Podstawowa technologia, umożliwiająca funkcjonowanie tradycyjnego systemu nadzoru i kontroli danych, system SCADA (Supervisory Control and Data Acqusition), bardzo się zmieniła. Definicja systemu SCADA wg firmy ARC obejmuje osprzęt, oprogramowanie i usługi. Wszystkie te czynniki są ważne z punktu widzenia nadzoru nad rozproszonymi geograficznie obiektami, takimi jak rurociągi gazu lub ropy, i siecią wodociągów. Taki system składał się zazwyczaj z jednostek podłączonych do głównego sterownika.
Nowa technologia umożliwia ścisłą integrację systemu SCADA z procesami zachodzącymi w obszarze biznesu, tworząc nową jakość.
|
Obecnie system SCADA nie jest już oparty jedynie na telemetrii, gdzie zachodził przerywany proces zbierania danych z ograniczonej liczby kontrolowanych urządzeń. |
System SCADA niesie ze sobą lepsze rozwiązania do nadzoru i kontroli w czasie rzeczywistym obiektów rozproszonych geograficznie. Nowe możliwości systemu SCADA pozwolą na jego wykorzystanie w wielu nowych gałęziach przemysłu i nowych obiektach.
System SCADA odzwierciedla związane ze sobą skutki rozwoju urządzeń, systemów architektonicznych i komunikacyjnych i łączy się z systemem informacyjnym IT.
Informacje z systemu SCADA łączą się z systemami nadrzędnymi oraz procesami zarządzania. Obecnie system SCADA nie jest już oparty jedynie na telemetrii, gdzie zachodził przerywany proces zbierania danych z ograniczonej liczby kontrolowanych urządzeń. Dla potrzeb zarządzania wymagane są dodatkowe informacje z większej liczby obiektów. Inteligentne urządzenia polowe są zdolne do wysyłania większej ilości przetworzonych danych w sposób bardziej dokładny i pewny. Przekłada się to na wzrost ilości przesyłanych informacji i danych, co wywołuje jednocześnie zwiększony popyt na jej wykorzystanie przez dodatkowe grupy robocze. Również urządzenia polowe, znajdujące się na początku systemu automatyki, rozwijają się w kierunku usprawnienia funkcjonowania urządzeń przeznaczonych do zbierania i przesyłania informacji.
Biorąc pod uwagę potrzebę szybszych i rzetelniejszych odpowiedzi – systemy są coraz częściej projektowane tak, aby samodzielnie odczytywały i przesyłały informacje bez interwencji operatora. W odniesieniu do pierwszego członu nazwy systemu SCADA, „supervisory” – nadzór i kontrola danych są automatycznie wykonywane przez system. Tradycyjnie system SCADA był ukierunkowany na obiekty w określonych lokalizacjach: rurociągi, stacje sprężarek, stacje pomiarowe, podstacje czy systemy dystrybucji wody. Obecnie zastosowanie systemu SCADA skupia się na innych obiektach.
Globalny dostęp do informacji
Wraz z powstaniem techniki bezprzewodowej i możliwością komunikacji satelitarnej, system SCADA może być teraz podłączony do większej liczby obiektów, w tym również tych, które zmieniają swoje położenie. System SCADA może obecnie kontrolować większość mobilnych obiektów na świecie. Przepływ informacji rozszerza się, począwszy od lokalnego źródła aż po dostęp globalny.
Poprzednie, proste metody zbierania danych z przerywaną kontrolą uległy pewnym zmianom w stosunku do dwukierunkowego przepływu informacji i wiedzy roboczej, kierowanemu przez proces zarządzania w czasie rzeczywistym. Przykładowo: na platformie badawczej w jakimkolwiek miejscu na świecie można zastosować system SCADA nie tylko do przesyłania danych, lecz tak, by centrum operacyjne w Ameryce Północnej mogło symulować i kierować sterowaniem platformy w czasie rzeczywistym.
|
Przykład wykorzystania systemu SCADA Gazociąg Jamał-Europa Wykonawcą systemu SCADA dla Gazociągu Jamalskiego jest firma Cegelec sp. z o.o.
SCADA ma strukturę hierarchiczną. Na jej szczycie mieści się Centralna Dyspozycja Systemu Gazociągów Tranzytowych Jamał-Europa, która formułuje bieżące i prognozowane zadania transportu gazu i przekazuje na poziom Głównej Dyspozycji Systemowej Ogólnopolskiej – operatora polskiego odcinka systemu gazociągów tranzytowych. Na kolejnym poziomie są tłocznie (operatorzy lokalni). Na samym dole struktury SCADA znajduje się System Sterowania Obiektowego (maszynami, urządzeniami i instalacjami wyposażonymi w układy automatyki podłączonymi do informatycznych sieci lokalnych – LAN). Wykorzystując wybudowaną łączność światłowodową, uruchomiono obecnie zdalne przekazywanie pomiarów ciśnień i temperatur gazu wzdłuż odcinka gazociągu Włocławek-Górzyca oraz umożliwiono zdalne sterowanie armaturą zaporową na tym odcinku. Dodatkowo zapewniono zdalne przekazywanie pomiarów ilości transportowanego gazu i jego podstawowych parametrów z tłoczni i pomiarowni Kondratki oraz tłoczni Włocławek. Źródło: www.europolgaz.com.pl |
System umożliwia stały nadzór (monitoring) nad parametrami pracy urządzeń technologicznych części liniowej i tłoczni. Niezwłocznie sygnalizuje stany alarmowe (przekroczenie limitów zadysponowanych przez operatora, awarie urządzeń, zagrożenie bezpieczeństwa pracy obiektów, maszyn itp.). Informuje o bieżącym stanie urządzeń i wizualizuje parametry ich pracy. Umożliwia przetwarzanie danych pomiarowych, sporządzanie informacji służących wspomaganiu zarządzania systemem przesyłu gazu, archiwizowanie i tworzenie baz danych i transmisję danych. Pozwala budować symulacje statyczne i dynamiczne, służące optymalizacji parametrów transportu gazu. Umożliwia także zdalne sterowanie maszynami i urządzeniami na trasie gazociągu (np. zespołami zaporowo-upustowymi, zespołami turbina-sprężarka w tłoczniach itp.). Dane i informacje będą wymienione szybko w przedsiębiorstwie i jego całej sieci. Z powodu postępu i zmian w sieciach komunikacyjnych i systemach IT, system SCADA nie jest już tylko źródłem danych, uzupełnianych co jakiś czas. Obserwowany jest trend w kierunku odczytywania danych i sterowania na bieżąco. Ponieważ system zarządzania w czasie rzeczywistym RPM (Real-Time Performance Management) jest już wdrożony, to trend ten będzie coraz silniejszy i przyciągnie kolejne korporacje – nie tylko takie, które mają dostęp do systemu SCADA. Dzisiejszy proces zarządzania, ukierunkowany na współdziałanie, wymaga, aby dodatkowe nieoperacyjne grupy funkcyjne, zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne, miały dostęp do informacji znajdujących się w systemie SCADA i rozproszonych obiektów podłączonych do systemu. Z uwagi na stopień skomplikowania podczas wykorzystania systemu SCADA oraz bliższy związek z procesami zarządzania – rzeczą najważniejszą i nadrzędną jest, aby przesyłanie danych w systemie SCADA rozwijało się z perspektywy procesu zarządzania. Projektując system, należy wziąć pod uwagę złożoność przepływu informacji z systemu oraz powstałe koszty operacyjne. Jest to więcej niż tradycyjne definiowanie standardowych parametrów działania systemu. W procesie planowania należy obecnie przewidywać wizualizację przyszłej działalności firmy i opierać się na przystosowaniu do zasad operacyjnej perfekcji (ang. Operational eXcellence – OpX) i zarządzania działalnością firmy w czasie rzeczywistym (ang. Real-time Performance Management – RPM).
System SCADA jest ściśle powiązany z procesem zarządzania i staje się aktywną częścią we wdrażaniu OpX. Co więcej, osiągając zdolność pomiarów w czasie rzeczywistym, wypełni ostateczny poziom przygotowania – RPM. Rozwój technologiczny pozwala systemowi SACDA efektywnie obsługiwać dodatkowe typy obiektów w różnych gałęziach przemysłu z wystarczającym poziomem funkcjonalności i możliwości tak, aby był w stanie zaspokoić wymagania biznesu. System SCADA zdobędzie nowe, niestandardowe dziedziny przemysłu. Funkcjonalność systemu SCADA odzwierciedla przejście od zwykłej wymiany danych do powiązanego przepływu informacji, wiedzy i wartości pomiędzy strukturami firmy. Stałą cechą charakterystyczną systemu jest możliwość obsługiwania rozproszonych geograficznie obiektów.
|
Najnowsza wersja oprogramowania do zdalnego nadzoru nad geograficznie rozproszonymi obiektami przemysłowymi Oprogramowanie SCADAlarm 31 sierpnia 2005 r. firma ASTOR wprowadziła na polski rynek wersję 6.0 oprogramowania komunikacyjnego SCADAlarm, umożliwiającego m.in. bieżące powiadamianie użytkownika o zdarzeniach i alarmach, odczyt danych oraz zdalną kontrolę nad systemami automatyki przez telefon.
SCADAlarm 6.0 pozwala na korzystanie ze wszystkich urządzeń komunikacyjnych (np. modemów) zgodnych ze standardem TAPI (Telephony Application Programming Interface). Podstawową zaletą TAPI jest niezależność oprogramowania od urządzeń, z którymi może współpracować, dzięki czemu użytkownicy mogą stosować szeroką gamę dostępnych na rynku modemów. – SCADAlarm 6.0 umożliwia użytkownikom obniżenie całkowitego kosztu utrzymania systemu i jednocześnie skraca czas poświęcony na administrowanie i zarządzanie aplikacją – powiedziała Renee Brandt, menedżer produktów wizualizacyjnych w firmie Wonderware. – Dodatkowo, ta wersja wykorzystuje nowe technologie informatyczne, dzięki którym możliwe stało się dodanie wartościowych funkcji oczekiwanych przez klientów firmy Wonderware. Nowe funkcje, które wprowadza SCADAlarm 6.0, to:
Jako system powiadamiania telefonicznego w całej firmie, SCADAlarm zamienia komputer w telekomunikacyjne centrum zarządzania aplikacją. Oprogramowanie SCADAlarm może łączyć się praktycznie z każdym systemem: urządzeniami automatyki, sterownikami PLC, bazami danych oraz systemami biznesowymi, a także pakietami wizualizacyjnymi wyposażonymi w serwer DDE. Źródło: www.astor.com.pl |
Rekomendacje
Zarówno dla klientów końcowych, jak i dla dostawców są przesłanki zmieniającej się dynamiki systemu SCADA:
-
Ponieważ działalność robocza, operacyjna zmienia się na działalność ukierunkowaną na biznes, operatorzy muszą zapewnić przekaz dodatkowych danych i informacji pomiędzy rosnącą liczbą użytkowników, zarówno tych działających w obszarze firmy, jak i zewnętrznych.
-
Oferta dostawców musi zostać poszerzona i należy powiększyć zespół fachowców, aby można było sprostać procesowi łączenia się technologii IT, komunikacji i systemu SCADA.
Russ Novak jako dyrektor ds. doradztwa w firmie ARC Advisory Group, konsultuje i przygotowuje analizy przeznaczone dla rynku gazu, ropy i energii. Pracując dla działu ARC Automation Team, wyspecjalizował się w badaniu cyklu życia zakładów przemysłowych oraz techniki projektowania systemu SCADA. Kontakt z autorem pod adresem: rnovak@arcweb.com.
Autor: Russ Novak, ARC Advisory Group
