Введение к работе
Актуальность. Наряду со стремительным ростом числа предприятий, применяющих современные информационные технологии и оборудование, актуальным является процессы и механизмы совершенствования методов контроля работоспособности оборудования, процедур реагирования на аварийные ситуации, стратегического планирования деятельности предприятия на основе систем распределенного контроля состояний результатов эксплуатации оборудования. Важной целью на этом направлении является существенное расширение зоны контроля, повышение его достоверности и оперативности реагирования, что может быть достигнуто разработкой и применением средств и методов распределенного мониторинга всех уровней промышленного производства в режиме реального времени.
Проведя анализ архитектуры существующих систем мониторинга технологического процесса, различных фирм разработчиков, были выявлены следующие проблемы:
наличие разрозненной информации различных систем АСУ и АСУТП предприятия;
отсутствие централизованного контроля и доступа заинтересованных служб предприятия к оперативной и архивной технологической информации из различных систем АСУ и АСУТП;
плохая масштабируемость систем, отсутствие набора единых интерфейсов, позволяющих произвести эффективную интеграцию дополнительных компонентов в состав системы;
невозможность точного конфигурирования и настройки под конкретные задачи технологического процесса;
отсутствие единой обобщенной концепции интеграции компонентов от различных производителей;
В результате исследования было выявлено, что разрешить указанные недостатки и противоречия возможно в процессе развертывания и широкого
использования распределенной системы мониторинга, в основе своей построенной с учетом согласованных системных принципов и международных стандартов в области промышленного производства и информационных технологий.
Исходя из перечисленного, тема диссертации направлена на повышение качества управления технологическим процессом производства на основе процесса распределенного мониторинга объектов в режиме реального времени, с применением инструментов трехмерного моделирования.
Целью работы является повышение качества управления технологическими процессами производства на основе системы распределенного мониторинга состояний объектов в режиме реального времени.
Для достижения цели в работе были поставлены следующие
научные задачи:
анализ существующих систем распределенного мониторинга и разработка классификации критериев интеграции прикладных компонентов распределенных систем мониторинга реального времени;
разработка архитектуры распределенного мониторинга состояний объектов промышленного производства, как фактора повышения качества управления производственным процессом;
разработка моделей распределенного мониторинга состояний объектов промышленного производства в режиме реального времени
разработка методики интеграции системы распределенного мониторинга в структуру производственного процесса с применением среды SCADA;
определение областей целесообразного применения процедур распределенного мониторинга состояний объектов промышленного производства на основе многофакторной классификации методов мониторинга, с применением инструментов трехмерного моделирования;
- определение практической и экономической целесообразности
применения разработанных в диссертации положений по оценке
качества технологического процесса.
Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с использованием соответствующих разделов теории управления, программного моделирования, основных положений принципов интеграции, технологии автоматизированных систем управления, а также средств визуализации и объектного построения.
Научная новизна работы заключается в:
разработке архитектуры распределенного мониторинга состояний объектов автоматизированного производства в режиме реального времени, как фактора повышения качества управления производственным процессом;
определение функциональных связей между объектами распределенного мониторинга, что позволяет настроить и сконфигурировать среду управления автоматизированным производством, достигнув требуемого повышения качества управления;
разработке моделей и методики интеграции системы распределенного мониторинга в структуру производственного процесса с применением среды SCADA, как фактора повышения общей эффективности автоматизированного производства.
Практическая значимость работы. Полученные в диссертации результаты, в виде методики интеграции компонентов визуализации в программной среде SCADA, позволяют снизить стоимость системы управления технологическим процессом, повысить его качество. При этом достигается ряд преимуществ: сокращение итогового времени проектирования и разработки программного обеспечения, упрощение интеграции компонентов визуализации, повышение качества отладки управляющих программ, гибкость конфигурирования интегрируемых
компонентов системы. Разработанные в диссертации положения используются в учебном процессе при подготовке специалистов по специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Апробация работы. Теоретические и практические результаты, полученные автором, докладывались на заседаниях кафедры «Компьютерные Системы управления» МГТУ «Станкин», на Международном форуме информатизации МФИ-2007 и международной научно-технической конференции «Информационные средства и технологии».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 - в издании, включенном в перечень ВАК РФ, а также 2 издания по темам международных конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Содержит 158 страниц основного текста, 44 рисунков и 4 таблиц. Список литературы содержит 44 наименований, в том числе 7, опубликованных в Интернете.
