Создание SCADA системы для комплекса измерения метеорологических параметров является сложной задачей, требующей высокого профессионализма.
В целом о SCADA системах мы уже рассказывали в наших предыдущих статьях: «разработка SCADA» и «программирование SCADA».
Наша компания получила опыт разработки автоматизированного метеокомплекса со SCADA системой в рамках недавнего проекта по модернизации исследовательской площадки для одного из ведущих научных институтов России, что дает нам возможность поделиться полученным опытом.
В задачи данного метеорологического комплекса входит непрерывный мониторинг метеорологических параметров, метеорологическое обеспечение натурных климатических испытаний различных материалов и многое другое.
В соответствии с пожеланием заказчика вся информация, полученная в ходе испытаний, должна была передаваться на сервер, подключенный к локальной вычислительной сети института. Отдельным непростым моментом стала синхронизация измерений метеокомплекса с аналогичной установкой в одном из отдаленных регионов.
Создание SCADA системы на базе MasterSCADA 4D
Для создания SCADA системы наши инженеры воспользовались отечественным программным пакетом MasterSCADA 4D.
Выбор среды программирования – это важный момент при разработке сложного решения. Среды программирования могут предоставлять различный функционал, например, некоторые из них могут работать только с определенным оборудованием, в то время как другие работают с широким спектром изделий от разных производителей. Это стало немаловажным критерием для задач проекта, так как требовалось предусмотреть не только подключение большого ассортимента оборудования, но и возможность установки не менее 30 дополнительных сенсоров с возможностью последующего увеличения количества каналов.
Именно такой универсальностью может похвастать программный пакет MasterSCADA 4D. Он позволяет связать воедино оборудование разных фирм, для межсетевого взаимодействия используется унифицированный протокол обмена с функциями шифрования – ОРС UA. OPC UA сервер встроен в среду и при помощи MQTT-протокола ПЛК интегрируются практически с любой SCADA, MES ли облачной системой, что делает его полноценным IIoT-хабом. Этот факт, в свою очередь, открывает большие возможности для разработки saas и paas решений.
Создание SCADA системы с помощью данного пакета хорошо еще тем, что он является вертикально интегрированным решением с единой средой разработки. Это значительно упрощает разработку, т.к. инженеру не приходится знакомиться и изучать большое количество изделий для последующей интеграции.
Отдельным требованием к системам с высокими показателями надежности является наличие аппаратных средств резервирования модулей обработки данных, шин и расширений. В данном программном пакете предусмотрена возможность резервирования любого из узлов системы с автозагрузкой после перезапуска. Причем это не обязательно будут изделия, произведенные одной компанией или использующие единую операционную систему, что достигается за счет универсального ядра MasterSCADA.
Полученная информация может сохраняться двумя путями: загружаться в память логического контроллера, то есть быть локальной со всеми вытекающими ограничениями по объему; быть распределенной между контроллером с краткосрочной базой данных и сервером, в котором находится архив. Причем сбой связи не будет критичен – устройства будут автоматически синхронизированы, когда связь восстановится. Таким образом можно аккумулировать информацию с большого числа устройств в одном месте. Это преимущество позволило нашим инженерам реализовать отображение текущих значений в реальном времени по выбранным каналам, а также создать информативный архив с функциями выбора параметров осреднения данных, индикации ошибочных значений и удобного экспорта данных в формат Excel.
Подключаемое оборудование
Создание SCADA системы для столь сложного технологического решения потребовало также согласования и поставки высококлассного контрольно-измерительного оборудования. Мы перечислим только основные позиции.
Для высокоточных измерений параметров воздуха был поставлен промышленный датчик влажности и температуры ЕЕ210, используемый для контроля климата в жестких условиях.
За мониторинг осадков отвечает МПДО-500.120 Волга – универсальный осадкомер, способный работать с любыми типами осадков. В процессе пуско-наладки изделие проходило сравнительное тестирование с профессиональным осадкомером ТОР-125 "УРАН" и показало себя как хорошую альтернативу последнему. В приборе используются сразу две технологии измерения – челночная и весовая. Благодаря этому МПДО-500.120 Волга обеспечивает предельную допустимую погрешность в 0,1мм, что на порядок превосходит большинство аналогичных приборов.
Оба изделия являются одними из лидеров в плане комплектации автоматических гидрологических комплексов (АГК) и береговых метеостанций.
Если Вам необходимо купить датчик осадков МПДО-500.120 Волга – свяжитесь с нашими специалистами.
Показания Волги дополняются датчиком продолжительности увлажнения от компании Davis. Это устройство обычно используется как опциональный сенсор при установке метеостанций Davis на предприятия, работающие в сфере сельского хозяйства, но также может использоваться в метеорологических комплексах для климатических испытаний неметаллических и металлических материалов.
Набор метеодатчиков дополняют современные газоаналитические комплексы Libelium Smart Cities PRO и Smart Environment Pro, являющиеся одними из лучших решений для контроля климата и параметров воздуха с широкими возможностями для автоматизации.
Программирование Libelium с учетом использования беспроводной связи позволило разгрузить исследовательскую площадку от излишних кабелей и создать более компактную систему измерений, чего было бы невозможно добиться при устанвоке набора обычных сенсоров. Применение концепции IoT (интернета вещей) позволило компании Libelium стать одним из ведущих производителей оборудования для вертикальных рынков. Более подробно ознакомиться с философией и продукцией этой фирмы можно в соответствующей статье.
Цифровой барометр БРС-1М-2 – одно из лучших решений для работы в составе таких решений, как судовая и береговая метеостанция, а также для профессиональных задач контроля климата.
Изделие демонстрирует исключительно точные измерения с долговременной стабильностью и может использоваться для проведения поверки и калибровки соответствующих приборов и датчиков, что также говорит в пользу его эксплуатационных качеств.
Для получения надежных данных о солнечной радиации и ультрафиолетовом излучении используются радиометр Kipp Zonen CUV-5 и пиранометр Kipp Zonen CMP-6.
Пиранометр CMP6 производства Kipp и Zonen экономичен и надёжен. Он отлично подойдет для аналитических замеров и сбора статистики в таких областях как актинометрия, сельское хозяйство и гидрология. Этот анализатор широко применяется в экологических исследованиях и контроле климата.
Основное назначение радиометра CUV5 – метеорологические применения и испытания материалов на открытом воздухе. Он универсален и используется для измерения общего ультрафиолетового излучения от естественного солнечного света.
Для заказчика было важно, чтобы датчики скорости и направления ветра не имели подвижных частей. Датчик ветра ультразвуковой LA-1647 от Lambrecht прекрасно подошел под озвученные требования. Основное назначение этого устройства – профессиональная, транспортная и промышленная метеорология, а также судовые метеостанции.
Показания с датчиков передаются в SCADA систему через модули дискретного ввода Овен МВ110 и аналоговые Овен МВ110-224.8А.
Заказать создание SCADA системы
Заказать создание SCADA системы и купить метеооборудование можно, связавшись с нашими специалистами через форму на сайте или позвонив нам по телефону 8 (812) 454-0-666. Позвонив нам Вы можете получить консультацию по приборам или обсудить разработку индивидуального решения.
Наша компания также предлагает услуги по организации поверки и калибровки контрольно-измерительного оборудования в лабораториях, получивших государственную аккредитацию.
Оборудование поставляется проверенными компаниями-грузоперевозчиками в любой регион России или стран СНГ: Казахстана, Беларуси, Таджикистана.
