Архітектурні рішення та інтеграція

Інтеграція з іншими рівнями управління

Вище ми навели різні архітектури систем на базі SCADA/HMI, де робочі станції (клієнти) і сервери взаємодіють між собою, обмінюючись даними процесу для відображення, диспетчерського управління, архівування та формування алармів. Такий обмін відбувається на одному рівні диспетчерського управління (SCADA), тому його прийнято називати горизонтальною інтеграцією. Однак засоби SCADA/HMI не функціонують самі по собі і повинні взаємодіяти з іншими рівнями управління. Архітектуру управління підприємством прийнято показувати у вигляді піраміди (рис.39), де засоби SCADA/HMI займають 3-й рівень. Вони взаємодіють з процесом через контролери (PLC), які в свою чергу можуть бути поєднані між собою промисловими мережами. Обмін SCADA/HMI з контролерами проходить у м’якому реальному часі, тобто коли запізнення оновлення даних не критичне, а між контролерами – в жорсткому реальному часі, коли дані повинні надходити в чітко визначені проміжки часу. У свою чергу, промислові контролери взаємодіють з технологічним процесом через датчики та виконавчі механізми, які можуть підключатися з використанням уніфікованих сигналів або промислових мереж рівня датчиків.

Рис. 39. Типова архітектура управління підприємством

Як видно з рис.39, у сучасних системах управління підприємством рівень SCADA/HMI не є найвищим. Для ефективного управління всім виробництвом на сучасних підприємствах використовують системи MES (Manufacturing Execution System), де збираються і обробляються дані всього виробництва, проводиться їх аналітичний аналіз з використанням статистичних методів, проводиться аналіз якості продуктів та напівпродуктів відповідно до лабораторних показників, готуються виробничі звіти, виконується оперативне планування виробництва, відповідно до чого формуються завдання для технологічних процесів. Грамотна побудова таких систем дає колосальні економічні ефекти. На сьогоднішній день MES розробляються з використанням спеціальних програм, наприклад:

• Wonderware MES Software 2012 (Wonderware, США);
• Proficy Plant Applications (GE, США);
• SAP ME (SAP, Німеччина);
• Simatic IT Production Suite (Siemens, Німеччина);
• Ampla (Schneider Electric, Франція);
• PI System (OSIsoft, США);
• Collaborative Production Management – CPM (ABB, Швеція/Швейцарія).

У свою чергу, системи MES взаємодіють з ERP (Enterprise Resource Planning), призначення яких – автоматизація бізнес-процесів, організаційно-економічної діяльності, документообігу. З рівня MES в ERP-системи передаються узагальнені виробничі показники, наприклад, сумарні/середні витрати за певний період часу, питомі значення, інтегровані показники ефективності, які стосуються саме виробничої діяльності підприємства.

Слід відмітити, що сучасні автоматизовані системи управління інтегруються з використанням стандарту ISA-95, де рівень MES прийнято називати MOM (Manufacturing Operation Management). До функцій рівня MOM окрім виробництва відносять управління активами (технологічне обслуговування та ремонт обладнання), управління запасами та менеджмент якості. У будь якому випадку, SCADA виступає як правило джерелом даних для MES/MOM.