Приводится обзор ключевых системных свойств и модулей SCADA-системы SIMATIC WinCC Open Architecture как единой платформы для построения систем энергомониторинга, энергоменеджмента, диспетчеризации энергоресурсов и оперативного управления энергообъектами.
ООО «Сименс», г. Москва
Эффективное управление энергетическими ресурсами на протяжении всей цепочки создания добавленной стоимости является одной из ключевых составляющих обеспечения конкурентоспособности продуктов и услуг. В условиях цифровой трансформации экономики, затрагивающей бизнес-процессы, модели взаимодействия компаний и даже различных отраслей, решение задач энергомониторинга, энергоменеджмента, диспетчеризации энергоресурсов и оперативного управления энергообъектами требует применения гибких высокопроизводительных информационных платформ для сбора, обработки и визуализации данных, позволяющих интегрировать отдельные системы и процессы функционально и территориально распределенных объектов и подсистем в единое информационное пространство.
Основой для создания такого единого киберпространства должны быть объектно ориентированные информационные модели, позволяющие унифицировать структуры данных, параметров и нормативно-справочную информацию. Цель формирования единого информационного пространства – обеспечить наличие достоверной, всеобъемлющей и актуальной информации, то есть полноценную прозрачность и ситуационную осведомленность, а также предоставить эффективные инструменты для оперативного и стратегического управления целевыми объектами и процессами (в том числе выполнения прикладных задач) из любой точки в любое время.
Рассмотрим возможности построения систем энергомониторинга, энергоменеджмента, диспетчеризации энергоресурсов и оперативного управления энергообъектами, соответствующих указанным требованиям, на базе SCADA-системы SIMATIC WinCC Open Architecture (WinCC OA) – платформы для создания комплексных многоуровневых систем сбора данных, управления и диспетчеризации компании Siemens.
Общая информация о системе WinCC OA
SCADA-система WinCC OA – гибкая и адаптивная платформа для решения прикладных задач сбора, обработки и визуализации данных, востребованная в первую очередь в крупномасштабных комплексных проектах, в которых предъявляются специфические требования к функциональности и архитектуре системы. WinCC OA позволяет обрабатывать большие объемы данных в конфигурациях с существенными ограничениями на аппаратные ресурсы.
WinCC OA имеет клиент-серверную системную архитектуру и построена по модульному принципу (рис. 1) – функционально разделена на несколько программных процессов (менеджеров и драйверов), которые могут быть распределены по различным серверам/компьютерам в сети. Обмен данными между менеджерами (драйверами) осуществляется по событиям с использованием протокола TCP/IP. Такая концепция построения идеально подходит для создания распределенных систем (поддерживается до 2048 серверов WinCC OA в рамках одной системы, до 255 клиентов на каждый сервер) и обеспечивает высочайшую масштабируемость – от простых локальных конфигураций до высокопроизводительных географически распределенных систем, обрабатывающих более 10 млн сигналов ввода/вывода. При этом WinCC OA является кроссплатформенной системой – поддерживаются операционные системы (ОС) Windows, Linux (Red Hat, OpenSUSE, CentOS), а также платформа виртуализации VMware ESXi (включая кластерную конфигурацию VMware HA). Для клиентских станций возможно также использование ОС iOS и Android. Возможно применение различных ОС на серверах и клиентах.
Рис. 1. Модульная системная архитектура WinCC OA
В качестве базы исторических данных может применяться как собственная высокопроизводительная БД (HDB), так и СУБД Oracle (поддерживается в том числе и кластерная конфигурация Oracle Real Application Clusters). Возможно параллельное архивирование в БД Oracle и HDB. Также возможна запись определенных пользователем данных и журналирование системных событий и сообщений во внешней реляционной БД (MS SQL Server, MySQL, Oracle и др.).
В состав семейства клиентских приложений WinCC OA входят клиент для настольных ПК, мобильный клиент и веб-клиент.
Инжиниринг проектов в системе WinCC OA основан на объектно ориентированном подходе. В модели данных WinCC OA объекты представляются в виде точек данных, характеризующих образ конкретного физического устройства или процесса. Для каждого элемента точки данных (тега) могут быть определены свойства и действия в его отношении, такие как обработка сигналов (сглаживание, задание диапазонов и т. п.), связь с внешними системами, архивирование, формирование алармов и др. Поддерживаются типизация и наследование, за счет чего могут быть созданы произвольные иерархические структуры данных. Аналогично принципы наследования и многократного использования реализованы и для графических объектов. Изменения в структурах данных и графических элементах применяются без перезапуска проекта.
Написание пользовательских сценариев (скриптов) осуществляется на языке CONTROL (синтаксис подобен С/С++). Такие сценарии могут как являться обработчиками событий, связанных с элементами графического интерфейса, так и представлять собой процедуры (в том числе сложные) обработки данных.
Интегрированная среда разработки WinCC OA включает конфигурационный редактор PARA и графический редактор GEDI, содержащие редактор модели данных, средства массового конфигурирования, средства администрирования, интерфейс к системам управления версиями, встроенный отладчик, средства работы с базами данных и другие инструменты. Имеется большая библиотека стандартных графических объектов; возможно ее расширение путем разработки собственных объектов или использования внешних виджетов тулкита Qt. Также есть возможность использования доступных на рынке библиотек JavaScript (например, таких как D3, HIGHCHARTS) или собственных сценариев JavaScript. Благодаря открытому интерфейсу прикладного программирования (C++/C# API) возможно создание собственных менеджеров, драйверов, виджетов и расширений языка CONTROL.
Помимо базовых компонентов WinCC OA, имеется широкий набор специальных модулей и пакетов расширений, таких как подсистема аналитики, видеоподсистема, ГИС-модуль, планировщик задач, модуль отчетности, центр сообщений, модуль ТОиР, подсистема рецептурного управления и др.
Архитектурные свойства и компоненты WinCC OA
Рассмотрим архитектурные свойства и компоненты WinCC OA, востребованные при построении систем энергомониторинга, энергоменеджмента и энергодиспетчеризации.
Распределенные конфигурации
Распределенные конфигурации WinCC OA предназначены для решения следующих задач [1]: соединения нескольких систем на базе WinCC OA;
- повышения общей производительности и числа обрабатываемых элементов точек данных (Data Point Elements, DPE) за счет распределения нагрузки по нескольким серверам;
- балансирования нагрузки, например, в конфигурациях с одной центральной системой и «недогруженными» подсистемами.
В состав распределенной конфигурации могут входить как одиночные станции WinCC OA (single-station system), так и многомашинные системы (multiple-station system), резервированные или нерезервированные. Под системой в данном случае понимается сервер, на котором запущен менеджер событий WinCC OA (это не обязательно должен быть полный проект WinCC OA). В резервированных конфигурациях WinCC OA оба сервера резервированной пары рассматриваются как одна система.
Каждая система WinCC OA в распределенной конфигурации может обрабатывать данные (значения тегов, алармы) и осуществлять визуализацию данных сопряженных систем. Также имеется возможность получения доступа к историческим данным (архивам) каждой системы. Важной особенностью механизма обмена данными является то, что при обращении к элементам точки данных удаленной системы не происходит копирования структур данных в локальную систему. За счет этого удается избежать дублирования одноименных точек и репликации данных.
Сетевые соединения между системами могут быть резервированными. WinCC OA поддерживает возможность одновременного использования систем на узлах с различными ОС: например, локальные узлы сбора данных могут быть построены на ОС Linux, а центральные резервированные сервера – на ОС Windows.
Преимуществами распределенных систем на базе WinCC OA являются:
- гибкость и масштабируемость;
- повышение общей производительности системы за счет параллельной обработки данных и распределения нагрузки;
- повышение отказоустойчивости и коэффициента готовности системы в целом.
Резервирование
Система WinCC OA поддерживает горячее резервирование серверов с автоматическим переключением клиентов со сбойных узлов и обеспечением синхронизации отображения образа процесса и исторических данных. При этом возможно применение резервированных сетей и периферийных устройств (таких как резервированная периферия SIMATIC S7). Создание резервированных конфигураций WinCC OA осуществляется с помощью менеджера резервирования REDU (рис. 2). Компоненты резервированной системы WinCC OA могут контролироваться индивидуально с помощью специального встроенного механизма определения «важности» (веса) того или иного компонента, используемого для расчета интегрального состояния системы в сбойной ситуации. К компонентам, контролируемым подобным образом, относятся менеджеры, TCP-соединения, соединения с ПЛК, системные ресурсы (объем жесткого диска, оперативная память и т. д.). Механизм определения суммарного веса сбойных компонентов заключается в предварительном присвоении определенного коэффициента степени «важности» (от 0 до 999) нужным компонентам (выполняется администратором). Отказу соединения с ПЛК обычно присваивается более высокий весовой коэффициент, чем отказу пользовательского интерфейса. Суммы весов компонентов узлов резервированной системы в нормальном состоянии равны нулю. При сбойной ситуации кластер автоматически переключит потребителей на узел с более низким уровнем суммарного расчетного состояния.
Рис. 2. Архитектура системы WinCC OA с горячим резервированием
Имеется возможность настройки автоматической синхронизации файлов между резервированными системами. Настройки для синхронизации файлов и каталогов выполняются с помощью отдельной конфигурационной панели. Синхронизация происходит либо автоматически при выходе системы из разделенного режима (специального режима автономного функционирования узлов резервированной системы), либо может быть инициирована вручную.
Рис. 3. Архитектура системы резервирования центра управления
Для резервирования центра управления используется специальная конфигурация с высокой отказоустойчивостью – Disaster Recovery Center, называемая также «резервирование 2 × 2» (рис. 3). В этом случае центр управления, построенный на основе системы WinCC OA с горячим резервированием, дополняется второй такой же системой с горячим резервированием, географически удаленной от основного центра управления. В результате работоспособность всего комплекса сохраняется даже в случае полного отказа первой резервированной системы.
Сбор данных со смежными системами
WinCC OA имеет в своем составе драйверы для обмена данными с различными типами периферийного оборудования, интеллектуальных устройств и смежных систем:
- драйверы протоколов на основе TCP/IP: SIMATIC S7, Modbus, Ethernet/IP, SNMP, BACnet и др.;
- драйверы протоколов семейства OPC: OPC UA (DA, AC – Client & Server, HA – Client), OPC DA / AE /HDA (Client & Server);
- драйверы протоколов систем энергетики и телемеханики: МЭК 61850, МЭК 61400, МЭК 60870-5-101/104, DNP3, SINAUT и др.
Драйвер протоколов МЭК 61850/61400 поддерживает возможность чтения данных с устройств РЗА (в том числе в режиме незатребованной (unsolicited) передачи данных) и записи данных в устройства РЗА. Также имеется поддержка считывания из устройств РЗА осциллограмм в формате COMTRADE. Драйвер протокола МЭК 60870-5-101/104 обеспечивает возможность обмена данными в режимах master и slave.
Для организации информационного взаимодействия с внешними системами также имеется поддержка различных интерфейсов доступа к внешним базам данных и механизмов интеграции: ADO, XML, XML Parser, XML-RPC-Interface, UART- и TCP-доступ, веб-сокеты. Кроме того, возможна разработка собственных драйверов с использованием открытого интерфейса прикладного программирования (API).
Аналитика
Пакет SmartSCADA, входящий в состав WinCC OA, представляет собой инструментарий для интеллектуального анализа процесса по ключевым показателям эффективности (КПЭ) и его последующей оптимизации с применением методов статистической обработки (рис. 4).
Рис. 4. Аналитическая подсистема SmartSCADA
SmartSCADA извлекает из большого массива данных значимую информацию. При первоначальном корреляционном анализе выявляются взаимосвязи между различными переменными процесса для проведения последующей классификации. Далее выполняется автоматическая привязка результатов с созданием набора состояний, которые затем проверяются пользователем и именуются. Статистические модели создаются из таких обработанных наборов. Впоследствии модели используются для оптимизации технологического процесса, например с помощью эффективного анализа причинно-следственных связей, а также для поддержки пользователя в процессе принятия решений. Приведенные методы статистической обработки могут применяться как к историческим значениям, так и к данным реального времени. Кроме того, SmartSCADA предоставляет интерфейс к языку R, позволяющему непосредственно обрабатывать данные SCADA-системы, вызывая требуемые статистические функции и методы.
Пакет SmartSCADA позволяет решать следующие задачи:
- выявление зон (областей), требующих оптимизации, в целях повышения общей эффективности технологического процесса;
- обеспечение оптимальной производительности и доступности системы/установки/процесса путем выбора варианта решения из предлагаемых альтернатив;
- оптимизация затрат;
- обработка и представление результатов исследовательского проекта (например, прототипа системы) для принятия решения.
Возможные области применения SmartSCADA в рассматриваемом классе задач: причинно-следственный анализ, прогнозирование отказов, мониторинг состояния сетей, оборудования и др.
Клиентские приложения
Для отображения экранных форм, мнемосхем, пользовательских диалогов, отчетов и других элементов графического интерфейса в системе WinCC OA могут использоваться различные типы клиентских приложений [2]:
- клиент для настольных ПК Desktop UI – компактное кроссплатформенное приложение, установочный пакет для которого может загружаться по ссылке с веб-страницы;
- мобильный клиент Mobile UI для смартфонов и планшетов на базе ОС iOS и Android;
- ультралегкий веб-клиент ULC UX на основе технологии HTML5 (для браузеров EDGE, Internet Explorer, Chrome, Firefox).
Имеется единый инструментарий для построения операторских станций различного функционального назначения, интерактивных диспетчерских щитов, экранов коллективного пользования, систем мониторинга управленческих показателей, а также для решения любых других задач, связанных с созданием прикладных визуальных пользовательских интерфейсов. Пользовательские панели (операторские экраны) создаются один раз для любых устройств и поддерживают адаптивный дизайн.
Отчетность
WinCC OA поддерживает различные способы создания отчетов:
- в формате Microsoft Excel;
- в формате xml с возможностью отображения в любом внешнем инструменте работы с отчетами (Eclipse BIRT, Crystal Reports, SIMATIC Information Server и др.); поддерживается протокол SOAP (Simple Object Access Protocol).
Имеются предопределенные шаблоны отчетов на базе Eclipse BIRT и Microsoft Excel.
Интеграция картографической информации
Модуль WinCC OA GIS Viewer позволяет интегрировать с WinCC OA карты, выполненные в формате географических shape-файлов ESRI, и просматривать все объекты WinCC OA на этих картах. Масштаб отдельных областей карты может быть увеличен автоматически или вручную – вплоть до детализации контролируемых установок/устройств. Если данные объекты требуют привлечения внимания оператора (например, имеют несквитированные алармы), такие установки/устройства могут быть выделены на карте цветом, графическими элементами или текстом. За счет этого достигается повышение информативности операторского интерфейса в сравнении с традиционным для SCADA-систем отображением только образа процесса в виде мнемосхем. Дополнительные возможности повышения степени интерактивности пользовательского интерфейса дает использование динамических карт.
Альтернативным способом отображения интерактивной картографической информации в проекте WinCC OA является использование специального виджета веб-браузера для интеграции веб-приложений формата «Яндекс.Карты», Google Maps или OpenStreetMap. При этом карты будут отображаться непосредственно на экранных формах WinCC OA; в такой конфигурации также возможен обмен данными между WinCC OA и соответствующим приложением (например, приложением «Яндекс.Карты»). Отдельным виджетам и обработчикам событий WinCC OA можно передавать информацию от Google Maps или Яндекс-сервисов, используя их JavaScript API.
Интеграция видео
В составе WinCC OA имеется видеоподсистема, обеспечивающая возможность использования в проектах WinCC OA IP-камер и IP-компонентов, соответствующих стандарту ONVIF 2.0, а также полнофункциональных систем видеоуправления.
Модуль WinCC OA VIDEO позволяет оператору централизованно управлять функциями видео непосредственно из SCADA-системы и использовать видеоинформацию при выполнении им своих задач в дополнение к основным данным, получаемым с контролируемых объектов. Функциональность модуля WinCC OA VIDEO обеспечивает возможность выполнения следующих операций работы с видео:
- установка и удаление камер в онлайн-режиме;
- конфигурирование камер в онлайн-режиме;
- управление мультидисплеями и проекторами;
- запись видео по событиям;
- экспорт видеопотоков и др.
Управление процессами ТОиР
Модуль AMS (Advanced Maintenance Suite), входящий в состав пакетов расширения WinCC OA, предназначен для организации и контроля процессов технического обслуживания и ремонта. Особенностью модуля AMS является то, что он позволяет в автоматическом режиме трансформировать события SCADA-системы в заказы-наряды. При работе с заказами-нарядами обеспечивается возможность использования имеющейся информации по необходимым запчастям и инструментам. Модуль AMS обеспечивает отображение информации о текущих отказах и проводимом/планируемом обслуживании, а также предоставление большого количества отчетов (например, подробной информации по конкретному заказу-наряду, вовлеченному техническому персоналу и временным ресурсам, требуемым для проведения работ на заданном участке, статистической информации по множеству заказов‑нарядов).
Обеспечение безопасности
Система WinCC OA поддерживает различные средства и механизмы обеспечения безопасности, в частности:
- шифрование панелей, сценариев и библиотек;
- SSL-шифрование при передаче данных (как между менеджерами, так и для клиентов);
- протокол HTTPS для обмена данными с веб- и мобильными приложениями;
- разграничение уровней доступа;
- возможность интеграции c Active Directory (Single Sign On – SSO);
- протокол сетевой аутентификации Kerberos и др.
Система WinCC ОА совместима со специализированным пакетом инструментов для обеспечения безопасности АСУ ТП Kaspersky Industrial CyberSecurity (KICS), что подтверждено результатами соответствующих испытаний. Совместное использование WinCC OA и KICS позволяет заказчикам обеспечить соответствие эксплуатируемых ими решений и систем АСУ ТП рекомендациям и требованиям Приказа № 31 ФСТЭК РФ о защите информации АСУ ТП критически важных, потенциально опасных объектов, а также объектов, представляющих опасность для людей и окружающей среды. Процесс разработки WinCC OA соответствует требованиям стандарта IEC 62443-4-1.
Системные характеристики WinCC OA как платформы для задач мониторинга, учета и диспетчеризации энергоресурсов
Возможности применения WinCC OA в качестве единой платформы во всем классе задач, связанных с мониторингом, учетом и диспетчеризацией энергетических ресурсов, обеспечиваются следующими основными факторами:
- наличие готового универсального инструментария для создания общей информационной модели системы, используемой всеми прикладными подсистемами;
- подтвержденная производительность при построении сложных географически распределенных систем большой информационной емкости;
- гибкие возможности визуализации, а также использования различных типов клиентских приложений;
- развитые интеграционные и коммуникационные возможности, включая поддержку как стандартных протоколов обмена данными систем автоматизации, телемеханики и энергетики, так и возможность реализации проприетарных протоколов приборов учета, интеллектуальных измерительных преобразователей и т. п.
Базовые системные свойства WinCC OA как платформы, способной интегрировать различные приложения, оперирующие с данными об энергетических ресурсах, дополняются следующими ключевыми техническими преимуществами:
- наличие штатной системы резервирования (горячее резервирование и резервирование центра управления);
- поддержка встроенных механизмов защиты и обеспечения информационной безопасности (HTTPS, SSL, SSO, Kerberos и др.);
- наличие большого количества функциональных пакетов расширений (аналитика, видео, ГИС, ТОиР и др.);
- поддержка современных стандартов и технологий (OPC UA, HTML5, SOAP, CSS, Kerberos, мультисенсорные жесты и др.).
Благодаря этому за счет применения систем мониторинга, учета и диспетчеризации на базе WinCC OA могут быть решены следующие задачи, связанные с управлением энергетической инфраструктурой и снабжением производства всеми видами энергоресурсов:
- обеспечение требуемых технико-экономических показателей работы оборудования;
- своевременное обнаружение отклонений от режима с целью предотвращения аварийных ситуаций;
- реализация стратегии технического обслуживания по состоянию;
- контроль энергозатрат по всем видам энергетических ресурсов (электричество, вода, газ, тепло, пар и др.);
- учет потерь;
- контроль выбросов и соблюдения экологических нормативов;
- повышение эффективности принятия решений на базе точной, достоверной и оперативной информации о работе оборудования.
Типовая архитектура и функциональные возможности комплекса управления энергетической инфраструктурой на базе WinCC OA
Системные характеристики и компоненты WinCC OA, такие как механизмы работы с большими данными и аналитический инструментарий, средства и технологии организации распределенных и облачных вычислений, развитые средства моделирования и прочее, позволяют в полной мере воплотить при создании систем, осуществляющих учет, диспетчеризацию и управление энергетическими ресурсами, концептуальный подход, основанный на принципах интеграции информационно-вычислительного обеспечения с физическими процессами, то есть рассматривать энергетическую инфраструктуру как киберфизическую систему [3]. Такой подход прекрасно сочетается с тенденцией и необходимостью перехода от разрозненных узкоспециализированных закрытых решений по мониторингу и управлению энергоресурсами к комплексным масштабируемым платформам, позволяющим интегрировать разнородные программно-аппаратные средства в единую цифровую среду. Причем за счет поддержки различных протоколов обмена данными в состав создаваемых комплексных систем могут быть внедрены существующие системы и оборудование, что будет способствовать повышению информационного охвата контролируемых объектов или процессов.
В состав типовой архитектуры комплекса управления энергетической инфраструктурой на базе системы WinCC OA входят следующие основные уровни и составляющие (рис. 5):
- приборы учета, полевые устройства (включая оборудование КИПиА, устройства РЗА, коммутационную аппаратуру, частотные преобразователи и т. п.) и другие технические средства, обеспечивающие сбор массива первичной информации о состоянии и процессах контролируемых объектов в плане использования энергоресурсов (электрическая и тепловая энергия, газ и другие виды топливно-энергетических ресурсов), параметров электрической сети, массы, объема, температуры и давления теплоносителя, состояния и режимов работы оборудования и пр.;
- система (системы) мониторинга и диспетчеризации, служащая для дистанционного управления энергетическим и технологическим оборудованием, контроля технологических и производственных параметров, визуализации процессов в оперативном и историческом режимах и др.;
- система (системы) учета энергоресурсов, обеспечивающая определение величин учетных показателей, используемых в расчетах за энергоресурсы, внутриобъектовый контроль выработки (потребления) энергоресурсов, а также учет энергоресурсов в рамках управления технологическими процессами;
- система энергоменеджмента, служащая инструментом для осуществления энергетической политики предприятия, в том числе для обеспечения и совершенствования энергетической эффективности в целях сокращения финансовых затрат, снижения выбросов путем систематического управления энергоресурсами.
Рис. 5. Уровни типовой архитектуры комплекса управления энергетической инфраструктурой
Рассмотрим функциональные возможности описываемого комплекса по основным направлениям:
- диспетчеризация потребления энергоресурсов и информационная поддержка процессов принятия решений по оперативному управлению энергоресурсами:
-- визуализация анимированных мнемосхем приема/потребления по различным видам энергоресурсов (однолинейные схемы электроснабжения, схемы теплоснабжения и т. п.);
-- отображение значений контролируемых параметров (токов, напряжений, частоты, мощности, температур, давлений, расходов и других величин) в табличной и графической форме (тренды) с регистрацией в единой базе данных системы;
-- обработка, регистрация и оповещение о событиях, в том числе с использованием видео- и ГИС-информации;
-- диагностика и контроль состояния приборов, устройств и оборудования контролируемых объектов;
-- предупредительная и аварийная сигнализация;
-- дистанционное управление оборудованием (выключателями, задвижками и т. п.);
- базовые функции контроля и учета энергоресурсов:
-- регистрация объемов приема и потребления энергоресурсов;
-- учет и контроль распределения затрат энергоресурсов по подразделениям;
-- учет тарифов/тарифных ценовых групп, определенных в каждый момент времени, и отслеживание их изменения;
-- автоматизированное отслеживание энергетического баланса предприятия, а также расчет потерь;
- формирование отчетов и обмен данными:
-- возможность создания свободно формируемых шаблонов для балансовых отчетов, протоколов, журналов и т. д.;
-- автоматизированное формирование и рассылка отчетов по каналам электронной почты;
-- экспорт отчетных форм в Microsoft Excel/BIRT;
-- обмен отчетными данными с внешними системами через XML, OLE DB, ODBC, SOAP и другие поддерживаемые открытые механизмы;
- мониторинг и анализ энергетической ситуации на предприятии в целом и в его структурных подразделениях:
-- детальные тренды энергопотребления по предприятию в целом, цехам и единицам оборудования;
-- потребление по всему предприятию с возможностью отображения данных в графическом и табличном виде;
-- мониторинг и контроль динамики изменений ключевых показателей эффективности (КПЭ) потребления энергоресурсов;
-- мониторинг и контроль динамики потребления по всем периодам;
-- потребление каждого вида энергоресурсов;
-- определение потенциала повышения эффективности;
- планирование энергетического бюджета и производственной деятельности предприятия в целом и его структурных подразделений на основе данных по энергопотреблению:
-- моделирование производственной деятельности в части потребности в энергоресурсах и расчет профиля нагрузки по подразделениям;
-- прогнозирование потребления энергоносителей на основе их профилей нагрузки;
-- планирование потребления энергоресурсов на основе накапливаемой статистики о периодичности и сроках выполнения производственных операций и их потребностях в энергоресурсах, а также производственных планов по выработке продукции;
-- контроль за эффективностью работы смен, цехов, подразделений в разрезе энергозатрат;
-- непрерывное совершенствование производственных процессов с точки зрения энергоэффективности;
-- оптимизация процессов закупки энергоресурсов с учетом прогнозных объемов потребления на основании анализа статистической информации и плановых потребностей;
-- оценка текущих и прогнозных затрат с передачей данных в систему уровня ERP.
Выводы
В условиях ужесточения требований к энергоресурсосбережению возникла необходимость перейти от разрозненных узкоспециализированных закрытых решений по мониторингу и управлению энергоресурсами к комплексным масштабируемым платформам, позволяющим интегрировать разнородные программно-аппаратные средства в единую цифровую среду. Благодаря поддержке единой информационной модели, подтвержденной производительности при построении сложных географически распределенных систем большой информационной емкости, гибким возможностям визуализации, а также широкой интеграционной и коммуникационной функциональности WinCC OA является эффективной платформой для создания комплексных систем энергомониторинга, энергоменеджмента, диспетчеризации энергоресурсов и оперативного управления энергообъектами.
Литература
1. Соловьёв С. Ю., Космин А. С. Построение распределенных систем сбора и обработки данных на базе платформы WinCC OA // ИСУП. 2015. № 4.
2. Соловьёв С. Ю., Серов А. С. Новые возможности дистанционного мониторинга и управления промышленными и инфраструктурными объектами с помощью WinCC OA версии 3.15 // ИСУП. 2017. № 1.
3. Соловьёв С. Ю. Дигитализация с SIMATIC WinCC Open Architecture: настоящее и будущее // ИСУП. 2017. № 3.
Статья опубликована в журнале "ИСУП" № 5(71)_2017
С. Ю. Соловьёв, к. т. н.,
руководитель группы,
департамент
«Цифровое производство»,
ООО «Сименс», г. Москва,
тел.: +7 (495) 737-2441,
e‑mail: dfpd.ru@siemens.com,
сайт: siemens.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")