FER SCADA Számítógépes folyamatirányító rendszer vízművek számára
FER-SCADA
A FER (Folyamat Ellenőrző Rendszer) a SoftReal Kft. által speciálisan víztermelő és elosztó hálózatok felügyeletére kifejlesztett rendszer. A rendszer elvi felépítését a következő ábra mutatja be:
RTU 1
RTU n
Adatgyűjtő alrendszer
Adat fogadó alrendszer
(MTU, gateway)
PC 1
PC 2
Központi feldolgozó SRV 1
SRV 2
SCADA Ethernet PC
Mérnöki munkahely
Megjelenítő alrendszer
diszpécseri megjelenítő
PC 1
PC 2
vezetői megjelenítő
PC 3
PC n
A központi feldolgozó egység közepes teljesítményű Windows cluster server, a második gép melegtartalékként áll rendelkezésre, hiba esetén az áttérés automatikus. A kiszolgáló gépek futtatják a FER-SCADA service alkalmazást és az SQL servert, tárolják az SQL alapú adatbázisokat. SQL adatbázis szerverként a Borland InterBase Server Open Source (nyílt forráskódú, licencdíj mentes) változatát használjuk. Mind a FERSCADA, mind az SQL server a számítógép bekapcsolásakor – felhasználói bejelentkezés nélkül – automatikusan elindul. Kisebb rendszerek felügyelete esetén a Windows cluster server kiváltható egy Windows 2000 operációs rendszert futtató, közepes teljesítményű számítógéppel.
FER-SCADA A FER-SCADA feladata a technológiától az adatfogadó alrendszeren keresztül beérkező változások feldolgozása, naplózása, archiválása és a megjelenítő alrendszer kiszolgálása. Az adatok hosszú távú archiválásával lehetőséget teremt a technológiai folyamatok utólagos kiértékelésére, az üzemmenet tervezésére és értékelésére, a különböző tendenciák megállapítására. A technológiától beérkező jelzés- és mérésértékek alapján a következő feldolgozásokat végzi el: o a mért mennyiségekre üzemi és hihetőségi határérték ellenőrzést végez; o félórás, napi, havi, éves átlagot és integrált képez, ezeket archiválja; o napi, havi és éves minimum, maximum értéket képez és ezeket archiválja; o különböző, a víztermelési- és elosztási folyamat közvetlenül nem mérhető adatainak számítása: o o o o o o o o
fajlagos energiafelhasználás [kW/m3], energiaköltség [Ft/m3], zóna vízfogyasztása, össz víztároló szint, szállítómagasság, térfogatárammal súlyozott szállítómagasság, gépházak hatásfoka, gépek üzemidő számítása;
o képzett jelzéseket állít elő jelzések aktuális értéke, valamint mért értékek határérték túllépett állapotai alapján; o jelzésváltozások, határérték túllépések naplózása; o távműködtetések indítása, a végrehajtás sikerességének ellenőrzése az adatbázisban kijelölt jelzésváltozás figyelésével, az eredmény naplózása; o egységes eseménynapló készítés; az eseménynapló tetszőleges időre visszamenőleg lekérdezhető a megjelenítőkön, ahol különböző szempontok szerint szűrhető; o tetszőleges számú megjelenítő állomás kiszolgálása, jelzés- és mérésváltozások, valamint a naplózott események továbbítása a megjelenítőkhöz az adatbázisban megadott illetékesség szerint.
FER-MMI
A megjelenítő (Man-Machine Interface, MMI) alrendszer tetszőleges számú megjelenítőből állhat. A megjelenítő minden információt képekbe szervezve kínál fel a diszpécsernek. A képek zöme szerkesztett sémakép, amely egy vektorgrafikus háttérképből és az ezen lévő képi változókból és képhívókból áll. Szintén tetszőleges számú és tartalmú információs kép (RTF vagy sima szövegfájl) definiálható. A fixen bekészített képek között vannak naplók, listák, grafikonok, nyomásvonalak, balkonok, de van pl. Üzenő napló is.
A megjelenítő használatát könnyíti, illetve a megjelenítőt ritkán használó embert segíti a teljes körű on-line súgó. A képi változók a jobb egér gombra helyi menüt nyitnak ki, a vastagon szedett parancs az alapértelmezett, vagyis a bal egér gomb ezt hajtja végre: soha nem kell duplán kattintani. Hosszú évek tapasztalata alapján lettek kialakítva az alapértelmezett parancsok. Így nagy valószínűséggel az egér kattintásra az fog történni, amit a diszpécser szeretne. Hasonló a helyzet a naplóknál és listáknál is.
FER-MMI Mivel a napló és (egyes) lista sorok mögött is ott vannak a hivatkozott technológiai objektumok, így egy kattintással lehívható az a sémakép, ahol az érintett adat szerepel. Ez igaz az Eseménynaplóra és az Előjegyzett tevékenységek naplójára, továbbá a Határérték túllépések, Nyugtázatlan jelzések, Behatolás jelzők, Működtetések, Tiltott mérések, Tiltott jelzések, Hibás mérések, Üzemelő tartalék betápok listáira. A felsorolt listák azok, amelyeket a megjelenítő saját maga készít a fennálló rendellenességek automatikus összegzésére, amelyekre a fejlécen lévő jelző karakterek is figyelmeztetnek. A villogó „H” például nyugtázatlan, vagyis új határérték sértést jelez (pl. ha egy víztároló kezd túltöltődni), a csak világító „H” jelzi, hogy ugyan nincs új hiba, de még nem szűnt meg minden túllépés. Például az alábbi sémaképen a medencéről a Medence szint összevetés grafikon kép jön le, a grafikonra kijelölt objektum automatikusan átáll a megbökött víztárolóra, az összevetésben szereplő régebbi nap kijelölése az marad, ami utoljára volt (pl. az előző hét hasonló fogyasztású napja). A medence fölé számmal kiírt mérésről az Egy mérés adatai kép jelenik meg (lásd a következő oldalon). A mérés fölött lévő „használható” jelzésről az Állomási jelzések listája hívódik le, a szivattyú jelzéséről pedig az Egy gépház adatai lista. De a szivattyú alatti „+”, „-” vagy a „program rendben” melletti leállító gomb azonnal a megfelelő távműködtetést indítja.
FER-MMI
Az előző oldalon említett Egy mérés adatai kép egy kamra szintmérését mutatja. Látható az összerendelés a víztárolóval (vonatkoztatási szint, rendelkezésre álló felület, névleges térfogat) és a nyomászónával (zóna szín).
FER-MMI
A fixen bekészített képekre olyan eszköz sávok (gombok) és képhívók vannak bekészítve, amelyek a kezelést könnyítik. A grafikonon például a nyeles nyíl az előző és következő objektumot, a nyeletlen nyílhegy az előző és következő idősort hívja le. A gombon megjelenő buborék súgó azt is megmutatja, hogy ezek a funkciók billentyűzetről is elérhetőek.
FER-MMI
A nyomásvonal egy kiválasztott térszelvény nyomás és szint méréseit ábrázolja abszolút magasságban (mBf). A statikus adatbázisban állíthatók össze a jellemző nyomásvonalak, a megjelenítő futásidőben készíti el az adatokból a megfelelő képeket. Az aktuális érték az előző ötperces mintákon kívül egy kijelölt félórás átlaggal is összevethető.
FER-MMI
Az úgynevezett "balkon" egy kételemű nyomásvonal, a megadott gépház nyomóoldali nyomását és a víztároló szintmérését ábrázolja abszolút magasságban (méter Balti felett, mBf).
FER-MMI
A hidraulikai menetrend egy vízbetáplálás adatait tartalmazza. A menetrend adatai alapján áll össze a Hálózatba táplált víz lista és grafikon. A Hidraulikai menetrend grafikonon összevethető a menetrend és a ténylegesen termelt víz.
FER-MMI
A FER-SCADA által készített eseménynapló utolsó három nap eseményeit tartalmazza, de visszamenőleg is tetszőleges napra lehívható. Az egyes eseménytípusokhoz különböző háttér és betűszín rendelhető. A napló szűrhető időtartományra, esemény típusra, állomásra és az eseményhez kapcsolt technológiai objektum prioritására.
FER-AFO
Az állomásfogadó szoftver SoftReal fejlesztés, a váci és a budapesti vízműves SCADA feldolgozóhoz TCP/IP hálózaton keresztül illeszti a rádióhullámon kapcsolódó adatgyűjtő állomásokat. 32 bites Windows alkalmazás, állapot információt, üzenet forgalmat jelenít meg, rögzít és nyomtat. Lekérdezést ütemez, prioritás szerinti várósort kezel, protokoll konverziót és a nyers adatokon előfeldolgozást végez, aktuális adatbázist képez. Borland InterBase relációs adatbázisban megadott adatokat használ. Az állomásfogadó program két külön számítógépen fut. Alaphelyzetben a két állomásfogadó egyike üzemi, a másik tartalékként működik. Önálló kommunikációs felülettel rendelkezik. Bizonyos funkciók és az adatgyűjtés akkor is működik, amikor a többi egység nem üzemel (pl. fontosabb működések, alapjel állítás kiadható). A szoftver fontosabb feladatai a következők: o Az állomásfogadó és az adatgyűjtő állomások közötti kommunikációs protokoll többféle lehet: Pignone, Moscad, Modbus és GSM (a protokoll a felhasználói igényeknek megfelelően tovább bővíthető). A program az állomásokat körbejárásos módszerrel kérdezi le, de az egyes kérdések között biztosítja az állomások bejelentkezésének lehetőségét is. o Monitor irányban mérés, jelzés, eseménytár (jelzésváltozás időbélyeggel) és integrált számláló típusú adatokat kérdez le. Kontrol irányban működtetés, alapjel, átjátszott mérés, átjátszott jelzés adatokat küld. Az üzenetekkel kapcsolatos funkciók segítenek a felhasználónak abban, hogy átlássa a kommunikációt, egyes rendellenességek nyomára bukkanhasson: o o o o o
üzenetek tartalmának megjelenítése, üzenetváltások naplózása, naplók mentése, lekérdezett nyers adatok átkódolása, pillanatnyi értékek megjelenítése.
FER-AFO o Az állomások kezelése az üzemi fogadó feladata, tartalék működéskor az állomásfogadó nem kezeli az állomásokat. Az állomásfogadó egyidejűleg csak egy állomást tud kezelni. Az állomások kezelési sorrendje a SCADA üzeneteitől is függ, ezért a kezelendő állomásokat várósorba rendezi (a várósor első eleme a következő kezelendő állomást jelöli ki): o o o o o o
teszt (bizonytalanul működő állomások esetén), újraindítás, tiltás/engedélyezés, soron kívüli lekérdezés, időszinkron, adatok átjátszása.
o A két állomásfogadó és a SCADA között kétirányú kapcsolat van. Alaphelyzetben a két állomásfogadó egyike üzemi, a másik tartalékként működik. A gyűjtött adatokat tovább kell küldeni a SCADA felé. Az üzemi fogadó a változásokat (mérés, jelzés, állomásadatok, pontos idő) elküldi a SCADA-nak, fogadja a SCADA-tól kapott parancsokat (távműködtetés, alapjel állítás, tiltás, stb.), aktuális adatokat (állomás, mérés, jelzés). A tartalék fogadó és a SCADA közötti kapcsolat biztosítja, hogy szükség esetén a tartalék fogadó üzemivé váljon.
FER-AFO Az állomásfogadó programot elindítva a főablak lesz látható. Alaphelyzetben az állomások állapota és az üzenetforgalmak láthatók egy osztott ablakban, valamint a főablak fejléce (állomásfogadó sorszám, jelzőkarakterek) és a fejléc alatti eszköz sáv (parancsindító, ablak kezelő gombok). Az eszköz sáv alatti területen jeleníthetők meg az üzenetforgalmi naplók, állomási listák, párbeszéd ablakok (az egyszerre megnyitható ablakok száma a programban megadható).
A képre szerkesztett állomások száma és a típusuk (Modbus, napelemes, GSM adatgyűjtő) az adatbázisból meghatározott. Az egérmutatót az állomásszámra helyezve a megjelenő buborékból az állomás aktuális állapota kiolvasható (az állomás számok ennek az állapotnak megfelelő színkombinációval jelennek meg). Az állomásszámokról helyi menü hívható. A helyi menüből további képek hívhatók (mérés, alapjel, jelzés, átjátszott adatok) és parancsok adhatók ki (állomás újraindítás, frissítés, teszt, átjátszás).
FER-AFO A váci rendszerben a 4 fix üzenetforgalmi naplóra (SCADA, másik – üzemi/tartalék – fogadó, Modbus PLC, GSM) szerkesztett képhívó mezővel közvetlenül lehet hívni a részletes üzenetforgalmi naplókat:
A fix naplókban az üzenetek (kiadott és fogadott) típusa folyamatosan kiíródik. Az üzenetek kiadásakor és vételekor rövidített nevük jelenik meg az ablakban. Hibás vagy hiányzó válaszok esetén a hibára jellemző üzenet jelenik meg. A tartalék fogadón csak a SCADA-val és az üzemi állomásfogadóval zajló üzenetváltás látható. A részletes naplók fejléc alatti eszköz sávjában funkció gombok (naplórögzítés, frissítés, mentés, fájlból olvasás) és képhívó mezők (naplóhivatkozások) találhatók. A naplónak szintén van helyi menüje. A menüből válogatás, rögzítés, üzenetforgalom részletes kiírása (kiadott és vett bájtsorozat) parancs adható ki.
SoftReal Szoftver Fejlesztő Kft. 1162 Budapest, Ákos utca 51. Telephely: 1158 Budapest, Késmárk utca 7/A ℡ (1) 414-0345 (30) 9314-686 (1) 416-0128
[email protected] Þ www.softreal.hu
