Текстовый документ А4

Инженерная компания ООО «Релкон-С»
Рабочая документация
Автоматизированная система диспетчеризации и управления
инженерными системами портового ЛПУ МГ г. Выборг
Описание организации информационной базы
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Подп. и дата
Взам. инв. №
Том №2
Главный инженер
/
/
Главный инженер проекта
/
/
Инв. № подл.
2010 г.
Оглавление
1. Описание внутримашинной информационной базы .............................................. 3
1.1. Логическая структура ............................................................................................ 3
1.1.1.Состав данных ......................................................................................................................... 3
1.1.2.Нормативно-справочная информация .................................................................................. 4
1.1.3.Оперативная информация ..................................................................................................... 4
1.1.4.Историческая информация .................................................................................................... 4
1.1.5.Форматы данных ..................................................................................................................... 5
1.1.6.Формат данных реального времени ...................................................................................... 5
1.1.7.Формат исторических данных ................................................................................................ 6
1.1.8.Взаимосвязь между данными ................................................................................................ 7
1.2. Физическая структура ........................................................................................... 7
1.3. Организация ведения внутримашинной информационной базы. ..................... 8
1.3.1.Обслуживание баз данных ..................................................................................................... 8
1.3.2.Средства защиты базы данных ............................................................................................. 8
2. Описание внемашинно информационной базы....................................................... 9
2.1. Описание состава и формата данных ................................................................. 9
2.1.1.Мнемосхемы .......................................................................................................................... 10
2.1.2.Тренды.................................................................................................................................... 10
2.1.3.Сигнализации процесса и сообщения о системных событиях .......................................... 12
2.1.4.Отчеты .................................................................................................................................... 13
2.1.5.Архивы .................................................................................................................................... 13
Подп. и дата
Взам. инв. №
2.1.6.Ручной ввод данных .............................................................................................................. 13
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Портовое ЛПУ МГ г. Выборг
Изм. Кол.уч Лист
№
Подпись
Дата
Инв. № подл.
док.
Разраб.
АСДУ ИС ЛПУ МГ г. Выборг
Пров.
Гл. спец.
Н.контр.
Утв.
Описание организации
информационной базы
Стадия
Лист
Листов
Р
5.2
14
1. Описание внутримашинной
информационной базы
1.1. Логическая структура
Внутримашинная информационная база АСДУ ИС – это часть
информационной базы данной системы управления, представляющая собой
совокупность используемой в системе информации, расположенной на рабочих
станциях, сервере и в ПЛК, составляющих программно-технический комплекс АСДУ
ИС.
1.1.1. Состав данных
Внутримашинная информационная база включает в себя следующие типы
информации:




нормативно-справочную;
оперативную;
историческую;
архивную.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Все типы информации имеют определенное функциональное назначение,
физическое расположение и логически взаимосвязаны между собой.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.3
1.1.2. Нормативно-справочная информация
Нормативно-справочная информация включает в себя данные, описывающие
элементы объектов управления системы, вводимые в систему при
конфигурировании, и содержат:



полную информацию о технологических параметрах (шкала, границы
сигнализации, и т.д.);
сведения о составе и форме представления информации персоналу
(мнемосхемы, тренды, отчеты, журналы регистрации событий и
действий оператора);
информацию о параметрах системы управления, необходимую для
обеспечения функционирования системы управления.
Состав и содержание нормативно-справочной информации определяется и
задается при проектировании и конфигурировании Системы.
1.1.3. Оперативная информация
Оперативная информация включает в себя входные и выходные сигналы.
Входные сигналы поступают с технологического процесса и определяют
текущие значения технологических параметров, состояние оборудования,
аварийную сигнализацию.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Выходные сигналы представляют собой сигналы управления, формируемые в
результате выполнения алгоритмов управления, т.е. в результате обработки
входных сигналов, и выдачи управляющих воздействий оперативным персоналом с
АРМа диспетчера.
1.1.4. Историческая информация
Историческая база данных предназначена для накопления и хранения данных
о ходе технологических процессов за определенный период времени. Она содержит
информацию по аналоговым и дискретным параметрам, получаемым из базы
данных реального времени подсистем АСДУ ИС, смежных систем и в результате
ручного ввода данных.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.4
Исторические данные используются для построения трендов, составления
отчетов, ведения журнала регистрации событий и выполнения следующих функций:





хранения накопленных данных;
анализа предаварийных ситуаций и хода их развития;
визуализации информации на рабочих станциях операторов;
формирования трендов;
протоколирования событий;
формирования отчетных документов.
Историческая база данных содержит следующие типы данных:




мгновенные значения;
вычисляемые значения технологических параметров, такие как
минимальное, максимальное, среднее, суммарное. Вычисления могут
выполняться ежечасно, ежедневно, ежемесячно, за смену;
события;
данные ручного ввода.
1.1.5. Форматы данных
В Системе выделяются:


формат данных реального времени;
формат исторических данных.
1.1.6. Формат данных реального времени
Доступ ко всей информации, хранящейся в базах данных SCADA-системы
Citect, осуществляется при помощи тегов.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Тег определяется для любой переменной процесса, для которой необходимо
производить регистрацию, накопление или управление. В зависимости от типа
технологической переменной определяется тип тега.
Все теги в специальном приложении пакета Citect и хранятся в
специализированных файлах SCADA-системы.
Нормативно справочная информация базы данных реально времени также
включает в себя алгоритмы автоматического управления, разрабатываемые при
помощи программы TwinCAT и загружаемые в ПЛК BX9000. Программный пакет
TwinCAT - это программное средство для конфигурирования управляющих систем
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.5
Beckhoff, на базе которых разработана информационно-управляющая система АСДУ
ИС.
Для осуществления функций считывания и обработки входных и выходных
электрических сигналов, а так же сигналов цифрового интерфейса, во внутренней
памяти контроллера храниться справочная информация об определенных в системе
переменных, их настройках и привязках к физическим каналам ввода-вывода.
Информационная база формируется и загружается во внутреннюю память
контроллеров посредством специализированного пакета программ TwinCAT.
1.1.7. Формат исторических данных
В АСДУ ИС вся историческая информация хранится централизованно на
сервере сбора и хранения данных.
На сервере вся информация хранится во внутренних таблицах реляционной
СУБД, имеющих общие атрибуты или поля.
При заполнении базы данных значения переменных, в зависимости от их типа,
автоматически записываются в те или иные поля определенных для них таблиц.
В исторической базе данных информация накапливается двумя способами:


циклически, с заданной частотой;
по изменению.
Для переменных дискретного типа или для аналоговых переменных, которые
остаются неизменными продолжительный период времени, используется метод
накопления по изменению.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
При циклическом способе накопления, для каждого тега определяется
частота, т.е. интервал времени через который будут записывать значения этого тега
в историческую базу данных. Минимальная частота 1с. Значения записываются и
хранятся в определенной таблице. Циклический способ используется для
накопления значений переменных аналогового типа.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.6
1.1.8. Взаимосвязь между данными
Нормативно-справочная информация является исходной, которая определяет
объемы и содержание всех остальных типов информации. Она определяет:
способы обработки оперативной информации, формы ее представления –
конфигурацию, содержание и размер исторической базы данных; конфигурацию,
содержание и размер архивной базы данных.
Между исторической, архивной и оперативной информацией существует
следующая взаимосвязь.
Историческая информация – это оперативная информация, накопленная за
определенный период времени.
Архивная информация – это исторические данные, перенесенные на средства
долговременного хранения информации.
При работе системы происходит постоянное обращение к нормативносправочной информации. В случае изменения одной из ее компонент происходят
изменения в оперативной, исторической или архивной информации.
1.2. Физическая структура
Физически структуры внутримашинных данных для управляющих
контроллеров BX9000 представлены в виде массивов переменных,
располагающихся в ОЗУ и ППЗУ ПЛК.
Информация сервера сбора и хранения данных располагается в таблицах
реляционной СУБД на жестких дисках RAID-массива сервера.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Данные АРМа диспетчера хранятся на жестком диске станции и представлены
набором специализированных закрытых файлов SCADA-системы.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.7
1.3. Организация ведения внутримашинной
информационной базы.
1.3.1. Обслуживание баз данных
Изменения конфигурации общесистемных параметров Системы АСДУ ИС
производится со SCADA-системы АРМ диспетчера.
Изменение конфигурации внутренних данных управляющих контроллеров
осуществляется с помощью пакета программ TwinCAT.
Изменение конфигурации внутренних данных АРМа диспетчера
осуществляется с помощью пакета программ проектирования SCADA систем Citect.
Управление сервером сбора и хранения данных осуществляется с помощью
специализированного программного обеспечения управления СУБД.
В течение всего времени работы Системы должно производиться
периодическое резервирование исторических данных, с целью освобождения
жесткого диска для новых данных и создания архива технологической информации.
1.3.2. Средства защиты базы данных
Защита данных от несанкционированного доступа реализуется средствами
операционной системы Windows NT путем разделения прав пользователей с
введением ограничений на запись/чтение информации с жестких и съемных
носителей информации.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Антивирусная защита данных осуществляется специализированными
антивирусными пакетами программ, установленных на рабочие станции.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.8
2. Описание внемашинно
информационной базы
Внемашинная информационная база – часть информационной базы Системы,
представляющая собой совокупность документов, предназначенных для
непосредственного восприятия человеком.
Перечень документов и других информационных сообщений, использование
которых предусмотрено в Системе, приведен в документах:


6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-В6 Массив входных
данных,
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-С9 Чертеж формы
документа (видеокадра).
К внемашинной информационной базе относятся все экранные формы
системы, которые по требованию могут быть выведены на печать.
2.1. Описание состава и формата данных
Взам. инв. №
К внемашинной информационной базе относятся:





видеокадры процесса (мнемосхемы);
тренды;
сигнализации процесса и сообщения о системных событиях;
архивы;
отчетные документы;

оперативная информация, вносимая пользователем с помощью ручного
ввода, которая не может быть введена автоматически;
информация об изменении конфигурации системы управления.
Инв. № подл.
Подп. и дата

лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.9
2.1.1. Мнемосхемы
Мнемосхемы предназначены для отображения хода технологического
процесса. Информация на мнемосхемах отображается в виде условных графических
изображений технологических участков с представлением состояния
технологических параметров в графическом и алфавитно-цифровом виде.
В соответствии с информацией, содержащейся на мнемосхемах, имеется
возможность формирования и выдачи управляющих воздействий на
исполнительные механизмы и контуры регулирования.
Для наблюдения за ходом технологического процесса, оператор вызывает на
экран компьютера различные мнемосхемы, содержащие приближенные к реальным
объектам графические изображения. При отображении используются графические
представления объектов, обладающие динамическими свойствами: изменения
цвета, вращения, мерцания и др.
Оператор имеет возможность перемещаться по иерархии мнемосхем
последовательно, т.е. от одного уровня вложенности к другому, либо вызывать
непосредственно необходимую ему мнемосхему.
2.1.2. Тренды
Отображение на трендах изменений технологических параметров во времени
является удобным средством для реализации функции контроля, наблюдения,
настройки возлагаемой на подсистему отображения технологической информации
Системы.
Программное обеспечение АРМа диспетчера предоставляет пользователю
использовать два типа трендов:
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №


тренды реального времени;
исторические тренды.
Окна трендов встраиваются в видеокадры как графические объекты и могут
вызываться самостоятельно.
На трендах реального времени одновременно могут отображаться данные до
четырех перьев, каждое из которых отображает значения определенного тега.
Значения тегов берутся из базы данных реального времени.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.10
При настройке окон трендов задаются параметры:





интервал времени для отображения по горизонтальной оси (х) тренда;
диапазон значений;
шаг сетки;
положение меток значений (разметка оси координат); — число перьев;
толщина пера;
цветовые атрибуты;
Тренд реального времени можно настроить таким образом, чтобы он
обновлялся только тогда, когда он отображается в активном окне.
Исторические тренды позволяют получить «снимок» данных,
зафиксированных в прошлом на определенную дату и время. Они не являются
динамическими. Обновление исторических трендов происходит, например, по
нажатию оператором кнопки или по другому действию, заданному при настройке
окна тренда.
Исторический тренд может содержать графики одновременно по восьми тэгам
(перьям). Значения для этих типов трендов поступают из исторической базы данных.
При настройке исторического тренда задаются параметры:






интервал времени для отображения по горизонтальной оси (х) тренда;
диапазон значений;
количество перьев;
толщина пера;
цветовые атрибуты;
режим отображения значений тегов.
Исторический тренд снабжен специальным маркером (визир или пеленг),
перемещая который по тренду, оператор получает числовые значения тегов,
относящиеся к текущему положению маркера.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
В режиме выполнения оператор может изменить некоторые параметры
тренда.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.11
2.1.3. Сигнализации процесса и сообщения о системных событиях
Сигнализации процесса используются для оповещения оперативного
персонала о наступлении нештатной или аварийной ситуации в ходе
технологического процесса.
В системе действуют два вида оповещений, информирующих оператора о
протекании процесса: сигнализации процесса и сообщения о событии.
Сигнализации процесса представляют собой предупреждения об аварийных
условиях протекания процесса, которые могут вызвать аварийную ситуацию и
требуют отклика оператора. При определении тега в базе данных задаются условия
срабатывания предупредительной или аварийной сигнализации.
Каждая сконфигурированная в базе данных сигнализация имеет
определенное для нее значение приоритета. Приоритет обозначает степень
критичности (важности) сигнализации и может варьироваться в пределах от 1 до
999, причем 1 - наибольшая важность.
Все сигнализации процесса выводятся в специальном окне на экране
монитора станции оператора. Они сопровождаются звуковым сигналом и
сообщением, с заданным форматом. В сообщении указывается источник
сигнализации, дата и время возникновения, ее приоритет, тип и прочее в
зависимости от конфигурации.
Каждое аварийное сообщение (сигнализация) относится к логической группе
сигнализаций. Логическая группировка сигнализаций производится по
технологическому принципу, что облегчает управление ими, т.е. подтверждение,
удаление из базы данных (при наличии полномочий) и печать.
Сигнализации регистрируются в файле на жестком диске станции, и/или
выводятся на печать.
не требуют отклика оператора. Имеются следующие категории событий:






Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
События представляют собой сообщения о нормальном состоянии системы и
сигнализация подтверждена;
сгенерирована сигнализация;
возвращение тега из аварийного состояния в нормальное состояние;
произошло системное событие;
регистрация оператора в системе;
изменение значения тега.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.12
Событиям также присваиваются приоритеты.
В зависимости от конфигурации АРМа, событие регистрируется в файле на
диске или выводится на печать.
2.1.4. Отчеты
Отчеты предназначены для отображения в табличной форме значений
технологических параметров в текущий момент времени или за определенный
период времени, соответственно, данные берутся из базы данных реального
времени или из исторической базы.
Формирование и вывод оперативных и отчетных документов осуществляется
в заданное время и/или по вызову оператора.
2.1.5. Архивы
Архивы, хранящиеся на различных средствах долговременного хранения
информации, также относятся к внемашинной информационной базе.
2.1.6. Ручной ввод данных
Данным способом в базу данных вводится информация, которая не может
быть получена автоматически из технологического процесса.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Уставки переменных, плановые задания вводятся оперативным персоналом
путем изменения значений этих переменных в базе данных реального времени, т.е.
занесением значений заданных типов и в заданных диапазонах непосредственно в
оперативную память программируемого логического контроллера, Ввод данных
производится с использованием специальных управляющих элементов
видеокадров.
лист
6545.095.064.7007.РП.0/157683.РЕЕ.290710.001-ИО-П6
Изм
Кол.уч Лист № док. Подпись
t.
Дата
5.13
Таблица регистрации изменений
Номера листов (страниц)
Инв. № подл.
Подп. и дата
Взам. инв. №
Изм.
Изменных
Замененных
Новых
Аннулированных
Всего листов
(страниц) в
док.
Номер
док.
Подл.
Дата