Удаленное управление распределенными объектами с применением WEB-Технологий
Исследуется возможность применения WEB-Технологий в системах АСУ-ТП. В качестве примера интегрирования WEB в автоматизированные системы управления приводится деятельность компании ООО “Элком+”
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 12
1 SCADA-системы……………………………………………………………………………………….. 14
Общие сведения………………………………………………………………………………….. 14
Существующие SCADA-системы ……………………………………………………….. 15
Предлагаемое решение ……………………………………………………………………….. 26
2 WEB-технологии ………………………………………………………………………………………. 28
Всемирная паутина …………………………………………………………………………….. 28
Существующие WEB-технологии ……………………………………………………….. 29
Промышленный интернет вещей ………………………………………………………… 36
3 Разработка WEB-SCADA ………………………………………………………………………….. 38
Применяемые технологии …………………………………………………………………… 38
Схема информационного обмена системы …………………………………………… 41
Описание функционирования системы ……………………………………………….. 42
Результаты разработки ……………………………………………………………………….. 56
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 58
Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения ………………………………………………………………………………….. 58
Организация и планирование работ …………………………………………………….. 62
Бюджет научно-технического исследования (НТИ) …………………………….. 65
Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ……………………… 70
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 74
Производственная безопасность …………………………………………………………. 74
Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия от действия
опасных и вредных факторов (техника безопасности и производственная
санитария) ……………………………………………………………………………………………….. 82
Экологическая безопасность……………………………………………………………….. 83
Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 84
Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……… 86
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 89
Список публикаций ……………………………………………………………………………………… 90
Список использованных источников ……………………………………………………………. 91
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 95
Управление удалёнными распределенными объектами является сложной
и актуальной задачей в современном мире, и требует максимально оперативного
отображения хода технологических процессов в каждом из них. Создание единой
системы диспетчеризации является важной задачей для повышения эффективно-
сти принятия решений управляющим персоналом.
Современная автоматизированная система сбора и обработки измери-
тельной информации распределенных объектов управления должна осуществ-
лять не только информационные функции отображения состояния объектов, но
и некоторые управляющие как в автоматическом режиме, так и в режиме актив-
ного советчика. В рамках отдельно взятой локальной системы управления не все-
гда можно оценить эффективность принятых решений, поэтому единая система
диспетчеризации позволяет оперативно выявить и исправить результаты недо-
статочно корректных управленческих решений.
Настоящая магистерская диссертация позволяет решить проблемы инте-
грации промышленных систем автоматизированного управления с WEB-
технологиями и актуальную проблему импортзамещения заграничных про-
граммных продуктов для управления технологическими процессами в сфере
промышленности.
Целью данной работы является повышение эффективности управления
распределенными объектами за счет разработки программного обеспечения,
предназначенного для создания автоматизированной системы сбора и обработки
измерительной информации, именуемой WEB-SCADA-системой, и ориентиро-
ванной на мониторинг и управление удалёнными объектами через WEB-
интерфейс. Целью также является интеграция промышленных систем управле-
ния с WEB-технологиями, которая заключается в исследовании и применении на
практике актуальных разработок WEB-технологий.
Для этого решаются задачи исследования современных WEB-технологий
и промышленности в целом. Исследования позволяют решить задачи интеграции
интернет технологий и всей сферы промышленности. Сделать обзор подходов к
разработке программного обеспечения. Разработать информационный поток об-
мена данными в системе диспетчеризации.
Научная новизна заключается в разработке архитектурного решения пе-
редачи промышленных данных с распределённых объектов управления на поль-
зовательский интерфейс с минимальной задержкой передачи информации по
времени с применением WEB-технологий для управления технологическими
процессами из браузеров.
В результате исследования разработан интерфейс SCADA-системы на
базе восприятия информации человеческими органами чувств, как ситуационное
восприятие. Программное обеспечение позволяет управлять технологическими
и производственными процессами непосредственно через браузеры пользовате-
лей. Настоящая WEB-SCADA доступна на рынке SCADA-систем и являет собой
интеграцию WEB-технологий и систем управления производством в промыш-
ленности. К разработанной SCADA-системе можно производить подключения,
находясь в любой точке мира, при условии стабильного подключения к глобаль-
ной сети Интернет.
Также одним из ключевых свойств является то, что WEB-SCADA разра-
батывается и поддерживается российской компанией ООО «Элком+» г. Томск,
что создаёт особенную ценность для Российского рынка, так как система явля-
ется отечественной разработкой, которая попадает под закон Российской Феде-
рации об импортозамещении. Следовательно, настоящий программный продукт
имеет все возможности для распространения и внедрения в существующие си-
стемы управления производством на территории Российской Федерации.
1 SCADA-системы
В ходе выпускной квалификационной работы был разработан про-
граммный продукт для проектирования автоматизированных систем сбора и
обработки измерительной информации распределенных объектов управления.
Программный продукт, предназначенный для оперативного контроля
параметров локальных систем объектов управления, включает полный доступ
ко всем функциональным возможностям посредством WEB-интерфейса через
персональные браузеры пользователей.
Разработанное программное обеспечение включает в себя следующие
архитектурные решения:
WEB-интерфейс на базе современных исследований ситуационного
восприятия человеческими органами чувств для отображения ин-
формации и управления технологическими процессами;
сервер для обработки и вычисления промышленных данных с после-
дующей записью в базу данных MS SQL;
База данных MS SQL;
драйвера конвертации данных с промышленных протоколов обмена
информацией.
Основное взаимодействие между компонентами системы обеспечива-
ется посредством применения современной технологии передачи данных в
глобальной сети Интернет WebSocket, на который был сделан упор в разра-
ботке программного обеспечения.
В будущем планируется добавление аналитического функционала по
созданию цифровых моделей оборудования для своевременного технического
обслуживания и более точного управления технологическими процессами.
Список публикаций
1. Янусов А.С., Курганов В.В. Удаленное управление технологиче-
скими процессами с использованием web-технологий на примере ООО «Эл-
ком+» г. Томск // Научный журнал категории ВАК «Перспективы науки» —
Тамбов: МОО «Фонд развития науки и культуры», 2019 – №1 С. 8-12.
2. Янусов А.С., Курганов В.В. Применение Web-технологий в сфере
автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ
ТП) // Молодежь и современные информационные технологии : сборник тру-
дов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспи-
рантов и молодых учёных, 3-7 декабря 2018 г., г. Томск / Национальный ис-
следовательский Томский политехнический университет, Инженерная школа
информационных технологий и робототехники ; под ред. Д. М. Сонькина [и
др.]. — Томск: Изд-во ТПУ, 2018. – С. 325-326.
3. Янусов А.С., Сапожникова А.С., Рудко М.И. Применение web-
технологий для удалённого управления объектами на примере умного дома //
Современное состояние науки и техники: сборник трудов 9-й сессии между-
народной мультидисциплинарной научно-практической конференции, Сочи,
14-23 Декабря 2018. – Сочи: Оптима, 2018 – C. 60-66.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (35 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.2 (25 отзывов)
4.9 (37 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.1 (20 отзывов)
4.4 (59 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.9 (5 отзывов)
