать аналитические данные и эффективно использовать их на более высоких уровнях управления бизнесом. Автоматическая генерация таких отчетов позволяет иметь оперативную информацию по мониторингу объекта, отслеживать влияние принимаемых решений и прогнозировать будущее поведение инфраструктуры объекта, что особенно важно в критически сложных технических ситуациях, например при временном недостатке теплоснабжения, отказе части оборудования, резком изменении уличной температуры, аварий и сбоев в электропитании и т.д. Ведение журнала в печатном виде, в частности вывод информации на принтер, позволяет иметь жесткий контроль аварий и их отработок обслуживающем персоналом. На объектах с повышенными требованиями к безопасности используется надежный матричный принтер. Для частной недвижимости, когда не всегда есть выделенная служба обслуживания с жесткими требованиями по гарантированным ответам, обычно такие решения не применяются. В качестве дополнительного средства уведомления заказчика и сервисной службы о нештатных ситуациях, может быть использованы e-mail, SMS-рассылка или информирование по телефону - через соответствующие речевые сообщения. Далее рассмотрим отдельные замечания, которые надеюсь, будут полезны многим начинающим специалистам и инсталляторам. Первое замечание: При выборе SCADA необходимо тщательно анализировать варианты ОС и "железа", понимая, что при появлении новой версии ОС семейства Windows (это происходит каждые 3-5 лет), что-то придется менять в использовании SCADA. Например, потребуется обновить ядро пакета или наоборот, ничего не изменять, включая "железную" часть, которая также морально устаревает, даже подчас быстрее ОС. Таким образом, можно считать, что через 5-7 лет многие SCADA-системы потребуют модернизации. Для коммерческих зданий - это выполнимая задача (при правильной постановке задачи использования системы на объекте), а вот для частной недвижимости - такой момент может оказаться не простой задачей со значительными затратами для пользователей (инсталлятор по сути все будет делать заново). Второе замечание: Покупка и поставка ПО - дело профессионалов. Только они хорошо разбираются в отдельных составляющих, блоках и могут, исходя из опыта, составить оптимальный набор для решения конкретной задачи заказчика. Кроме того, пакет надо будет правильно установить и настроить, также необходимо прорисовать графический интерфейс, который для каждого объекта будет индивидуальным, как набор оборудования, установок, светильников, этажей и помещений. Наладка также не такой простой вопрос, по сути надо проверить каждую точку данных и ее поведение по тревогам. Именно поэтому, любое вмешательство в налаженную систему может привести ее в нерабочее состояние, а потом найти ошибку может быть очень тяжело и затратно по времени. Отсюда жесткое требование инсталляторов к пользователям: ничего не менять в системе, не подключать флэшки, внешние носители, не запускать игры, не использовать выход в Интернет (за исключением необходимости удаленного доступа). Системный блок сервера рекомендуется опечатывать и даже запирать на ключ. Персонал должен четко понимать такие требования и отдавать себе отчет при малейшем вмешательстве в работу налаженной SCADA-системы. Замечание третье - стоимость Кроме основных платных пакетов, есть и бесплатные варианты SCADA. Часто производители предлагают для пробы бесплатные конфигурации с ограниченным числом переменных, а за большие возможности необходимо уже доплачивать. Логика при этом понятная - распробовав бесплатный вариант, редко какой инженер захочет дальше опять переучитываться. В полную стоимость развернутой SCADA - системы входит: сервер, клиенты, пакетное ПО, услуги инсталлятора по разработке, монтажу, пуско-наладке и эксплуатационной поддержке. Как видно из состава, даже если все лицензионное ПО бесплатно, то за остальные составляющие проекта придется заплатить. Таким образом, проект с бесплатным ядром пакета может оказаться дороже, чем с платным ПО. Кстати, оптимизирование стоимости проекта и ПО также лучше поручать профессионалам-инсталляторам. Не секрет, что стоимость дополнительных услуг может составить при реализации "под ключ" сумму в 5-10 раз превышающую стоимость покупки лицензии на ПО. Опыт реализации даже на сложных объектах показывает, что вся стоимость установки SCADA "под ключ" составляет не более 30-40% от всей системы автоматизации и диспетчеризации. При этом стоимость лицензионного ПО составляет не более 30% от этой суммы, т.е. менее 10% от общего объема[2]. Замечание четвертое - обучение и поддержка Как правило, производители или дистрибьюторы не только продают ПО, но осуществляют также техническую поддержку и обучение. Точность и своевременность технической поддержки - именно это определяет выбор не только SCADA-системы, но и компании-дистрибьютора. Хотя при обращении в техподдержку необходимо понимать, что многие вопросы диспетчеризации достаточно сложные и не всегда ответы на них просты. На решение проблем требуется время, кроме этого далеко не все разработчики российские компании, поэтому приходится обращаться к специалистам головных офисов, расположенных в США или Европе. При сдаче объекта и его системы диспетчеризации заказчику любая задержка по времени может очень дорого стоить. Обучающие курсы, поставленные по программам производителей - наилучший способ ознакомится с новшествами в том или ином пакете. Обучение обычно идет несколько дней, от простого материала к сложному. Как правило, на курсы приходят специалисты с уже небольшим, но практическим опытом. Для желающих подробнее ознакомится с атмосферой подобных курсов, рекомендую прочитать неплохую статью, описывающую обучение в компании ПРОСОФТ [3]. Стоит заметить, что именно на курсах можно получить учебник на русском языке в печатной версии. Он включает подробное описание основных блоков, их настройку и простые примеры, которые позволяют отработать практические навыки самостоятельно. В учебнике достаточно много иллюстраций, что помогает в понимание материала. Как правило, площадки обучения сосредоточены в Москве и Санкт-Петербурге на базе крупных компаний [4]. Каждый центр обучения ревностно относится к своему курсу. Стоимость обучения примерно одинакова и окупится для компании при реализации первого же среднего проекта. В основном проходят обучение специалисты из эксплуатирующих компаний, а также из компаний инсталляторов, которые будут затем внедрять SCADA на объектах. Замечание пятое - WEB SCADA В последнее время, особенно с учетом возможностей удаленного доступа через Интернет становится трендом использование различных вариантов WEB SCADA. Как правило, производители включают такое приложение в основной пакет. Главное преимущество такого решения заключается в том, что в качестве клиента можно использовать любое устройство с установленным браузером. Это может быть и мобильное устройство. Развертывание системы в этом случае требует минимум затрат, так как клиентские устройства могут быть дешевыми, а браузеры ПО обычно бесплатны. Другое дело, что разрабатывать графический интерфейс инсталлятору все равно необходимо и не всегда такое WEB-приложение получается лучше обычного, как раз наоборот, зачастую имеются какие-то ограничения. Поэтому такие варианты стоит рассматривать как дополнительные в случае ответственных корпоративных объектов. С другой стороны, для многих частных объектов вполне можно обойтись только WEB SCADA. Это будущее подобных систем. При этом стоит принять во внимание, что многие современные контроллеры уже имеют на борту WEB-сервер, который позволяет уже на базе контроллера получить практически полноценную несложную WEB SCADA, т.е. имеется возможность построения простой, гибкой и относительно дешевой системы диспетчеризации практически для любого объекта. Замечание шестое - учет ресурсов и возможности программирования В связи с актуальностью задач ресурсосбережения при эксплуатации зданий многие производители SCADA предлагают дополнительные блоки к пакету, которые позволяют построить систему технического учета потребляемых объектом ресурсов. Более того, многие SCADA поддерживают драйверы для работы с наиболее распространенными счетчиками электроэнергии, тепла и воды. Интеграция системы учета с диспетчеризацией имеет несомненную пользу для коммерческой недвижимости. Совместный анализ данных позволяет определить "узкие" места, понять, как влияют режимы управления инфраструктурой на потребление, выяснить участки потерь и т.д. Для МФК можно построить систему учета для каждого якорного арендатора, что позволит более дифференцированно подходить к выставлению счетов, а не просто вбивать средние затраты ресурсов в арендную плату. Даже простой вывод графиков потребления ресурсов на мультимедийные панели в общедоступные зоны зданий приводит к повышению экограмотности пользователей и росту экономии. Для частного жилья учет ресурсов также становится актуальной задачей, но здесь важнее коммерческий учет и решение споров с поставщиками ресурсов. При этом актуальна стоимость решения, сроки поверки приборов учета и пр. Отметим, что большинство SCADA-систем также имеют встроенные языки программирования высокого уровня (Visual C++, VBA, VB). Это позволяет реализовать адекватную реакцию системы на события, связанные с изменением значения переменных, с выполнением логических условий, с нажатием комбинации клавиш, а также с выполнением скриптов и т.п. Замечание седьмое - сравнение SCADA Мне не известны хорошие статьи направления АСУЗ, в которых бы приводилось сравнение отдельных систем между собой. Разумеется, для АСУ ТП такие публикации есть и эту полезную информацию можно использовать. Однако, авторов всегда выдает "свой" продукт, которому они все-таки отдают предпочтение, хотя бы легкое. Тем не менее, я постарался свести некоторые данные SCADA-систем в общую таблицу. Она не претендует на полноту и достаточную глубину охвата информации, но зато дает общее понимание для ориентации при выборе и анализе пакетов. Отмечу, что даже приблизительной статистики использования SCADA не существует. Более того, объем продаж SCADA для направления АСУЗ подчас затруднительно проанализировать, так как многие компании дистрибьюторы и не ведут отдельного учета по продажам в сегменте автоматизации зданий. Таблица параметров SCADA-систем
Источник: Клуб АСУЗ, 2013 Кроме этих 9-и SCADA общего назначения необходимо знать, что почти каждый производитель оборудования предлагает свою систему, которая может включать и дополнительные функции: среду программирования контроллеров, систему энергоменеджмента и т.п. Более того, в случае применения на объекте только технологий одного вендора имеет смысл использовать именно такую SCADA. Они также многофункциональны и позволяют создать систему вполне достаточную для средних объектов. Так, например, при построении АСУЗ на оборудовании компании Delta Controls (Канада) имеет смысл применить пакет ORCA на основе протокола BACnet и сервера ORCAweb. Заключение В этом кратком обзоре рассмотрены основные моменты, важные при выборе и оценке SCADA-систем для объектов АСУЗ. Разумеется, сделать точную оценку эффективности SCADA-системы можно только после рассмотрении конкретного технического задания и понимания концепции функционирования здания. Декларируемые производителями принципиальные возможности SCADA-систем примерно одинаковы и соответствуют основному функционалу таких систем, хотя, безусловно, отличия в деталях и полных возможностях всегда имеются. Поэтому необходимо привлечение практиков-профессионалов особенно при инсталляции системы "под ключ" на ответственных объектах коммерческой и частной недвижимости. [1] Павел Гирак. OPC-серверы и коммуникационные шлюзы// S.M.A.R.T. 2010. №3-4. С.16-22 [2] Пасеков В. Выбор надежной SCADA-системы для автоматизации зданий: Интервью с Василием Карповым, генеральным директором компании "НОВИКС-ТЕХНОЛОДЖИ"// Автоматизация зданий: информационный бюллетень. 2011. №6-7(49) август. С.11. [3] Пасеков В. Четыре дня в Учебном центре //Автоматизация зданий: информационный бюллетень. 2011. №8-9(50) октябрь. С.24. [4] Пасеков В. Даем базовые знания: Интервью с Виолеттой Карповой, руководителем Учебного центра компании "ПРОСОФТ" в Москве//Автоматизация зданий: информационный бюллетень. 2011. №8-9(50) октябрь. С.24. Комментарий к выпуску: Важно было бы получить отзывы на этот не совсем обычный материал. Вот предыдущая рассылка про китайских производителей не вызвала отзывов. Значит такая информация не нужна? Ее все знают? Полагаю, что все элементарней. Информация если она достается бесплатно, не вызывает ответных действий. Наверное, тогда надо искать спонсоров выпусков. Хоть какая-то польза будет. Что касается тем, то в них недостатка нет. Вопрос, с какой начать? Достаточно намеков, чтобы сделать нужные выводы, ведь основные читатели далеко не Дилетанты... Анекдот от Романа Трахтенберга  - Дорогой, ты кого больше любишь? Меня или эту дурацкую штуку, за которой ты проводишь целый день, сволочь? - Ну Киса, как ты можешь сравнивать неодушевленный предмет с умным домом? Вы получаете и читаете самые многочисленные по количеству подписчиков материалы по направлению "Автоматизация зданий". Сложите получателей рассылок (числа в прямоугольниках ниже) и получите в сумме 1975 или больше. Эта рассылка - официальный орган международных Клубов АСУЗ. У нас есть компании и специалисты из Белоруссии, Латвии, Украины и России. Количество получателей информации неуклонно и постоянно растет, поэтому издания - самые влиятельные. Можно предлагать интересные темы и рассказы. Наши ресурсы открыты и доступны для информирования всех категорий пользователей и специалистов рынка об основных направлениях АСУЗ, и также о смежных областях. Специалисты и компании могут рассчитывать на распространение своих материалов через наши медиа-каналы. Для членов Клуба АСУЗ и Клуба пользователей технологии KNX стран СНГ и Балтии эти возможности бесплатны. Т.е. надо просто вступить и можно экономить, а не заплатить и потом только использовать информационные каналы, как у других проектов направления. Вступление в Клубы - добровольное дело, по заявлению.
С уважением,
Куратор международных Клубов АСУЗ,
|
| В избранное | ||
