Практический опыт НПФ "РАКУРС" И "ВНИИБ"
по диспетчеризации объектов ЦБП
В современных условиях управление промышленным предприятием становится
очень сложной задачей без наличия полной и оперативной информации о состоянии
технологического оборудования, о количестве и качестве выработанной продукции,
о потреблении энергоресурсов. Собственники и руководители предприятий,
диспетчера, оперативный персонал остро нуждаются в надежном и беспристрастном
инструменте, который помогал бы им быстро принимать правильные и эффективные
решения в управлении производством. Одним из таких инструментов является
автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ).
Система обеспечивает:
- высокое качество диспетчерского управления;
- оперативное и наглядное предоставление информации в реальном масштабе
времени;
- сигнализацию нарушений технологических режимов;
- повышение качества продукции за счет большей ритмичности хода технологического
процесса производства;
- увеличение выработки продукции за счет сокращения количества и длительности
простоев оборудования из-за несбалансированности производства;
- уменьшение затрат материалов и энергоресурсов на выпуск единицы продукции
благодаря увеличению оперативного контроля за расходами;
- гибкую интеграцию в систему разнородных АСУ ТП и автоматизированных
систем учета энергоресурсов;
- обмен информацией с системами организационно-экономического уровня (BAAN,
SAP R/3, ORACLE);
- централизованный контроль и учет выработки и потребления энергоресурсов.
Экспертные оценки и анализ опыта применения подобных систем в мировой
практике показывают, что повышение эффективности диспетчерского управления
за счет автоматизации позволяет увеличить выпуск продукции на 1-1,5%,
сократить затраты материалов и энергоресурсов на выпуск единицы продукции
на 2-3%, увеличить выпуск годной продукции.
В настоящее время автоматизированные системы оперативно-диспетчерского
управления внедрены на ОАО "Светогорский ЦБК", ОАО "Архангельский
ЦБК" и ОАО "Котласский ЦБК".
Продуманная концепция построения системы, правильный выбор программно-техничес-ких
средств позволяют поднять эффективность управления предприятием на качественно
новый уровень.
Структура АСОДУ
Структура автоматизированного оперативно-диспетчерского управления представляет
собой трехуровневую систему с распределенной сетью сбора и обработки данных.
- Уровень сбора и предварительной обработки информации, включающий в
себя сеть программируемых контроллеров с системой удаленного ввода/вывода,
принимающих информацию от первичных датчиков на производствах комбината,
локальные АСУ ТП, сети учета энергоресурсов.
- АСОДУ на производствах, включающие в себя сервера производств, АРМы
диспетчеров производств, АРМы технологов, мастеров смен и цехов, АРМы
лабораторий, ОТК готовой продукции.
- АСОДУ комбината, АРМы главного диспетчера, директора по производству,
организация взаимодействия с системой управления ресурсами предприятия
(ERP).
Преимущества системы
- Оперативность получения информации позволяет в режиме реального
времени отслеживать изменение качества продукции, производительности
оборудования, запасов сырья, технологических режимов, расходов ресурсов
и своевременно принимать меры по устранению отклонений, повышению эффективности
производства и снижению себестоимости продукции.
- Информативность. Собрать данные - это только половина задачи.
Необходимо из них выделить главное и таким образом донести до нужного
специалиста, чтобы, взглянув на эти данные, он мог быстро проанализировать
ситуацию и выработать эффективное управленческое воздействие. Для решения
этой задачи очень много внимания уделяется пониманию организационной
структуры предприятия, формированию информационных потоков, разработке
оперативных документов, мнемосхем и рапортов, ориентированных на конкретных
специалистов. Для каждого рабочего места составляется свой перечень
необходимой информации, отражающей потребности данного специалиста.
Так, для диспетчерских служб - это оперативные параметры производственных
процессов, для технологов - режимы работы оборудования и качественные
показатели выпускаемой продукции, для специалистов КИПиА и АСУ ТП -
информация о работоспособности оборудования, для руководителей производств
- оперативная информация о выполнении плановых заданий и себестоимости
продукции.
Типовой состав прикладных задач:
- контроль работы оборудования, простоев, технологических режимов,
производительности и выработки продукции, запасов полуфабрикатов и
химикатов в емкостях, показателей качества полуфабрикатов, химикатов
и продукции;
- оперативный расчет затрат ресурсов, в том числе на единицу продукции;
- оперативное планирование загрузки оборудования для обеспечения плана
выпуска продукции по маркам, оперативное вычисление балансов тепловых,
энергетических показателей, баланс химикатов и др.
Функции и состав задач АСОДУ, по международной классификации, соответствуют
классу MES-систем.
- Масштабируемость. Неограниченные возможности наращивания информационной
емкости системы путем добавления новых узлов сбора информации, контроллеров
различных производителей, локальных систем АСУ ТП, АСКУ и т. п.
Наращивание вычислительных мощностей системы достигается путем добавления
высокопроизводительных серверов, что позволяет расширить круг решаемых
задач и количество рабочих мест пользователей.
- Надежность является очень важным фактором для такой распределенной
системы, и для ее обеспечения применяется целый ряд программно-технических
решений. Это использование высоконадежного оборудования известных мировых
производителей (Siemens, Omron), полная диагностика связей между всеми
звеньями технологической сети: датчиками, контроллерами, серверами баз
данных, использование отказоустойчивых серверов, дублирование сетей,
возможность локального накопления данных в контроллерах с целью последующей
передачи этой информации на сервер после восстановления поврежденного
участка сети.
- Открытость решений, использование стандартных средств, интерфейсов
и широко распространенных программных продуктов, доступность специалистов,
знакомых с данными технологиями, позволяют легко осуществлять сопровождение
и модернизации системы в ходе ее развития, беспрепятственно производить
интеграцию с другими системами на любом уровне, включая системы управления
бизнес-процессами, планирования ресурсов предприятия (ERP-системами).
Использование новейших технологий
Внедрение в 2004 году АСОДУ Котласского ЦБК отражает наш новый подход к
выбору средств для построения систем АСОДУ.
Ядром системы является новый программный продукт Industrial Application
Server (сервер промышленных приложений) фирмы Wonderware. Фирма "Ракурс"
первой в России разработала и внедрила систему АСОДУ на его основе. Использование
новой технологии ArchestrA, объединяющей различные источники данных в
защищенную объектно-ориентированную среду, дает следующие преимущества:
- концентрация всей бизнес-логики в рамках единой иерархической производственной
модели и организация единого унифицированного пространства имен, что существенно
сокращает время на разработку и сопровождение системы;
- неограниченные возможности расширения, отсутствие ограничений на размер
приложения, количества переменных ввода/вывода, тэгов и т. п.;
- оперативное управление работой приложений, возможность внесения изменений
в отдельные узлы и элементы без остановки всей системы;
- мощный скриптовой язык с возможностью использования библиотек Microsoft.NET;
- встроенная централизованная система безопасности;
- гибкие возможности передачи данных, тесная интеграция с другими продуктами
Wonderware.
Архивирование принятых и рассчитанных данных производится в базе данных
реального времени Wonderware Industrial SQL Server. Сервер промышленных
баз данных специально разработан для хранения больших объемов производственной
информации, обеспечивая скорость записи и сжатие данных, недостижимое
для традиционных реляционных баз данных.
В качестве клиентских мест используются существующие на производстве компьютеры
под управлением разных операционных систем Windows 98, Windows 2000, Windows
XP с установленным терминальным клиентом Microsoft и установленной на
сервере SCADA системой InTouch. Основные преимущества использования терминальных
клиентов заключаются в централизованной эксплуатации и управлении приложениями.
Это позволяет проводить быстрое и эффективное внедрение новых клиентских
приложений, упрощает процедуры резервного копирования и восстановления
информации, а также снижает общую стоимость. Сетевой трафик, создаваемый
одним терминальным клиентом, составляет около 5 Кбит/с при обновлении
информации на экране один раз в секунду, что позволяет использовать даже
медленные модемные соединения при сохранении комфортных условий работы.
Базируясь на стандартных решениях от Wonderware, разработанная система
имеет в своей основе открытую архитектуру, поддерживает большое число
контроллеров и измерительных устройств, предоставляет богатые сетевые
возможности для Intranet/Internet-решений и связи с ERP-системами.
Анализ производства и разработка алгоритмического обеспечения прикладных
задач систем выполнялись совместно со специалистами отраслевого института
ВНИИБ.
Референц-лист внедренных систем АСОДУ
| |
Заказчик |
Наименование системы |
Год начала работ |
Количество серверов |
Количество контроллеров |
Количество параметров |
Количество пользователей |
| 1 |
Светогорский ЦБК |
АСОДУ энергоресурсов |
1998 |
1 |
20 |
1000 |
50 |
| 2 |
Архангельский ЦБК |
АСОДУ производств картона, целлюлозы, бумаги, энергохозяйства, древесно-биржевого,
древесно-волокнистых плит, АСОДУ комбината |
1999 |
5 |
15 |
4000 |
400 |
| 3 |
Котласский ЦБК |
АСОДУ производства целлюлозы |
2004 |
1 |
7 |
500 |
10 |
Наша цель - подготовить наших клиентов к наступлению будущего. Мы создаем
основу, способствующую развитию предприятия и повышению производительности
в среде быстро меняющихся условий рынка.
Мы облегчаем нашим заказчикам движение по неизведанному пути, ведущему
из сегодняшнего дня в завтрашний.
Л. Чернигов
ООО НПФ "Ракурс", Санкт-Петербург
Ю. Шах
ОАО "ВНИИБ ЦБП", Санкт-Петербург
|