Сравнительный анализ SCADA-систем на основе различных критериев

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительный анализ SCADA-систем на основе различных критериев

Авторы:

Гаенко А.А., Митин А.А.

This article describes the existing problem to choose the best SCADA-system to control a process. Here is the method of the choosing by different attributes.

SCADA-системы на базе ЭВМ за прошедшее десятилетие оказали существенное влияние на развитие АСУ ТП. Благодаря им, ЭВМ не только пришли в диспетчерские пункты и к операторам, но и переместились на еще более низкий, аппаратный уровень технологических процессов. [1]

Под термином SCADA понимают инструментальную программу для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени и удаленного сбора данных. [2]

Обычно системный интегратор или конечный пользователь, приступая к разработке ППО (прикладного программного обеспечения) для создания системы управления, выбирает один из следующих путей:

· программирование с использованием "традиционных" средств (традиционные языки программирования, стандартные средства отладки и пр.);

· использование существующих готовых инструментальных проблемно-ориентированных средств. [3]

Безусловно, нет ничего лучше качественного, хорошо отлаженного ППО, написанного высококвалифицированным программистом специально для некоторого проекта. Но следующую задачу этот программист вынужден решать опять практически с нуля. Процесс создания ППО для сложных распределенных систем становится недопустимо длительным, а затраты на его разработку очень высокими. [3]

Разработка современной SCADA-системы требует больших вложений и выполняется в длительные сроки. И именно поэтому в большинстве случаев разработчикам управляющего ППО, в частности, ППО для АСУ ТП, представляется целесообразным идти по второму пути, приобретая, осваивая и адаптируя какой-либо готовый, уже испытанный универсальный инструментарий. [3]

Проблема выбора подходящей SCADA-системы становится все более актуальной с развитием информационных технологий и системы управления. Ниже приведена лишь часть SCADA-систем, имеющих поддержку в России или разработанных на ее территории (Таблица 1).

В силу тех требований, которые предъявляются к системам SCADA, спектр их функциональных возможностей определен и реализован практически во всех пакетах. Перечислим основные возможности и средства, присущие всем системам и различающиеся только техническими особенностями реализации:

· автоматизированная разработка, дающая возможность создания программного обеспечения (ПО) системы автоматизации без реального программирования;

· средства сбора первичной информации от устройств нижнего уровня;

· средства управления и регистрации сигналов об аварийных ситуациях;

· средства хранения информации с возможностью ее пост-обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

· средства обработки первичной информации;

· средства визуализации представления информации в виде графиков, гистограмм и т.п.;

· возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как единое целое.

Таблица 1 - SCADA-системы и их разработчики

Можно, тем не менее, выбрать группу показателей, которые зависят от разработчика и выпущенного продукта: надежность; обмен данными; удобство работы; технологическая поддержка; цена.

На основе этих критериев и проводят сравнение SCADA-систем. Содержание каждого показателя и этапы сравнения представлены на рисунке 1.

Как пример, рассмотрим сравнение систем на основе критерия «цена-производительность». В данном случае под производительностью понимается качество исполнения системы, то есть данный критерий включает в себя надежность, качество графики, открытость, качество документации и т.д.

Таким образом, на первом этапе экспертам или пользователям предлагается выставить оценки по наиболее важным для них характеристикам. Оценки распределяются в диапазоне от 0 до 10 в сторону возрастания качества.

В качестве иллюстрации приведем оценку производительности SCADA-систем, проведенной китайской фокус-группой (Таблица 2). [4]

Данная оценка рассматривается как пример. Соответственно в оценке могут участвовать другие критерии, а оцениваемых систем может быть больше или меньше. После первого этапа получается оценка каждого критерия, исходя из предположения, что все критерии влияют в равном количестве на итоговую оценку продукта. В действительности это не так.

Поэтому следующим этапом данного метода является оценка весов каждого критерия. Пример оценки той же группы специалистов приведен в таблице 3. [4]

Так как обычно производители скрывают информацию о ценах на свои продукты, то предполагается приблизительная оценка стоимости продуктов. То есть можно предложить диапазон от 0 (бесплатный) до 10 (самый дорогой). [4]

После этого можно построить график «цена-производительность», где по оси Х отложена стоимостная оценка, а по оси Y - взвешенные оценки производительности. Пример такого графика, исходя из рассмотренных выше данных, представлен на рисунке 2.

В верхней части графика расположены самые производительные SCADA, а в нижней - самые маломощные. В правой части - самые дорогие, а в левой - самые дешевые. Таким образом, продукты в левой верхней части наиболее привлекательны для клиентов, а в правой нижней части - системы с наихудшим соотношением «цена-производительность». Наклонная является линией «оптимального товара», то есть системы на ней обладают средним соотношением «цена-производительность». Те продукты, которые выше этой линии, дают намного больше, чем это предполагает цена, а продукты ниже, наоборот, имеют завышенную цену. [4]

Таким образом, пройдя эти три этапа, можно будет определить наиболее предпочтительную систему. Тем не менее, такой подход субъективен и оценка неотделима от специфики конкретного производства.

Можно сделать вывод, что сравнительный анализ SCADA-систем по тем или иным критериям - функциональным, технологическим, ценовым и т.д. - не имеет смысла в отрыве от специфики деятельности предприятия и конкретных бизнес-задач.[1]

Сложнее всего оценить два критерия: надежность и удобство использования, так как они предполагают работу с продуктом. Но если удобство можно продемонстрировать при показе системы, то вот информацию о надежности системы таким образом оценить не удастся. Поэтому при оценке на основе критерия надежности больше полагаются на количество инсталляций системы, а также на престиж фирмы.

Производители SCADA-систем предлагают модернизацию существующих продуктов для управления в отраслях повышенной опасности или разрабатывают специализированные продукты. Одной из областей, предъявляющих повышенные требования к надежности системы, является атомная электроэнергетика. Например, SCADA-система РПОиК предназначена для интеграции АСУ ТП в управление АЭС и построения высокопроизводительных программно-технических комплексов повышенной надежности с большим периодом эксплуатации. [5] Другой пример, на основе TRACE MODE осуществляется разработка комплексов для АСУ ТП АЭС. [6]

Результаты подобных сравнений показывают, что раз системы по техническим возможностям близки, то акцент смещается на качество технической поддержки, качество обучения пользователей, качество услуг, предоставляемых разработчиком и дилерами, и надежность.

Литература

инструментальный технологический программа

1. Деменков, Н.П. К вопросу о сравнительном анализе и тенденциях развития SCADA-систем [Электронный ресурс].- http://www.adastra.ru/reports/expo9/Demenkov-SCADA_trends_and_benchmarks.htm.

2. Википедия. SCADA [Электронный ресурс].- http://ru.wikipedia.org/wiki/SCADA

3. Куцевич, Н. SCADA-системы, или муки выбора [Электронный ресурс].- http://www.asutp.ru/?p=600055

4. Анзимиров, Л.В. Практическое сравнение SCADA по критерию «цена-производительность» [Электронный ресурс].- http://www.nchti.ru/index.php?id=articles

5. Полетыкин, А.Г. Основные решения по созданию системы верхнего (блочного) уровня АСУ ТП АЭС [Текст] / М.Е. Бывайков, Н.Э. Менгазетдинов, А.А. Байбулатов // Труды института проблем управления РАН. Том XVIII, 2002.

6. TRACE MODE на атомных станциях: новые результаты [Электронный ресурс].-http://www.adastra.ru/apps/food/kristal/news/20021115a/.

Размещено на Allbest.ru