Проектирование компьютерных систем управления на основе SCADA‑систем. Архитектура информационной автоматизированной системы управления промышленным предприятием

РАЗВЕРНУТЫЙ ПЛАН

лекций по курсу "Проектирование компьютерных систем управления", гр. 5081/1,10, 2011-2012 учебный год

Начало занятий с 7 сентября 2011 года

Лекции, совмещенные с лабораторными занятиями – 4 часа в неделю (1-8 недели, среды, 14.00-17.40, ауд. 9‑309)

Курсовое проектирование – 4 часа в неделю, 9-16 недели, курсовая работа (гр. 5081/1,10, среды, 14.00-17.40, ауд. 9‑309)

Отчетность – экзамен и зачет (курсовая работа)

Литература:

1.  Давыдов В.Г., Чыонг Динь Тяу. Проектирование компьютерных систем управления на основе SCADA-систем: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004. 152 с. (можно приобрести в ауд. 9-322 по себестоимости). Используется в семестре 9.

2.  Давыдов В.Г., Денисов А.С. Использование языка VBA в SCADA‑системах: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГПУ. 2007. 155 с (предоставляется в электронном виде в виде файла " Использование языка VBA в SCADA‑системах.doc"). Используется в семестре 9.

3.  Давыдов, Владимир Григорьевич (1942-). SCADA-СИСТЕМЫ В УПРАВЛЕНИИ. Введение (SCADA-система GeniDAQ) [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.Г. Давыдов. – Электрон. дан.– СПб, 2010. – Загл с титул экрана. – Доступ по паролю. – Текстовый файл, самораспаковывающийся архив файлов WinRAR 3.92.

<URL: />

Пароль: vgdavydovvg

Характеристика изучаемого курса. Предмет изучения – проектирование компьютерных систем управления на основе SCADA‑систем (SCADA – SupervisoryControlAndDataAcquisition, диспетчерское управление и сбор данных).

Современное производство не может обойтись без автоматизации, которая позволяет повысить качество, снизить процент брака, увеличить выход продукции, снизить себестоимость продукции, сэкономить ресурсы и продлить срок службы технологического оборудования. В настоящее время автоматизированные системы управления промышленными предприятиями и технологическими процессами (АСУ ТП) имеют иерархическую структуру, включающую следующие неотъемлемые уровни (рис. 1.1):

·  нижний уровень - технологические устройства - датчики, контроллеры, исполнительные механизмы и т.д.;

·  средний уровень – SCADA-системы для сбора данных и диспетчерского управления технологическими процессами;

·  верхний уровень - управление ресурсами предприятия.

Рис. 1.1. Архитектура информационной автоматизированной системы управления промышленным предприятием

Как уже было сказано, в рамках данного учебного курса мы будем, в основном, интересоваться SCADA-системами. Диспетчерское управление и сбор данных является основным и перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами в жизненно важных и критичных областях. На основе SCADA-систем строятся крупные автоматизированные системы управления в промышленности, энергетике, на транспорте, в космической и военной областях, в различных государственных структурах и в домашней автоматизации. SCADA-система реализует процесс сбора информации в реальном времени с удалённых объектов для обработки, анализа и управления такими объектами. Прообразом современных SCADA-систем на ранних стадиях развития автоматизированных систем управления являлись системы телеметрии и сигнализации. SCADA-система – это совокупность устройств управления и мониторинга, а также средств их взаимодействия с технологическим объектом. Под термином SCADA понимают набор программных и аппаратных средств для реализации операторских рабочих мест, а поскольку программные средства являются здесь определяющими, то зачастую о SCADA-системах говорят лишь как о программном обеспечении.

Как отмечалось выше, диспетчерское управление и сбор данных (SCADA) является основным и в настоящее время остается наиболее перспективным методом автоматизированного управления сложными динамическими системами (процессами) в жизненно важных и критичных с точки зрения безопасности и надежности областях. За последние 10-15 лет за рубежом и в нашей стране резко возрос интерес к проблемам построения высоконадежных и высокоэффективных систем диспетчерского управления и сбора данных. С одной стороны, это связано со значительным прогрессом в области вычислительной техники, программного обеспечения и телекоммуникаций, что увеличивает возможности и расширяет сферу применения автоматизированных систем. С другой стороны, развитие информационных технологий, повышение степени автоматизации и перераспределение функций между человеком и аппаратурой обострило проблему взаимодействия человека-оператора с системой управления. Расследование и анализ большинства аварий и происшествий в авиации, наземном и водном транспорте, промышленности и энергетике, часть из которых привела к катастрофическим последствиям, показали, что, если в 60-х годах ошибка человека являлась первоначальной причиной лишь 20% инцидентов (80%, соответственно, за технологическими неисправностями и отказами), то в 90-х годах доля "человеческого фактора" возросла до 80%, причем, в связи с постоянным совершенствованием технологий и повышением надежности электронного оборудования и машин, доля эта может еще возрасти.