Обзорная презентация по SCADA системе WinCC OA

1. WinCC OA

2. Состав презентации
• Назначение системы WinCC OA
• Концепция построения системы на
основе WinCC OA
• Специальные возможности
• Достоинства WinCC OA

3. Назначение системы

4. Определение
• SIMATIC WinCC Open Architecture является SCADA
Интерфейс
системой, предназначенной для решения задач:
пользователя
Функции
– Мониторинг технологических процессов
–
Преимущества Оперативное управление технологическими
КАСУТП СШГЭС процессами
– Управление оборудованием
– Управление сложными техническими объектами
Концепции

5. Заводской цех
Администрация
Функции системы
Датчики,
Панели
HMI,
MMI
SCADA,
Система
управления
процессом
Группа,
MES,
CMM
• Описание объекта
автоматизации
• Описание хранимых,
расчетных параметров и
параметров ручного ввода
• Консолидация данных
различных систем в едином
хранилище
• Мониторинг технологического
процесса
• Управление технологическим
процессом
• Аварийная сигнализация
• Формирование отчетности
• Предоставление данных
системам уровня MES, ERP
Одна система – широкий спектр применений

6. Комплекс автоматизации
WinCC OA подходит для систем управления
технологическими процессами и производствами
Концепции
Интерфейс
пользователя
Функции
Преимущества
КАСУТП СШГЭС

7. Концепция построения системы
на основе WinCC OA

8. Основные компоненты и процессы
• Администраторы - автономные функциональные узлы
• Набор администраторов образует систему
• Передача сообщений происходит с помощью
независящего от платформы протокола TCP/IP
• Обмен данными инициируется событиями
• Масштабируемость и гибкость

9. Архитектура системы
UI
Мониторинг и управление
Контроль, управление
x
Регистрация, архивирование
y
Драйвер, опрос источников
данных
UI
API
CTRL
EV
DB
D
UI
D
DISTR
D

10. Драйвер
WinCC OA
• Унифицированный механизм
обмена данными и управляющими
воздействиями между полевым и
верхним уровнями
UI
UI
API
CTRL
EV
DB
D
UI
D
DISTR
D
D
Драйвер
Сглаживание
Конверсия
Преобразование
Старый/новый
Протокол ПО
Аппаратура

11. Список поддерживаемых протоколов
• TCP/IP, Ethernet/IP, OPC DA клиент и
сервер, OPC A&E
• клиент и сервер, OPC UA клиент и сервер
(DA, AC),
• Modbus, Modbus Plus/ RS 485, RK512, TLS,
Teleperm M,
• SSI драйвер, IEC 60870-5-101/-104, DNP3,
SINAUT,
• PROFIBUS DP, PROFIBUS S7 + MPI, S7
TCP/IP, Modbus
• SNMP, BACnet, API, Cerberus
WinCC OA
D
Драйвер
Сглаживание
Конверсия
Преобразование
Старый/новый
Протокол ПО
Аппаратура
• Возможность разработки своих
драйверов по шаблону

12. Администратор событий
Обеспечивает единое место доступа ко всем
данным системы:
• Потоку данных и команд
• Потоку сообщений
UI UI UI
• Обработку SQL запросов
API
CTRL
DB
D
EV
D
DISTR
D
EV
Администратор
событий

13. Администратор БД
DB
Администратор
базы данных
• Архивация в БД Oracle
– Значения параметров
– Аварийные события
• Резервирование БД на основе технологии
Oracle RAC (Real Application Cluster)
UI UI UI
API
CTRL
DB
D
EV
D
DISTR
D

14. Среда программирования
Предоставляется:
CTRL
• Встроенный процедурный язык Control
• Возможность интеграции с библиотеками на языке c++
• Библиотеки функций – работа с данными, БД, сетью …
• Интерфейсы – COM, ADO / ODBC, TCP, SMS, E-Mail,
WebServices
Администратор
Control
Возможности языка Contorl:
• Реализация алгоритмов
• Доступ к текущим и архивным данным
• Управление отображением на формах
• Обработка, инициируемая по времени и событием
• Многопоточное (управление)

15. Интерфейс пользователя UI
• Интерфейс оператора – UI приложение,
web-интерфейс, мобильные устройства
• Формы отображения с возможностью
анимации процессов
• Журнализация сообщений, событий
• Отображение трендов
UI
Администратор
интерфейса
пользователя
UI UI UI
API
CTRL
DB
D
EV
D
DISTR
D

16. Пример формы отображения

17. Пример формы отображения
Классификация
Концепции
Преимущества
КАСУТП СШГЭС

18. Резервирование системы

19. Конфигурация без резервирования
• Все компоненты WinCC OA (администраторы) работают на одном сервере
• Одновременно сервер служит АРМом (возможно использование нескольких
мониторов)
Полевой уровень
Сервер,
АРМ оператора

20. Система с несколькими рабочими
местами
• Все компоненты WinCC OA (администраторы) работают на одном сервере
• АРМы операторов распределены по сети
Полевой уровень
АРМ
Сервер
АРМ
АРМ
Ethernet-LAN
АРМ
АРМ

21. Конфигурация с резервированием
• Компоненты WinCC OA (администраторы) работают на основном и резервном сервере
• Горячий резерв
• Автоматическое переключение всех АРМов на рабочий сервер
Полевой уровень
АРМ
Основной
сервер
Резервный
сервер
АРМ
Ethernet-LAN
АРМ
АРМ

22. Распределенные системы

23. Пример распределенной системы
WinCC OA
Система 3
WinCC OA
Система 2
WinCC OA
Система 1

24. Свойства распределенных систем
• Объединение двух и более автономных систем WinCC OA в
систему с единым информационным полем
• Любая система имеет доступ к данным других систем
• Дублирование данных не используется
• Прямой доступ к оперативным значениям, событиям и архивам
(«распределенная база данных")
• Инициируемая событиями связь
Система 3
Система 2
Система 1

25. Описание объекта
автоматизации

26. Пример описания оборудования
Реальное устройство
Внешние сигналы








DP
DP
DP
CMD
CMD
CMD
AL
AL
Открыто до конца
Закрыто до конца
Положение
Открыть
Закрыть
Остановить
Крутящий момент
Общее повреждение
Задвижка (запирающее устройство)
Типично:
От 4 до 30
информационных точек
на устройство
Административная информация
 Часы наработки
 Опознавательный код
 Тип

27. Объектный подход к описанию типов
оборудования
Тип
Задвижка
Структура
Информация
Переменные процесса
Состояние
Команды
Аварийные события
Открыта
Крут. момент
Открыть
Закрыта
Общий отказ
Остановить
Положение
Закрыть

28. Агрегирование данных в реальном
времени
• Функции агрегирования значений параметров
– Среднее значение, сумма, минимум, максимум,…
• Свободная конфигурация ступеней агрегирования
Пример агрегирования
Процесс
Измеренное значение
Значение за 5 мин
Значения за час
Значения за день

29. Специальные возможности

30. Специальные возможности
• Сертификат безопасности SIL 3
• Аутентификация при помощи протокола Kerberos
• Поддержка нескольких мониторов с разными
формами
• Объектно-ориентированный подход к
проектированию
• Возможность запуска интерфейса пользователя в
web-браузере
• Планировщик запуска работ по расписанию
• Экспорт трендов в Excel
• Прием и передача SMS

31. Достоинства WinCC OA

32. Достоинства WinCC OA
• Единое место описания объекта автоматизации:
Оборудование, параметры, расчётные параметры, ручной ввод параметров, уставки
• Единое место консолидации данных предприятия
• Возможность работы с разнотипным периферийным оборудованием
• Возможность расширения функций системы при помощи стандартных
интерфейсов
•
OLE DB, ADO, ODBC, OPC, XMLRPC, WebServices, ActiveX
• Возможность построения многоуровневых распределенных систем
• Пример внедрений
•
Энергетика
•
•
Нефтяная промышленность
•
•
Управление газовым месторождением , Австрия
Газотранспортная сеть в Нидерландах
Очистные сооружения
•
•
Управление нефтепроводами, Транснефть , Россия
Газотранспортные сети
•
•
•
Система централизованного теплоснабжения в Австрии, в Сербии
Нидерланды, Франция, Германия
Научные исследования
•
CERN –Швейцария

33. Применение WinCC OA в мире

34. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
ГК СМС-Автоматизация
Презентацию подготовил Трешников П.В.
email: treshnikov@gmail.com