Анализ современных подходов в области создания и внедрения информационно-управляющих систем (можно на примере ОАО «Газпром»).

На первый взглядSCADA-системы полностью подходят для разработки системы управления ГИС.На основе итогов исследования и результатов эксплуатации пограничных ГИС, а также пожеланий работающего на них персонала была составлена топологическая схема организации систем управления ГИС и группой ГИС.Сравнительный анализ схемы организации АСУТП с использованием SCADA-систем и составленной схемы систем управления ГИС и группой ГИС подтверждает первоначальный вывод о применимости SCADA-систем для разработки последней.Отличие топологической схемы организации системы управления ГИС и системы управления группой ГИС от топологической схемы организации АСУТП SCADA-систем заключается в том, что:общая интерфейсная шина не используется;для каждого устройства проложена отдельная линия связи;протоколы, использующиеся для обмена данными с устройствами – разные для каждого типа устройств.Проведенный анализ существующих SCADA-систем (InTouch, GENESIS, Simplicity, TraceMode, MasterSCADA) позволил выявить список наиболее подходящих для ГИС, и изучить возможности этих систем, что позволило значительно сократить первоначальный список до пяти системУ всех указанных систем выявлены недостатки с точки зрения их использования на ГИС:Невозможность записи данных от устройств ГИС в БД SCADA-системы с меткой времени, полученной устройством, а не с меткого времени получения данных SCADA-системой;Отсутствие разработанных программ-драйверов для сопряжения с устройствами ГИС;Отсутствие подсистемы автоматического управления;Необходимость глубокого знания работы с конкретной SCADA-системой и опыт создания проектов в ней;Высокая стоимость: среды разработки, поддерживающих сервисов, дополнительных элементов, серверов БД;Необходимость покупки лицензии на каждую инсталляцию на новый компьютер;Сложности с поддержкой.Проведенные аналитические исследования позволили сделать вывод о нецелесообразности использования существующих SCADA-систем для создания систем управления газоизмерительными станциями.Существенными недостатками, которые позволили сделать такой вывод, были признаны первые три:Невозможность записи данных от устройств ГИС в БД SCADA-системы с меткой времени, полученной устройством, а не с меткого времени получения данных SCADA-системой;Отсутствие разработанных программ-драйверов для сопряжения с устройствами ГИС;Отсутствие подсистемы автоматического управления.Т.к. для коммерческого учета газа метка времени от устройства (например, от вычислителя расхода газа) является критичной, разработка программ-драйверов для работы с устройствами ГИС и разработка подсистемы автоматического управления ГИС должны быть проведены в любом случае с помощью каких-либо других средств разработки. Создание специализированного программного обеспечения для системы управления ГИС, которое обладало бы всеми свойствами SCADA-систем, имело подсистему автоматического управления ГИС и набор программ-драйверов для устройств ГИС по затратам незначительно отличается от разработки отдельного модуля подсистемы автоматического управления ГИС и программ-драйверов для какой-либо, существующей SCADA-системы.Таким образом, SCADA-системы можно использовать для разработки систем диспетчерского управления и контроля объектов ОСОДУ. При наличии возможности создания подсистемы автоматического управления для SCADA-систем их можно применять для ГИС МГ. Разработка программ-драйверов устройств и подсистемы автоматического управления будет вестись с использованием других средств разработки и языков программирования, которые не входят в пакет поставки основных SCADA-систем. Должна быть решена задача записи в базу данных с меткого времени от устройства, а не от SCADA-системы. Следует учитывать, что затраты на преодоление перечисленных проблем SCADA-систем сопоставимы с затратами на создание системы управления с помощью других средств разработки, т.е. нецелесообразно использовать для создания систем управления ГИС МГ и группы ГИС какую-либо существующую на рынке стандартную SCADA-систему. Исключение может быть сделано только с целью унификации с системами управления, установленными на других объектах, облегчения эксплуатации, стандартизации, сокращения номенклатур, поддерживаемых в рамках ОСОДУ систем и простоты обучения персонала.ЗаключениеСоздание ИУС очень длительный и дорогостоящий проект, который многократно повышает эффективность работы как внутри одного предприятия, так и взаимодействие нескольких предприятий по выполнению одной большой общей задачи.Сложности с автоматизацией вызваны такими факторами как:неблагоприятные условия работы оборудования;средства передачи данных (для удаленных территорий может не быть альтернатив кроме спутниковой связи);оборудование разных поколений и моделей и разных производителей;разная квалификация персонала;различное, в том числе и самописное программное обеспечение, которое может уже не поддерживаться и не развиваться;различные форматы данных для обработки в разных программных комплексах, требующие перекодирования или конвертации.Решение всех этих сложностей позволяет осуществлять полноценный контроль, происходящих процессов в каждый момент времени и увеличивает эффективность работы как отдельных предприятий, так и Единой системы газоснабженияВедущая роль в развитии газовой отрасли отводится применению экономико-математических методов, современных средств и систем управления, использующих в своей структуре ИУС, которые позволяют устанавливать и поддерживать в управляемых объектах заданные режимы эксплуатации, что заключается в поиске комплексного решения вопросов проектирования и разработки корпоративной ИУС, включая процедуру моделирования всего производственного процесса, выбор средств автоматизации и обеспечение совместимости компонентов ИУС на информационном, программном и физическом уровне.Эффективное функционирование предприятий газовой отрасли невозможно без внедрения в его структурных подразделениях комплексных автоматизированных систем на базе современных информационных технологий, программно-технических средств и систем коммуникации и связи. Основные требования к элементам системыи функциональные схемы унифицированы по принципам построения и схемным решениям, что дает возможность использовать их для проектирования автоматизированных систем управления различных структурных подразделений ОАО «Газпром»;Интегрированная автоматизированная система управления газотранспортного предприятия, включающая подсистемы управления технологическими процессами: транспорта, реализации газа, управления производственно-хозяйственной деятельностью, должна стать частью региональной подсистемы отраслевой системы оперативно-диспетчерского управления ЕСГ РФ.Опытно-промышленная эксплуатация позволяет отработать практическую применимость системы в оперативной работе диспетчерского персонала на объектах транспорта газа, предупреждение и локализацию аварийных ситуаций, и своевременное обнаружение утечек на газопроводах на основе моделирования в реальном режиме времени.Список литературыАвтоматизация сбора, обработки и отображения информации на уровне ЦПДУ ОАО «Газпром» с использованием системы VS-750/ Подмарков В.Ю., Гончаров В.В., Сухов И.Е., Лейн A.C., Сухова В.А., Федоткин A.B., Абрамов A.B. М.: ИРЦ Газпром, 2009.-43 с.Автоматизированная система управления предприятием. Концепция системы. Сургут, 2017.Александров A.B. Автоматизированное управление Единой системой газоснабжения. М.: Недра, 2010. -351 с.Апостолов А., Панкратов В., Северенков Е. «Оперативно и магистрально». М.: Нефтегазовая магистраль, №5, 2018. с.51-53.Берман Р.Я., Гимон В.В., Журавлева Н.В., Капшицкий A.M., Кищенкова Л.Л. База технологических данных и оптимизационные задачи АСДУ РСГ. -М.: ИРЦ Газпром, 1993. 40 с. Обз. информ. Сер. Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности.Вальнов В. М., Вершин В. Е., "Автоматизированные системы управления технологическими процессами"., М.: Политехника. 201 г. - 268 с.Все необходимое для автоматизации на базе PC. Каталоги продукции Advantech и OctagonSystems.Горев А., Ахаян Р., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД -СПб.: Питер, 1997.-704 е.: ил.ГОСТ29125-91. Программируемые логические контроллеры. Общие технические требования.ГОСТ34.602-89.ЕКС АС. Техническое задание на создание системы.РД50-680-88. Автоматизированные системы. Основные положения.Джефферс Дж. "Введение в системный анализ: применение в экологии". /Пер. с англ./ Под ред. Ю. М. Свирежева. М.: Мир, 2011 г. -256 с.Диспетчерский комплекс реального времени и компьютерная автоматизация КС магистральных газопроводов/Берман Р.Я. Вишнепольский Р.Л., Алетин C.B., Журавлева Н.В. -М.:ИРЦ Газпром,2016. -68 с.Интегрированная автоматизированная система управления технологическими процессами предприятия "Сургутгазпром". Технический проект. № 314 09 - 97. - Н. Новгород: НИИИС, 1997. - 254 с.Интегрированная АСУ автоматизированным производством. /Сборник научных трактатов под редакцией Б. И. Черпакова, М.: Машиностроение.1992 г. 304 е.Интегрированные пакеты АСУ ТП в ОС QNX/ С.Золотарев. М.: Современные технологии автоматизации № 1, 1996. с.36 - 40.Интерфейсы связи между агрегатным и цеховым уровнем ИАСУ ТП П «Сургутгазпром». Отчет №314-104-98. Н.Новгород: НИИИС, 1999. - 23 с.Клюев А. С., и др., "Метрологическое обеспечение АСУ ТП", М.: Энергосамиздат. 2015 г. - 96 е.Колесников А. А., Гельфгат А. Г., "Проектирование многокритериальных систем управления промышленными объектами", М.: Энергосамиздат.2013 г.-303 е.Комплексная целевая программа «Интегрированная автоматизированная система управления технологическими процессами добычи, подготовки, транспорта и переработки газа и конденсата предприятия «Сургутгазпром». М.: РАО «Газпром», 1996. -40 с.Компьютерные сети/Кулаков Ю.А., Луцкий Г.М. К.: Юниор, 2018. - 384 е., ил.Кучин Б.Л. Оперативная информация в АСУ магистральных газопроводов. -М„ Недра, 2009, 216 с.Липаев В.В. Переносимость прикладных программ и данных в открытых системах и стандарты Р081Х. М.: Открытые системы №3, 2014. с.59 -66.Материалы НТС РАО «Газпром». «Научно-технические решения по отраслевой системе оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ), как подсистемы отраслевой интегрированной информационно-управляющей системы (ОИИУС). М.:ИРЦ Газпром, 1997. - 100 с.Миронов А. Опыт разработки и продвижения комплексных ИС., -М.: Открытые системы, № 2, 2018, с. 31-32.Научно-технический отчет №П3570-09-99 «Анализ современных БСАОА-систем, разработка вариантов структуры ПТС ЗСАОА-системы в соответствии с требованиями ОСОДУ». Н.Новгород: НИИИС, 1999. -75 с.Оперативно-диспетчерское управление крупным газодобывающим предприятием /В.В.Ремизов, В.Н.Чикало, Л.С.Чугунов, О.Е.Ермилов, С.С.Фесенко. М.: ИРЦ Газпром, 2018. - 30 с.Основные положения по автоматизации, телемеханизации и автоматизированным системам управления технологическими процессами транспортировки газа. М.: РАО «Газпром», 2015. -51 с.Отраслевая интегрированная информационно-управляющая система РАО «Газпром». Программа поэтапного развертывания работ по созданию отраслевой интегрированной информационно-управляющей системы (ОИИУС) РАО «Газпром». М.: РАО «Газпром», - 1997. -19 с.Отраслевая интегрированная информационно-управляющая система РАО «Газпром». Общие технические требования к построению ОИИУС. -М.: РАО «Газпром», 1997. -84 с.Отраслевая интегрированная информационно-управляющая система РАО «Газпром». Структура и стратегия создания ОИИУС РАО «Газпром». -М.: РАО «Газпром», 1997. -57 с.Отраслевая система оперативно-диспетчерского управления (ОСОДУ) ЕСГ России. Общесистемные технические требования. -М.: РАО «Газпром», 1997. -127 с.Отчет по проведению выбора программных лицензионных программных средств для разработки SCADA-системы ИАСУ ТП газотранспортного предприятия. №П97210-1092-99. Н. Новгород: НИИИС, 1999.Передовые технологии автоматизации. Краткий каталог продукции ProSoft 3.0., 2020Плотников В.М., Подрешетников В.А., Гончаров В.У. Средства контроля и автоматизации объектов транспорта газа. -Л.: Недра, 2015. -216 с.Попов Э.В. Экспертные системы реального времени. М.: Открытые системы №2, 1995. с. 66-71.Рощин Д.П., Свешников A.M. Концепция создания виртуальных баз данных в газовой промышленности. М.: ИРЦ Газпром, 2016. - 37 с.Синдеров В. Л., Юрченко Т. И., "Автоматизированные системы управления предприятиям". М.: "Всесоюзный заочный политехнический институт". 2020 г. -68 с.Система R/3. Базисная технология SAP. Germany: SAP AG, 2016.Система R/3. Краткое описание функций. Germany: SAP AG, 2016.Система управления компрессорным цехом. Техническое задание. №31456-98. Н.Новгород: НИИИС, 1998. - 30 с.Системный А. Мир систем управления, М.: Открытые системы, № 2, 1998, - с. 29-30.Системы реального времени/ С.Сорокин. М.: Современные технологии автоматизации № 2, 2017. с.22 -29.Создание программно-технических средств для системы управления ЦДП газотранспортного предприятия ОАО «Газпром». Технический проект. №П97210-1114-99. Н. Новгород: НИИИС, 1999.Технические требования к интерфейсам сопряжения различных уровней управления компрессорной станции П «Сургутгазпром». Н.Новгород: НИИИС, 1999.Убейко В. M., "Информационное обеспечение АСУП"., М.: Издательство МАИ. 1990 г.-145 е.Фролов A.B., Фролов Г.В. Локальные сети персональных компьютеров. Монтаж сети, установка программного обеспечения. М.:ДИАЛОГ-МИФИ, 1993.-176 с.