Table of Contents

1. Общая информация

1.1. Список сокращений

  • ПТК – программно-технический комплекс
  • САУ – система автоматического управления
  • АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим процессом
  • ПЛК – программируемый логический контроллер
  • HMI – человеко-машинный интерфейс
  • SCADA – система диспетчерского управления и сбора данных
  • ОПС – объект промышленной собственности
  • Мнемосхема – графическое представление технологического процесса
  • МЭК – Международная электротехническая комиссия
  • MODBUS – промышленный протокол передачи данных
  • DCS – распределённая система управления (Distributed Control System)
  • ESD – система аварийного отключения (Emergency Shutdown)
  • API – программный интерфейс приложения (Application Programming Interface)
  • АСПСиПТ – автоматизированная система проектирования систем и процессов технологических
  • CAD – система автоматизированного проектирования (Computer-Aided Design)
  • CAE – система автоматизированного инженерного анализа (Computer-Aided Engineering)
  • CAM – система автоматизированного производства (Computer-Aided Manufacturing)
  • P&ID – принципиальная технологическая схема (Piping and Instrumentation Diagram)

1.2. Постановка задачи

Создание проектов автоматизации — сложный, многоэтапный процесс, включающий проектирование, программирование, настройку оборудования и интеграцию с системами верхнего уровня. В условиях высокой насыщенности объектов технологическими узлами и большим объёмом однотипных данных (датчики, исполнительные механизмы, точки ввода-вывода и т.д.) ручной подход к разработке становится неэффективным, трудоёмким и подверженным ошибкам.

Для повышения качества, скорости и воспроизводимости проектов было принято стратегическое решение о разработке централизованной системы автоматизации проектирования — AutomiqAutomation. Цель системы — обеспечить единый, стандартизированный и автоматизированный подход к созданию и сопровождению проектов на всех уровнях автоматизации.

Ниже приведены ключевые аспекты постановки задачи.

1.3. Общие сведения

В типовом проекте автоматизации требуется обработать огромное количество данных, которые можно условно разделить на две группы:

1. Физические устройства

К ним относятся реальные приборы и оборудование, устанавливаемые на объекте:

  • Датчики давления, температуры, уровня, расхода
  • Исполнительные механизмы (клапаны, задвижки)
  • Коммутаторы, источники бесперебойного питания (ИБП), шкафы управления
  • Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

2. Логические объекты

Абстрактные элементы, используемые в программных средах и проектной документации:

  • Технологические точки (теги)
  • Блоки автоматики (регуляторы, переключатели, сигнализации)
  • Элементы P&ID (Piping and Instrumentation Diagrams)
  • Структуры данных для HMI и SCADA-систем

Кроме того, для ПЛК необходимо создавать программы инициализации входов/выходов, конфигурационные файлы и блоки обработки сигналов. При ручной разработке с использованием только средств SCADA (например, Alpha.HMI, Unimod 2 и др.) каждый из этих объектов приходится создавать индивидуально. Это приводит к высоким трудозатратам, особенно при работе с сотнями и тысячами сигналов.

1.4. Используемый ПТК

На текущий момент в проектах используется следующая связка программно-технических комплексов:

Компонент Назначение
Альфа-платформа Система верхнего и среднего уровня
– Alpha.DevStudio Логика, архивы, события, конфигурация тегов
– Alpha.HMI Графический интерфейс оператора
ТРЕЙ Контроллеры нижнего уровня
– Unimod 2 Среда программирования ПЛК
Weintek / MiniScada Панели оператора (HMI)
Рубеж Оборудование для систем безопасности
– КАУ-2 Контроллер адресный универсальный
– Адресные счетчики Устройства сбора и передачи данных

Каждый из этих компонентов требует собственного формата данных, что усложняет интеграцию и согласование информации между системами.

1.5. Задачи автоматизации

Для решения выявленных проблем и обеспечения устойчивой, масштабируемой и эффективной разработки проектов была поставлена задача создания конфигуратора проектов — централизованного инструмента автоматизированной генерации данных.

Основные цели системы:

  1. Создание единой точки входа для всех исходных данных (ИД)
  2. Использование библиотечных моделей
  3. Автоматическая генерация файлов импорта
  4. Обеспечение сквозной согласованности
  5. Поддержка изменений и миграции
  6. Упрощение документирования
  7. Поддержка итеративной разработки и версионности
alt text
Рисунок 1 – Схема работы конфигуратора

Резюме

Разработка AutomiqAutomation направлена на переход от ручного, фрагментарного проектирования к системному, автоматизированному подходу, основанному на едином источнике данных, типовых библиотеках и автоматической генерации проектных артефактов.

Ожидаемые результаты:

  • Сокращение времени разработки на 50–70%
  • Снижение количества ошибок до минимума
  • Повышение качества и согласованности проектов
  • Упрощение сопровождения и масштабирования решений

Данный подход позволяет не только ускорить реализацию текущих проектов, но и заложить основу для создания промышленного цифрового двойника и стандартизированной платформы автоматизации.