Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES

Азаров, Игорь Сергеевич Отделение информационных технологий (ОИТ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В работе рассматриваются вопросы интеграции информационных систем горнорудного предприятия, построенных на основе концепции SOA. Был разработан интеграционный сервис, обеспечивающий передачу данных между АСУ ТП, MES и ERP системами.

Введение ……………………………………………………………………………………………………. 14

1 ЗАДАЧИ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ………………………………………………. 15

1.1 Информационные системы управления производством……………………. 15

1.2 Задача интеграции уровней информационных системах
производственного предприятия …………………………………………………………… 19

1.3 Протокол OPC как стандарт передачи данных из АСУ ТП……………….. 22

1.4 Формат описания производственных данных для ERP …………………….. 26

1.5 Требования к интеграционному сервису ………………………………………….. 27

1.5.1 Требования к модулю сбора данных ………………………………………… 27

1.5.2 Требования к модулю предоставления данных ………………………… 28

1.6 Модель базы данных MES системы …………………………………………………. 29

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА ………………………. 33

2.1 Архитектура интеграционного сервиса ……………………………………………. 33

2.1.1 Модуль сбора данных с уровня АСУ ТП ………………………………….. 36

2.1.2 Модуль предоставления данных из БД …………………………………….. 41

2.2 Структура конфигурационного файла ……………………………………………… 44

3. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА ………………………………… 45

3.1 Язык программирования и среда разработки ……………………………………. 45

3.2 Использование компонентов …………………………………………………………… 45

3.2.1 Nlog framework………………………………………………………………………… 46

3.2.2 Entity framework ………………………………………………………………………. 46

3.2.3 OPC Foundation ……………………………………………………………………….. 46

3.3 Создание дистрибутива интеграционного сервиса …………………………… 47
3.4 Результаты работы интеграционного сервиса ………………………………….. 48

4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………… 51

4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………….. 51

4.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………………… 52

4.3 SWOT – анализ ……………………………………………………………………………….. 53

4.4 Организация и планирование работ …………………………………………………. 55

4.4.1 Продолжительность этапов работ ……………………………………………. 56

4.4.2 Расчет накопления технической готовности …………………………….. 59

4.5 Расчёт сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………. 61

4.5.1 Расчёт затрат на материалы ……………………………………………………… 61

4.5.2 Расчёт заработной платы …………………………………………………………. 62

4.5.3 Расчет отчисления на социальные нужды ………………………………… 63

4.5.4 Расчет затрат на электроэнергию……………………………………………… 63

4.5.5 Расчет амортизационных расходов ………………………………………….. 64

4.5.6 Расчет расходов на услуги связи ……………………………………………… 65

4.5.7 Расчет прочих расходов …………………………………………………………… 65

4.5.8 Расчет общей себестоимости разработки …………………………………. 66

4.5.9 Расчёт прибыли ……………………………………………………………………….. 66

4.5.10 Расчёт НДС……………………………………………………………………………. 66

4.5.11 Цена разработки НИР ……………………………………………………………. 67

4.6 Оценка научно-технического уровня НИР ……………………………………….. 67

5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………… 69

5.1 Производственная безопасность ……………………………………………………… 69

5.1.1 Повышенное Электромагнитное излучение …………………………….. 69
5.1.2 Повышенные показатели микроклимата ………………………………….. 70

5.1.3 Освещенность рабочей зоны ……………………………………………………. 71

5.1.4 Повышенный уровень шума…………………………………………………….. 72

5.1.5 Психофизические факторы………………………………………………………. 73

5.1.6 Электробезопасность ……………………………………………………………… 74

5.2 Экологическая безопасность…………………………………………………………… 75

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………………………. 75

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 77

5.5 Организационные мероприятия обеспечения безопасности рабочей
зоны……………………………………………………………………………………………………… 77

Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 78

Список используемых источников ……………………………………………………………… 79

ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………………………………… 82

Современные реалии таковы, что предприятия вне зависимости от
вида деятельности все чаще сталкиваются с необходимостью автоматизации.
Главная задача любого производства — это повышение производительности
и рост качества продукции без увеличения затрат. Ручное управление
производственными процессами снижает качество и требует больше
времени, поэтому его необходимо максимально автоматизировать.
Компания «ЭлеСи» занимается разработкой автоматизированной
системы управления производством (MES), которая будет внедрена в
горнодобывающее предприятие. Разрабатываемая MES-система состоит из
интегрированного набора производственных модулей и вспомогательных
приложений. Такой состав MES делает возможным её применение на
различных уровнях: от незавершенного производства до полностью
интегрированного процесса сбора данных, отслеживания и управления
ресурсами, при совместном использовании с другими системами такими, как
автоматизированные системы управления предприятия (ERP).
Для информационного взаимодействия между АСУ ТП и MES
возникает необходимость в получении, накоплении и передачи
технологических данных, циркулирующих в производственной среде
предприятия.
Целью данной работы является обеспечение интеграции уровней
информационных систем горнодобывающего предприятия путём создания
программного средства.
1 ЗАДАЧИ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА В СИСТЕМЕ
УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ

В рамках выполнения магистерской диссертации была реализована
функция MES-системы, которая обеспечивает интеграцию уровней
информационных систем горнодобывающего предприятия.
В ходе работы были определены наиболее распространенные
промышленные стандарты OPC, выполнен обзор функций системы MES,
изучен стандарт описания данных B2MML, описаны технические
требования, описана физическая модель базы данных и определены
преимущества SOA-архитектуры.
В результате была спроектирована архитектура программных модулей
интеграционного сервиса, были описаны алгоритмы работы модулей,
разработан модуль осуществляющий сбор данных из OPC HDA сервера,
разработан модуль предоставляющий данные в структуре B2MML,
разработана структура файла конфигурации этих модулей и был создан
дистрибутив для установки программных модулей.

1.MES-системы. Взгляд изнутри, Е. Андреев, Н. Куцевич, И.
Куцевич, 240с, 2015.
2.Организация производства и управление предприятием [Текст]:
учебник / под ред. О.Г. Туровца. -М.: ИНФРА-М, 2004. – 493с
3.Как успешно внедрить MES: советы профессионалов. Пол
Бранденбург (PaulBrandenburg),дляInTech[Электронныйресурс].
Режимдоступа:http://ua.automation.com/content/kak-uspeshno-vnedrit-mes-
sovety-professionalov. Дата доступа: 14.05.2018
4.Интегрированныесистемыпроектированияиуправления:
SCADA-системы, И. А. Елизаров, А. А. Третьяков, А. Н. Пчелинцев, В. А.
Погонин, В. Н. Назаров, П.М. Оневский, 2015.
5.Порядок создания, модернизации и сопровождения АСУТП,
Федоров Ю. 2011, 511 с.
6.Общие сведения о SCADA Infinity [Электронный ресурс]
URL: http://elesy.ru/scada-infinity.aspx (дата обращения 25.05.2018)
7.ОбзортехнологииOPC(датаобращения12.05.2018):
http://www.opcfoundation.org/Downloads/Overview/OPC%20Overview%201.00.
pdf
8.Применение технологии OPC, Ковязин Р.Р. 2013. 16 с.
[Электронный ресурс] URL: http://www.ict.edu.ru/ft/001796/vestnik10_8.pdf
(дата обращения 11.05.2018)
9.Энциклопедия АСУ ТП, Денисенко В. И. 389 с. [Электронный
ресурс] URL: http://www.bookasutp.ru/OPC-technology.pdf (дата обращения
01.05.2018)
10. Всё, что Вы хотели знать об ISA-95 [Электронный ресурс]
URL: http://mescenter.ru/mesaconf/presentations/mesa2009_201_levering_isa.pdf
(дата обращения 15.05.2018)
11. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA),
2007, 256 с.
12. Свободная объектно-реляционная система управления базами
данных PostgreSQL [Электронный ресурс] URL: https://www.postgresql.org/
(дата обращения 15.05.2018)
13. Знакомство с приложениями служб Windows [Электронный
ресурс]URL:https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/framework/windows-
services/introduction-to-windows-service-applications(датаобращения
15.03.2018)
14. СозданиеслужбWindowsCommunicationFoundation,
Джувел Леве, 592с, 2008.
15. Компонент протоколирования в программном обеспечении
[Электронный ресурс] URL: http://www.nlog-project.org (дата обращения
15.05.2018)
16. Общие сведения об Entity Framework [Электронный ресурс]
URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/framework/data/adonet/ef/overview
(дата обращения 15.05.2018)
17. Решения для работы с протоколами OPC [Электронный ресурс]
URL: https://opcfoundation.org (дата обращения 15.05.2018)
18. ИнсталляторCreateInstall[Электронныйресурс]URL:
http://www.createinstall.ru/ (дата обращения 18.05.2018)
19. СанПиН2.22.542-96Гигиеническиетребованияк
видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным
машинам и организации работы. М.: Госкомсанэпиднадзор, 1996.
20.СанПиН2.2.4.548–96.Гигиеническиетребованияк
микроклимату производственных помещений. М.: Минздрав России, 1997.
21.СП 52.13330.2011 Свод правил. Естественное и искусственное
освещение.
22.СН 2.2.4/2.1.8.562 – 96. Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории застройки.
23.ГОСТ 12.1.003-83 Шум Общие требования безопасности, 1983.
24.СанПиН 2.2.2/2.4.1340 – 03. Санитарно-эпидемиологические
правилаинормативы«Гигиеническиетребованиякперсональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы».
25.Словарииэнциклопедии[Электронныйресурс].URL:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/
26.ГОСТ 12.1.019–85 Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты, 1985.
27.НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по
взрывопожарной и пожарной опасности, утв. Приказом ГУ ГПС МВД РФ от
31.10.95 № 32.
28. БеловС.В.Безопасностьжизнедеятельностиизащита
окружающей среды: учебник для вузов. – М.: Изд-во Юрайт, 2013. – 671с.
29.Постановление от 30 декабря 2003 г. N 794 О Единой
государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных
ситуаций[Электронныйресурс].URL:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_159106/ (дата обращения
15.05.2018)
30.Статья«КакутилизироватьЛюминесцентнуюлампу»
[Электронный ресурс] URL: http://eco63.ru/lampalum.html (дата обращения
15.05.2018)

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Модернизация системы автоматизации АСУ ТП АО «Farg’onaazot»
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Методы сегментации новообразований головного мозга
    📅 2020год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)