Рисунок 3.10 - Настройка сводки аварийных сообщений

3.5 Защита информации

Данная система имеет несколько уровней защиты

1) В целях защиты информации от несанкционированного доступа использована стандартная утилита Desktop Lock, входящая в состав SCADA пакета RSView 32. Принцип действия данной утилиты основан на скрытии рабочего стола. Загрузка необходимого программного обеспечения производится в порядке составления задач. При настройке задач, задаются параметры запуска. Их может быть несколько: минимизировать или максимизировать на переднем или на заднем плане. Пример настройки представлен на рисунке 3.11

Вход в настройку Desktop Lock, может быть задан паролем, перейдя на закладку Password

В закладке Logon задаётся User и Password, необходимые для автоматического входа в заводскую локально вычислительную сеть, без последующего набора пароля.

В нашем случае при настройке Desktop Lock все задачи запускаются на заднем плане, за исключением проекта RSView 32, в режиме Runtime. Переключение на передний план любой другой задачи, возможно только при знании комбинаций соответствующих клавиш, соответствующих команд и пароля.

2) Для просмотра данных локальной базы загружается только главная форма, в которой задаются соответствующие параметры для составления рапорта. Загрузка главной формы происходит из RSView 32, нажав на кнопку рапорта или функциональную клавишу F5. Главная форма открывается без доступа в режим конструктора.

3) В программе "сервер опроса", предусмотрена защита от несанкционированного доступа путём задания пароля.



Рисунок 3.11 - Настройка Desktop Lock

4. Расчёты и оценки

4.1 Оценка свободного места на диске

В этом пункте произведём расчёт свободного места на персональных компьютерах осуществляющих сбор и передачу данных. Этот расчёт является основополагающим фактором при выборе объёма жёсткого диска.

Для расчёта необходимо знать:

- На какой объём в сутки увеличивается база данных

- На какой объём в сутки увеличиваются файлы логов

- Время хранения получаемой информации

- Объём установленного программного обеспечения

- Минимальный объём свободного места для нормальной работы операционной системы

- Объём необходимый для дальнейшего развития системы.

За сутки база в среднем увеличивается на 13250 байт. Время хранения полученной информации 0,5 года, следовательно, за этот период размер базы станет равным 2418125 байт.

Настроив предварительно создание файлов логов ежедневно, определяем, что в среднем за сутки он занимает место 320000 байт. За месяц объём информации составит 9600000 байт.

Объём установленного программного обеспечения составляет 1,5 Гбайт.

Минимальный объём свободного места для нормальной работы операционной системы должен составлять порядка 200 Мбайт.

Если учитывать тот факт, что персональный компьютер предназначен для автоматизации технологических процессов и по необходимости для добавления новых энергоконтроллеров, то следует зарезервировать порядка 2Гбайта.

И того будем считать, что для нашей системы необходим диск объёмом не менее 4,3Гбайта.

4.2 Оценка объёма оперативной памяти

Оценка производится исходя из минимальных требований предъявляемых к используемому специальному программному обеспечению.

Минимальный объём оперативной памяти при использовании скада пакета RSView 32 - 64 Мбайт.

Минимальный объём оперативной памяти при использовании сервера опроса - 64 Мбайт.

Судя по тому, что программное обеспечение работает одновременно, следует принять минимальные требования к оперативной памяти для нормальной работы системы - не менее 128 Мбайт.

4.3 Оценка сетевого трафика

Для оценки сетевого трафика сети RS-485 рассчитывается необходимая пропускная способность канала связи и производится сравнение с пропускной способностью в используемой сети. Расчет ведется по формуле 4.1:

C = R_к * N / Tс , (4.1)

где C - пропускная способность канала связи;

RД - размер передаваемого архива с одного канала;

N - число каналов энергоконтроллера;

Tс - время считывания с одного энергоконтроллера.

Произведем расчет пропускной способности канала связи на примере с энергоконтроллерами СТД, пропускная способность сети RS-485 составляет 19200 бод.

Размер передаваемого часового или суточного архива по одному каналу составляет RД = 22 Байт.

Максимальное количество каналов энергоконтроллера СТД N = 10

Время считывания с одного энергоконтроллера определяем практическим путём, анализируя log файлы, Tс = 20 сек

По формуле 4.1 определяем пропускную способность

C = 22 10 / 20 = 11 Байт/сек

Пропускная способность 19200 Бод составляет, 2,3 Кбайт/сек. Исходя из этого, рассчитанная пропускная способность канала связи, составляет 0,478 % от пропускной способности сети RS-485.

4.4 Расчёт надёжности программы

При оценке надёжности регистрируются такие ошибки программы, которые появляются в ходе её динамического исполнения. Такие ошибки приводят к нарушению работоспособности программы.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта, в том числе программного обеспечения.

Работоспособное состояние - это состояние объекта, при котором он выполняет заданные функции с параметрами, установленными в технической документации.

Устойчивость - характеризует способность программных средств, к безотказному функционированию после произошедших сбоев.

Восстанавливаемость - характеризуется полнотой восстановления программного средства после перезапуска.

Оценку надёжности программных средств будем проводить по степени интенсивности отказов программного обеспечения, формула 4.2.

_по = 0 Кt Кk Крп Кз (4.2)

где, по - интенсивность отказов программного обеспечения; 0 - базовое значение (справочная величина); Кt - коэффициент изменения интенсивности отказов в зависимости от числа прошедших лет, со дня поставки первому пользователю; Кk - коэффициент, учитывающий начальное качество программного обеспечения; Крп - коэффициент, учитывающий ремонтопригодность программного обеспечения; Кз - коэффициент загруженности системы. Так как сервер опроса является базовой управляющей программой 0 = 1,5 на 1000 часов.

Таблица 4.1 Коэффициент изменения интенсивности отказов

года	1	2	3	4	5	6
Кt	1	0,2	0,1	0,05	0,03	0,02

К_t = 0,2 данный сервер опроса впервые был внедрён в 2001 году на заводе "Молдавкабель" в г. Бендеры.

Таблица 4.2 Коэффициент, учитывающий начальное качество ПО

Степень качества	низкое	среднее	довольно высокое	высокое
Кk	2	1	0,5	0,25

К_k = 0,5, исходя из практического применения данной программы.

Таблица 4.3 Коэффициент, учитывающий ремонтопригодность ПО

ремонтопригодность	низкая	средняя	довольно высокая	высокая
Крп	2	1	0,5	0,25

К_рп = 0,25, так как программа "сервер опроса" состоит из отдельных модулей.

Таблица 4.4 Коэффициент загруженности системы

Степень загруженности	низкая	средняя	довольно высокая	высокая
Кk	2	1	0,5	0,25

Кз = 1, вследствие того что, кроме задачи на считывание архивов, имеет место задача чтения текущих показаний. Интенсивность отказов сервера опроса определяем по формуле 4.2

_по = 1,5 0,2 0,5 0,25 1 = 0,0375 на 1000 часов

4.5 Оценка надёжности программы

Оценка надёжности программы "сервер опроса" по числу прогонов (модель Нельсона). На практике надёжность программы может быть оценена путём погона программы на n наборах входных данных и вычисления значения оценки [4]. Оценка надёжности рассчитывается по формуле 4.3

R = 1 - n_e/n (4.3)

Где R - значение оценки надёжности; ne - число наборов входных данных при которых произошли сбои; n - общее число наборов входных данных; ne и n определяем проведя анализ файлов протокола за месяц. Общее число наборов входных данных в сутки находится в пределах от 3100 до 3500. Количество сбоев по протоколу находится в пределах 20 - 39.

По формуле 4.3 определяем оценку надёжности.

R = 1 - 30/3300 = 0,991

Проведя более глубокий анализ файлов протокола определяем, что сбои в основном происходят при считывании данных с приборов СТД.

5. Разработка эксплуатационной документации

5.1 Руководство пользователя "АРМ оператора технологических процессов"

5.1.1 Описание операций

Обеспечение навигации

Экран главного меню предназначен:

- для перехода к любому видеокадру АРМа оператора котельной станции

- для перезагрузки персонального компьютера в случае сбоев программного обеспечения

Вид экрана представлен на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 - Главное меню

Текущие значения параметров

Отображение текущих значений параметров технологического процесса выполняется на графическом видеокадре "Парокотельный цех ".

Технологическое оборудование на видеокадрах изображено при помощи условных общепринятых обозначений при этом использовались следующие цвета:

- Голубой - вода ХВО

- синий - холодная вода;

- фиолетовый - тёплая вода;

- жёлтый - газ;

- белый - пар;

- коричневый - дымовые газы;

- зеленый - включено;

- прозрачно - выключено.

При аварии выводные поля загораются красным цветом и мигают

Вид экрана представлен на рисунке 5.2

Рисунок 5.2 - Парокотельный цех

5.1.2 Система аварийной сигнализации

При формировании сигнала тревоги на всех видеокадрах в нижней строке экрана выводится строка аварийных сообщений со следующими данными: время, метка аварии, последнее аварийное сообщение, количество аварий, количество отключенных от системы тревог тегов. В левом углу выведен круг, который мигает красно-жёлтым цветом при появлении сбоев связи с сервером опроса. В случае потери связи необходимо перезагрузить компьютер, если после перезагрузки связь не восстановилась - вызвать службу администратора по телефону указанному в справочнике.

В Сводке аварий показаны данные по сигналам тревоги, записанные в память компьютера. В случае перезагрузки компьютера память компьютера очищается и информация по авариям теряется. В сводке может указываться до 1000 сигналов тревоги. При появлении новых сигналов тревоги они помещаются в начало списка.

Сигналы тревоги удаляются из списка, если они сняты и подтверждены. Данные по аварии включают в себя: дату, время, метку аварии, аварийное сообщение, текущее и пороговое значение тега аварии. При выводе аварийных сообщений используются следующие настройки цветов:

- мигающий красный \ желтый - для неподтвержденных аварийных сигналов;

- белый - для аварийных сообщениях, подтвержденных оператором;

- зеленый - для сообщений о выходе тега (параметра) из аварии;

Видеокадр "Сводка аварий" представлен на рисунке 5.3

В случае аварии для, более детального анализа используются графические видеокадры. Пример графического видеокадра представлен на рисунке 5.4



Рисунок 5.3 - Сводка аварий

Рисунок 5.4 - График показаний "Эхо-р"

5.2 Руководство администратора

5.2.1 Руководство по установке системы

Установка и настройка ОПО

Необходимые операции:

- Установка Windows NT

- Установка драйвера сетевой карты

- Установка драйвера службы узла WEB

- Настройка региональных настроек и клавиатуры

- Установка Service pack 6

- Установка драйвера видеокарты

- Настройка или установка драйвера звуковой карты

- Настроить файл подкачки размер= ОЗУ*2

- Настройка времени старта NT=3 сек

- Установка прграммы синхронизации времени

- Настройка администраторских прав

- Установка MsOffice 2000.

- Установка Internet Explorer 5.5

Установка СПО

Необходимо установить:

- RSView 32, Resours kit, утилит RSView

- лицензию на RSView 32

- NPort Express Manager (если необходима связь с преобразователями DE 311)

- ORACLE NET

- Программу "сервер опроса"

После завершения установить пароль на SETUP.

5.2.2 Руководство по настройке системы

Настройка виртуальных Com-портов

Настройка производится следующим образом:

Через программное меню запускаете установленную программу Nport Express Menager, рисунок 5.5



Рисунок 5.5 - Окно программы Nport Express Menager

Через меню программы Nport Express Menager Server запускаете мастер установки, вследствие чего выбираете преобразователь DE 311 из списка рисунок 5.6. Затем выберете Com-порт к которому виртуально будет подключён данный преобразователь. После завершения, окно программы будет иметь вид, представленный на рисунке 5.7.

Рисунок 5.6 - Мастер установки

Рисунок 5.7 - Окно программы с подключенными преобразователями

Таким образом подключаются все необходимые преобразователи, подключенные к энергоконтроллерам. Настройки вступают в силу только после перезагрузки операционной системы.

Настройка сервера опроса

Для того, чтобы войти в режим настройки программы, запустите на выполнение файл "UniDrive.exe". Если программа уже запущена, то откройте окно запущенной программы. В режим настройки Вы можете войти лишь в том случае, если предварительно произвели авторизацию

1) Авторизация

Для того, чтобы изменить что-либо в программе или произвести настройку одного из модулей программы необходимо произвести авторизацию. Для этого нажмите на пункт главного меню "Авторизация".

В появившемся диалоговом окне введите пароль, указанный при поставке дистрибутива.

После успешной авторизации пункт меню "Настройка" станет доступным.

Вид сервера опроса, после авторизации представлен на рисунке 5.8

Рисунок 5.8 - Вид сервера опроса

2) Настройка соединения с базой данных через ODBC

Для взаимодействия с базами данных, программа использует технологию ODBC, разработанную компанией Microsoft, что позволяет получить необходимую функциональность (экспорт в разнообразные базы данных) при минимальных усилиях. Это означает, что программа может работать только с теми базами данных, для которых имеется ODBC драйвер. На сегодня драйверы имеются для таких баз данных как: Oracle, MS SQL, MS Access, FoxPro, dBase. Это далеко не полный перечень доступных баз данных. За более подробной информацией можете обратиться на сайт компании Microsoft (www.microsoft.com).

а) Закладка "Параметры соединения"

Действия, которые необходимо выполнить для установления соединения с Вашей базой данных.

- Через меню Настройка - Внешние модули - База данных через ODBC появляется окно настройки базы данных через ODBC, ", рисунок 5.9

-

Рисунок 5.9 - Настройка соединения

- Нажмите кнопку "Настроить", появится окно "Администратора источников данных ODBC", рисунок 5.10

Рисунок 5.10 - Окно администратора источника данных

- Для выбора источника данных перейдите к закладке "Пользовательский DSN" рисунок 5.10 затем нажмите "Добавить" и следуйте инструкциям мастера установки. Если Вы используете программу в режиме сервиса на Windows NT/2000/XP, то необходимо создавать системный источник данных на закладке "Системный DSN" рисунок 5.10. После создания нового источника данных необходимо перезапустить программу. Если необходимо, то задайте пароль и логин для подключения к базе данных. Пароль и логин хранятся в открытом виде,

- Для подключения к базе данных в автоматическом режиме необходимо указать все атрибуты соединения. Каждый атрибут определяет конкретные данные, необходимые серверу опроса для успешного подключения. В строке подключения всегда используется следующий формат "Дополнительных атрибутов подключения":

[DSN=<data-source-name>]

[SERVER=<value>]

[PWD=<value>]

[UID=<value>]

[DBQ=<value>]

[<Атрибут>=<value>]

DSN - Имя источника данных, указанное на вкладке Пользовательский DSN или Системный DSN в окне Администратор источников данных ODBC.

PWD - Пароль базы данных, к которой требуется подключиться. Драйвером поддерживаются ограничения на длину пароля (30 знаков) и на набор знаков пароля, используемые в базе данных.

SERVER - Строка имя удаленного сервера, к которому требуется подключиться. В этой строке может быть введен псевдоним базы данных, или псевдоним для установки подключения к нужному серверу.

UID - Имя пользователя на сервере Oracle. При работе с некоторыми базами данных и таблицами значение этого атрибута требуется в целях обеспечения безопасности.

BUFFERSIZE - Оптимальный размер буфера для загрузки столбцов. Процесс загрузки настраивается таким образом, чтобы за одну загрузку сервер Oracle возвращал число строк достаточное, чтобы заполнить буфер. Использование большого размера увеличивает быстродействие при загрузке данных большого объема.

DBQ - Задается имя файла локальной базы данных (например MS Access). Необходимо указать полный путь к файлу.

б) Закладка "Общие параметры"

Для записи в базу данных необходимо на закладке "Общие параметры" (см. рисунок 5.11) установить флаг "Записывать в базу при получении новых данных". В случае, если флаг стоит в положении "не производить запись в базу данных" данные записываться не будут.



Рисунок 5.11 - Общие параметры

в) Обработка ошибок

При работе, могут возникать разные ошибки. На этапе настройки программы рекомендуется использовать диалоговое окно изображённое на рисунке 5.12. В процессе эксплуатации программы можно установить наименьшую степень реакции, при которой ошибка будет или не будет выводиться вообще, а при желании будет фиксироваться только в протоколе работы программы.

Рисунок 5.12 - Обработка ошибок

3) Настройка SQL запросов

Для того, чтобы данные от энергоконтроллеров попали в Вашу базу данных, необходимо создать SQL запросы для чтения и записи данных. SQL запросы для чтения данных предназначены для того, чтобы ядро сервера опроса получило некий набор данных, для передачи их в другие модули. SQL запросы для записи данных предназначены для того, чтобы модуль публикации данных через ODBC смог записать данные от других модулей, в базу данных.

Ограничения при создании SQL запросов:

- В именах полей можно использовать только символы латинского алфавита (a-z, A-Z), цифры и знак подчеркивания ( _ ). Все остальные символы недопустимы и их использование может привести к ошибке.

- В качестве имени поля нельзя применять слова, зарезервированные в языке SQL. Например, такими как: NUMBER, DATE, TIME, STRING, SELECT, SUM, MIN, MAX и т.п.

- Имя SQL запроса должно быть уникальным.

Во время инициализации модуля ODBC программа составляет список доступных SQL запросов каждой группы.

После этого ядро сервера опроса может обращаться к любому SQL запросу.

а) Закладка "Запросы для записи в базу данных"

Для выполнения SQL запроса ядро передает в модуль ODBC набор переменных, описывающих текущее состояние системы (характеристики энергоконтроллера, текущее время и т.п.). Эти переменные могут быть использованы как параметры при выполнении SQL запроса (см. Приложение Г).

б) Закладка "Запросы для чтения из базы данных"

Для того чтобы данные из Вашего SQL запроса попали в ядро сервера опроса и могли быть переданы другим модулям системы необходимо правильно оформить SQL запрос на чтение данных (см. Приложение Д)

Вы можете создать неограниченное число SQL запросов для чтения или записи данных.

в) Закладка "Формат данных"

Форматирование текстовых строк позволяет Вам обрезать незначащие символы слева и справа. Форматирование данных представлено на рисунке 5.13.

Рисунок 5.13 - Формат данных

Формат даты и времени принимаемых данных позволит Вам правильно передать в базу данных значения даты и времени, записанные в произвольном формате.

Отметим, что форматирующие символы "/" и ":" (косая черта и двоеточие) нельзя указывать в формате даты или времени напрямую. Их обязательно нужно заключать в кавычки, см. рисунок. 5.13.

Ниже приведены допустимые форматирующие символы даты и времени:

- d - отображается день без добавления нуля (1-31).

- dd - отображается день с добавлением нуля (01-31).

- ddd - отображается название дня в текстовом виде (Пон-Воскр) в соответствии со стандартом, установленном на используемом компьютере.

- dddd - отображается название дня в полном текстовом виде (Понедельник-Воскресенье) в соответствии со стандартом, установленном на используемом компьютере

- m - отображается месяц без добавления нуля (1-12). .

- mm - отображается месяц с добавлением нуля (01-12).

- mmm - отображается название месяца в текстовом виде (Янв-Дек) в соответствии со стандартом, установленном на используемом компьютере.

- mmmm - отображается название месяца в полном текстовом виде (Январь - Декабрь) в соответствии со стандартом, установленном на используемом компьютере.

- yy - Отображает год в виде двух последних цифр (00-99).

- yyyy - Отображает год в виде четырех последних цифр (0000-9999).

- h - Отображает часы без дополнения нуля (0-23).

- hh - Отображает часы с дополнением нуля (00-23).

- n - Отображает минуты без дополнения нуля (0-59).

- nn - Отображает минуты с дополнением нуля (00-59).

- s - Отображает секунды без дополнения нуля (0-59).

- ss - Отображает секунды с дополнением нуля (00-59).

Вы можете задать любую комбинацию форматирующих символов, описанных выше.

3) Настройка прямого соединения с базой данных ORACLE

Для успешного экспорта данных в базу необходимо чтобы была установлена клиентская часть Oracle (Net8 client). Для взаимодействия с базами данных программа использует технологию непосредственного соединения с ORACLE, не используя промежуточных драйверов, что позволяет получить необходимую функциональность (экспорт в разнообразные базы данных) при максимальном быстродействии.

Для настройки необходимо:

- Войти в окно настройки, выбрав в меню "Настойка" - "Внешние модули" - "Прямое соединение с ORACLE", в соответствии с рисунком 5.14

- Выбрать базу данных ORACLE

Рисунок 5.14 - Настройка соединения с ORACLE

Настройка Общих параметров, SQL запросов и формата данных настраиваются в соответствии с пунктом 2 (б, в).

4) Публикация данных OPC

Дополнительная настройка не требуется. Сразу после запуска, OPC сервер готов к использованию. Диалоговое окно, появляющееся при выборе пункта меню "Настройка" служит для отображения дополнительной информации о подсоединенных клиентах и запрашиваемых данных.

При настройкее можно откорректировать параметр "Количество попыток, после которого устанавливается признак BAD QUALITY". Этот признак указывает, что параметр, публикуемый через OPC, не будет передаваться только после установленного количества неудачных попыток, чтения данных с прибора

5) Настройка опроса энергоконтроллеров

К ядру сервера опроса могут быть подсоединены разные типы энергоконтроллеров. Настройка опроса унифицирована и не зависит от типа энергоконтроллера. Конфигурирование выполняется в главном окне программы, с использованием проводника в виде дерева-списка и окна редактирования (рисунок 5.15 и рисунок 5.16).

Рисунок 5.15 - Главное окно программы настройки параметров группы

Рисунок 5.16 - Главное окно программы настройки параметров прибора

Красным цветов выделены поля ввода, обязательные к заполнению.

Внизу главного окна программы расположено окно отображения протокола активности. В нем отображаются последние 100 сообщений программы. Детализация протокола задается в настройке протокола активности.

Приборы одного типа могут быть объединены в одну группу. Потом достаточно определить расписание опроса и модули публикации для всей группы приборов.

Редактирование списка групп и приборов осуществляется с помощью всплывающего меню, доступного по нажатию правой клавиши мыши в проводнике (рисунок 5.17)

Рисунок 5.17 Всплывающее меню

Затем для группы или прибора необходимо настроить расписание опроса и публикацию данных.

а) Создание описания группы

Для того, чтобы создать описание группы выберите соответствующий пункт меню, см. рисунок 5.17. В появившемся окне задайте уникальное имя группы в поле ввода "Имя группы". Затем добавьте в группу необходимо число энергоконтроллеров одного типа.

Если планируется использовать расписание опроса для всей группы, то переходите к пункту "Расписание опроса". В этом случае необходимо наличие однотипных приборов в одной группе.

б) Создание описания прибора

Для того, чтобы создать описание энергоконтроллера выберите соответствующий пункт меню, см. рисунок 5.17. В появившемся окне задайте уникальное имя прибора в данной группе в поле ввода "Описание прибора".

Затем задайте COM порт и сетевой адрес прибора в соответствии со схемой построения системы. Выберите необходимый тип прибора из списка "Тип прибора".

Если планируется использовать прибор с индивидуальным расписание опроса, то отметьте, установив галочку "Использовать собственное расписание опроса" и переходите к разделу "Расписание опроса".

Если Вы не намерены включать прибор или группу приборов в цикл опроса, то Вы можете установить галочку, "Временно отключить" и не выполнять больше никаких действий по настройке.

При настройке описания прибора Вы можете перейти на закладку со списком динамических параметров, получаемых от энергоконтроллера во время опроса. В этом списке левая колонка содержит имя параметра-переменной, а правая колонка содержит подробное описание.

Запись вида: fW1..fW10 | Масса всего (или объем для газов) 1..10 трубопровод (А,Р) означает, что данный прибор передает динамические переменные fW1,fW2,fW3..fW10, означающие массу всего для 1,2,3,..10 трубопровода соответственно. Эти переменные могут содержать как архивные данные (А), так и реальные данные (Р) (т.е. текущие показания энергоконтроллера).

в) Закладка "Расписание опроса"

Расписание опроса состоит из списка задач обработка которых происходит последовательно сверху-вниз по списку. Добавляя новый элемент в список Вы указываете ядру сервера опроса на новую задачу. Анализируя параметры каждой заданчи в списке ядро сервера опроса составляет очередь заданий, выполнение которых происходит последовательно. Если задачи имеют конкурирующие параметры, то приоритетом обладает та задача, которая расположена выше в списке.

Добавление задачи в список происходит при нажатии кнопки "Добавить новую запись". Удаление задач происходит по нажатию кнопки "Удалить". Редактирование задач в списке возможно по двойному клику мышкой в списке или по нажатию кнопки "Редактирование".

Каждая задача описывается набором признаков которые представлены на рисунке 5.18.

Рисунок 5.18 - Настройка интервала опроса

Начало опроса - время суток, начиная с которого данное задание будет активно;

Окончание опроса - время суток, после которого данное задание не будет активно;

Периодичность опроса - интервал времени, с которым будет выполняется задание в о время, когда оно активно;

Задача - содержит список задач, которые может выполнить модуль интерфейса выбранного типа энергоконтроллера. Из списка необходимо выбрать одно из действий;

Выполнить до - содержит список задач, которые могут быть выполнены до выполнения основной задачи;

Выполнить после - содержит список задач, которые могут быть выполнены после выполнения основной задачи.

С помощью задач "Выполнить до" и "Выполнить после" Вы можете решать разнообразные задачи, расширяющие функциональность сервера опроса в целом. Это может быть считывание времени последнего опроса из базы данных, автоматическое создание описания приборов в базе данных и т.п.

Перечень задач, которые могут быть выполнены до основной задачи:

1. Посл. опрос с.а. СТД.sql

2. Посл. опрос с.а. ЭХО-Р.sql

3. Посл. опрос с.а. ЭКОМ.sql

4. Посл. опрос ч.а. СТД.sql

5. Посл. опрос ч.а. ЭХО-Р.sql

6. Посл. опрос ч.а. ЭКОМ.sql

7. Произвольная дата начала опроса с а.sql

8. Произвольная дата начала опроса ч а.sql

9. Создание описания СТД.sql

10. Создание описания ЭХО-Р.sql

11. Создание описания ЭКОМ.sql

Задачи 1-6 предназначены для считывания из базы данных даты и времени последнего опроса суточных архивов или часовых архивов для энергоконтроллеров СТД, ЭХО-Р и ЭКОМ соответственно. результатом выполнения этой задачи является переменная FirstDate, которая передается в конкретный модуль интерфейса с прибором для того, чтобы он возобновил чтения архивов с указанной в переменной даты. Если дата и время не были указаны в переменной FirstDate или не были считаны из БД из-за ошибки, то будет считан архив максимально возможной длины.

Задачи 7, 8 позволяют установить произвольное время начала опроса тех или иных данных. Отредактировав SQL (как описано выше) и подставив в выражение вида: SELECT TO_DATE('07.02.2003 00.00','DD.MM.RRRR HH24.MI') FirstDate FROM DUAL нужное значение даты можно будет добиться того, что переменная, FirstDate, содержащая необходимое значение, будет передана в модуль интерфейса с прибором. Тогда чтение архивных данных будет произведено в соответствии с описанием указанным для задач 1-6. Рекомендуется использовать задачи 7, 8 один раз, при первом считывании архивов с приборов. После выполнения считывания архива и записи его в базу данных, эту задачу необходимо заменить на одну из задач 1-6.

Задачи 9-11 позволяют автоматически создать описание энергоконтроллеров СТД, ЭХО-Р, ЭКОМ и всех их каналов в БД ВУ. При выполнении этих задач в БД ВУ будет создано:

- Описание энергоконтроллера, для которого подключена задача;

- Описание всех каналов энергоконтроллера;

- Описание узлов учёта по каждому каналу и привязка их к каналам энергоконтроллерров

Формирование этого описания не подразумевает запись в БД ВУ данных по всех каналам энергоконтроллера. Объем потока данных при передачи их в БД регулируется с помощью задания необходимого числа модулей публикации.

Перечень задач, которые может выполнить модуль интерфейса:

- Чтение текущих показаний

- Пополнение суточного архива

- Пополнение часового архива

- Чтение суточного архива

- Чтение часового архива

г) Закладка "Публикация данных"

Добавление метода публикации в список происходит при нажатии кнопки "Новое задание". Удаление происходит по нажатию кнопки "Удалить задание". Редактирование метода публикации в списке возможно по двойному клику мышкой в списке или по нажатию кнопки "Редактирование".

Каждый метод публикации описывается набором признаков, который представлен на рисунке 5.19.



Рисунок 5.19 - Настройка параметров публикации данных

Задача - содержит список задач, которые может выполнить модуль интерфейса выбранного типа энергоконтроллера. Из списка необходимо выбрать одно из действий;

Модуль публикации - содержит список модулей, которые могут быть сопоставлены выбранной задаче.

Если прибор или энергоконтроллер имеет несколько каналов, по которым производится опрос данных, то для того, чтобы опубликовать данные по одной из задач в расписании опроса по всем каналам необходимо добавить модуль публикации для каждого из каналов, если модуль публикации не предусматривает другого. Т.е. если энергоконтроллер имеет 10 каналов и Вы хотите опубликовать данные по 10 каналам, то необходимо добавить 10 модулей публикации (например запись часовых архивов в БД).

Это правило не относится к публикации данных через OPC. В этом случае модуль публикации данных через OPC добавляется один раз для каждой из задач в расписании опроса, для которых необходима публикация данных через OPC.

6. Организационно-экономическая часть

В этой части дипломного проекта составляется и определяется трудоёмкость задачи и должностной состав при разработке информационной системы АСКУЭ НУ, составляются оперативно-календарный план, смета затрат, производится расчёт срока окупаемости и даются технико-экономические показатели. Для нахождения наиболее эффективного пути решения поставленных задач необходим технико-экономический анализ задания. Прежде чем приступить к выполнению задания, необходимо рационально спланировать свою работу, для этого нужно провести отбор и обоснование комплекса работ. При составлении планов комплекса работ используются в основном сетевые и линейные методы планирования.

6.1 Оперативно-календарный план разработки

Оперативно-календарный план необходим для расчёта трудоёмкости разработки. Для определения трудоёмкости выполнения дипломного проекта прежде всего составляется перечень всех основных этапов разработки, которые должны быть выполнены. По каждому этапу определяется квалификационный уровень исполнителей, а также его трудоёмкость, оцениваемая в человеко-месяцах. По сумме трудоёмкостей этапов определяется трудоёмкость разработки ИС АСКУЭ НУ

В таблице 6.1 приведён перечень этапов разработки и трудоёмкость каждого этапа.

Таблица 6.1 Распределение трудоёмкости разработки ИС АСКУЭ НУ по этапам

№ этапа	Этап разработки	Длительность этапа, дн.	Количество исполнителей, чел	Трудоёмкость, чел/дн.	Трудоёмкость %
1	Составление ТЗ	6,3	3	18,9	11,84
2	Анализ ТЗ	6,3	2	12,6	7,895
3	Изучение рынка программных продуктов	2,1	2	4,2	2,632
4	Разработка функциональной схемы системы	8,4	2	16,8	10,53
5	Выбор ПО для сбора и передачи информации	2,1	2	4,2	2,632
6	Разработка информационной сети	6,3	1	6,3	3,947
7	Выбор и закупка необходимого оборудования	2,1	1	2,1	1,316
8	Настройка ПО для сбора и передачи информации	6,3	1	6,3	3,947
9	Разработка локальной базы данных	4,2	1	4,2	2,632
10	Сравнение получаемых данных с архивами энергоконтроллера	8,4	2	16,8	10,53
11	Разработка аварийной сигнализации	6,3	1	6,3	3,947
12	Отладка совместной работы с АСКУЭ ВУ	16,8	3	50,4	31,58
13	Оформление отчёта	10,5	1	10,5	6,579
	Итого	86,1	22	159,6	100

Сетевой план разработки представлен на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 - Сетевой план разработки

На основе данных по трудоёмкости этапов и по должностным окладам участвующих в проекте работников ведётся расчёт основной заработной платы разработчиков. Основная заработная плата разработчиков на всех стадиях проектирования определяется на основе их месячных должностных окладов в рублях и занятости их в разработке темы в днях.

Данные по заработной плате представлены в таблице 6.2

Таблица 6.2 Должностные оклады разработчиков

Разработчик	Должностной оклад, руб.
Аналитик ИС	4800
Программист	4500
Инженер теплотехнической службы	4600

На основании данных таблицы 6.2 рассчитываем заработную плату разработчиков на этапах разработки согласно оперативно-календарного плана.

Таблица 6.3 Заработная плата разработчиков

Этап разработки	Исполнитель	Трудоёмкость, чел/дн.	Должностной оклад, руб.	Фонд основной зарплаты
Составление ТЗ	Инженер Аналитик Программист	8,4 2,1 2,1	4600 4800 4500	1840 480 450
Анализ ТЗ	Аналитик Программист	6,3 6,3	4800 4500	1440 1350
Изучение рынка программных продуктов	Аналитик Программист	2,1 2,1	4800 4500	480 450
Разработка функциональной схемы системы	Аналитик Программист	10,5 6,3	4800 4500	2400 1350
Выбор ПО для сбора и передачи информации	Аналитик Программист	2,1 2,1	4800 4500	480 450
Разработка информационной сети	Программист	6,3	4500	1350
Выбор и закупка необходимого оборудования	Программист	2,1	4500	450
Настройка ПО для сбора и передачи информации	Программист	6,3	4500	1350

Продолжение таблицы 6.3

Разработка локальной базы данных	Программист	4,2	4500	900
Сравнение получаемых данных с архивами энергоконтроллера	Аналитик Программист	6,3 2,1	4800 4500	1440 450
Разработка аварийной сигнализации	Программист	6,3	4500	1350
Отладка совместной работы с АСКУЭ ВУ	Аналитик Программист Программист	8,4 21 21	4800 4500 4500	1920 4500 4500
Оформление отчёта	Аналитик	10,5	4800	2400
Итого:	Фосн = 31780 руб

Калькуляция сметной стоимости разработки

Целью калькуляции сметной стоимости разработки является экономическое обоснование суммы затрат на её выполнение. Смета затрат на разработку приведена в таблице 6.4

Таблица 6.4 Смета затрат на разработку

Статьи затрат	Обозначение	Сумма, руб.	Примечание
Основная зарплата разработчиков	Фосн	31780	Иэ ОКП
Дополнительная зарплата разработчиков	Фдоп	4767	15% от Фосн
Начисления на зарплату: 35,8% от фонда зарплаты	знач	11377,24	35,6 % + 0,2% на травматизм
Накладные расходы	НР	34958	110% от Фосн
Материалы	М	500	Канцелярские принадлежности
Готовые комплектующие	ГК	235130
Покупное оборудование	ПИ	45515,12
Покупное программное обеспечение	ПО	237905	ОС, Office 2000, Oracle net, сервер опроса
Прочие	ПР	30096,62	5% от всей суммы
Итого	632029 руб.

Таблица 6.5 Стоимость комплектующих изделий

Наименование	Кол-во, шт.	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Энергоконтроллер ЭКОМ 3000	2	58950	117900
Энергоконтроллер СТД	7	9890	69230
Персональный компьютер	2	24000	48000
Итого	235130 руб.

Таблица 6.6 Стоимость покупного оборудования

Наименование	Кол-во, шт.	Цена, руб.	Стоимость, руб.
Преобразователь А-52 (MOXA)	3	2329,79	6989,37
Преобразователь ДЕ 311 (MOXA)	5	6245,31	31226,55
Плата PCI-1602 B (Advantec)	1	6568,2	6568,2
Кабель RS485 марка 24 AWG	50 м.	14,62	731
Итого	45515,12 руб.

6.2 Определение эксплуатационных затрат

Произведём расчёт эксплуатационных затрат для ведения учёта с применением системы, так и без неё. Для более наглядного сравнения, расчёт произведём за год.

Статьи затрат при применении системы АСКУЭ НУ так и без неё совпадают:

- Статья 1. Основная и дополнительная заработная плата с социальными отчислениями.

- Статья 2. Износ аппаратной части.

- Статья 3. Расходуемые материалы.

- Статья 4. Накладные расходы.

Расчёты затрат проводятся аналогично расчётам на разработку.

Расчёт затрат без применения системы АСКУЭ НУ

При ведении системы сбора данных, используя старую систему ручного пересчёта требуется пять наладчиков КИП и пять операторов КИП. Оклад наладчика составляет 4200 руб., оператора - 3900 руб.

Статья 1. наладчики

- Оклад наладчика - 4200 руб.

- дополнительная заработная плата (ДЗП) - 630 руб.,

- Социальные отчисления - 1503,6 руб.

Итого за месяц - 6333,6 руб. Следовательно сумма потраченная на годичную заработную плату пяти наладчиков составляет 380016 руб.

Статья 1. операторы

- Оклад оператора - 3900 руб.

- дополнительная заработная плата (ДЗП) -585 руб.,

- Социальные отчисления - 1396,2 руб.

Итого за месяц - 5881,2 руб. Следовательно сумма потраченная на годичную заработную плату пяти операторов составляет 352872 руб.

Итого по Статье 1 за год расходуется 732888 руб.

Статья 2. Износ аппаратной части системы

Износ аппаратной части системы составляет 100%

Электронные самописцы на сегодняшний день сняты с производства, поэтому чтобы поддержать работоспособность старой системы, по данным предприятия необходимо затрачивать 68220 руб. в год.

Статья 3. расходуемые материалы

Ежедневно расходуется 120 специальных листов круглой формы с нанесёнными на них диаметральными линиями, характеризующими конкретный показатель (давление, температура и т.д.). Стоимость одного листа составляет 1,20 руб. За год с учётом транспортных затрат расходуется 54662,4 руб

Статья 4. накладные расходы

Накладные расходы составляют 20% от затрат по статьям 1-3

Рнакладные = 171154,1 руб.

Итого по статьям 1-4 затрачивается 1026924,5

Расчёт затрат с применением системы АСКУЭ НУ

При ведении системы сбора и передачи информации, используя новую систему, требуется один наладчик КИП и один системный инженер. Оклад наладчика составляет 4200 руб., системного инженера - 4400 руб.

Статья 1. наладчик

- Оклад наладчика - 4200 руб.

- дополнительная заработная плата (ДЗП) - 630 руб.,

- Социальные отчисления - 1503,6 руб.

Итого за месяц - 6333,6 руб. Следовательно сумма потраченная на годичную заработную плату наладчика составляет 76003,2 руб.

Статья 1. системный инженер

- Оклад системный инженер - 4400 руб.

- дополнительная заработная плата (ДЗП) - 660 руб.,

- Социальные отчисления - 1575,2 руб.

Итого за месяц - 6635,2 руб. Следовательно, сумма, потраченная на годичную заработную плату системного инженера составляет 79622,4 руб.

Итого по Статье 1. за год расходуется 155625,6 руб.

Статья 2. Износ аппаратной части системы

Износ аппаратной части системы рассчитывается, исходя из 12,5% амортизационных отчислений, за год по формуле 6.1

(6.1)

где - износ аппаратной части системы

- стоимость аппаратной части системы, состоит из готовых комплектующих ГК и покупного оборудования ПИ; Общая сумма стоимости аппаратной части составляет 280645,1 руб.

Статья 3. расходуемые материалы

Ежемесячно расходуется 1 упаковка бумаги стоимостью 180 руб. За год с учётом транспортных затрат расходуется 2246,4 руб.

Статья 4. накладные расходы

Накладные расходы составляют 20% от затрат по статьям 1-3

Рнакладные = 38590,53 руб.

Смета годовых эксплуатационных затрат приведена в таблице 6.7.

Таблица 6.7 Эксплуатационные затраты

Статьи	Старая система	Новая система АСКУЭ
Статья 1 Заработная плата	732888	155625,6
Статья 2 Износ аппаратной части системы	68220	35080,64
Статья 3 Расходные материалы	54662,4	2246,4
Статья 4 Накладные расходы	171154,1	38590,53
Итого	1026924,5	231543,2

Вариант учёта основных фондов с применением системы АСКУЭ экономит 795381,32 руб. ежегодно.

6.3 Срок окупаемости системы

Срок окупаемости системы определим по формуле 6.2.

(6.2)

где - Срок окупаемости системы; - Сметная стоимость разработки (таблица 6.4); Z1 - Затраты по эксплуатации новой системы (таблица 6.7); Z2 - Затраты по эксплуатации старой системы (таблица 6.7).

лет (290 дней).

6.4 Технико-экономические показатели

Технико-экономические показатели созданной системы представлены в таблице 6.8

Таблица 6.8 Технико-экономические показатели

Наименование показателей	Единицы измерения	Значения без АСКУЭ	Значения с АСКУЭ
Технические показатели
Количество подключаемых энергоконтроллеров	шт.		?100
Период считывания: Чтение текущих показаний часовых данных суточных данных	-	- 1 раз в сутки 1 раз в сутки	1 раз в 10 сек 1 раз в час 1 раз в сутки
Максимальная удалённость подключаемых энергоконтроллеров	км		>1
Приём данных	-	Диаграммы	ПК Com-порт
Хранение данных	-	Диаграммы, журналы	Энергоконтроллеры, база ORACLE
Количество ПК	шт.	-	?1
Время считывания архивов с одного энергоконтроллера	сек.	-	20
Тактовая частота процессора	МГц	-	700
Объём ОЗУ	Мб	-	128
Объём НЖМД	Гб	-	4,3
Операционная система	-	-	Windows NT 4.0
Сеть	-	-	10 Мбит/с Ethernet RS-232, RS-485
Экономические показатели
Стоимость разработки	руб.	-	113479
Сметная стоимость программной составляющей	руб.	-	237905
Сметная стоимость аппаратной составляющей	руб.	-	280645,1
Численность исполнителей	чел.	10	2
Эксплуатационные издержки	руб.	1026924,5	231543,2
Срок окупаемости	дн.	-	290

7. Безопасность и экологичность

В этом разделе приведены основные факторы, негативно влияющие на организм человека, а также основные требования, применяемые к рабочим помещениям в соответствии с СанПиН 2.2.4.542-96. Выполнен расчёт искусственного освещения.

7.1 Описание помещения

Помещение операторов парокотельного цеха ОАО "БСЗ" находится на первом этаже двухэтажного кирпичного здания, окнами на западную сторону. Из оборудования в помещении находятся ПЭВМ фирмы Compag, энергоконтроллеры и электронные самописцы, которые после сдачи в промышленную эксплуатацию новой системы, будут сняты.

Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:

- длина помещения 14 м

- ширина помещения 8,5 м

- высота помещения 3,5 м

- число окон 2

- число рабочих мест 1

- освещение: естественное (через боковые окна) и общее искусственное

Вид помещения представлен на рисунке 7.1.

7.2 Оценка безопасности и экологичности проекта

АСКУЭ НУ предназначена для получения архивных данных энергоконтроллеров и передачи их на верхний уровень АСКУЭ ВУ, а также локального сохранения и отображения архивной информации и мгновенных значений.

Используемое оборудование

- Энергоконтроллеры (ЭКОМ-3000, СТД)

- Преобразователи интерфейсов (ДЕ311, А-52)

- Линии связи (Кабель RS485, кабель Ethernet)

- ПЭВМ (фирмы Compag)

- Кондиционер

У всего используемого оборудования режим работы круглосуточный

Энергоконтроллеры предназначены для хранения архивных значений массы, давления, температуры и тепловой мощности по каждому из потребителей.

ЭКОМ-3000

Габариты 500 * 500 * 200 ,окрашенный металлический корпус, исполнение стационарное, напряжение питания 220 В 50 Гц, жидко кристаллический дисплей и органы управления расположены на передней панели.

СТД

Габариты 300 * 150 * 150 ,пластмассовый корпус, исполнение стационарное, напряжение питания 220 В 50 Гц, жидко кристаллический дисплей и органы управления расположены на передней панели

Преобразователи интерфейсов предназначены для преобразования интерфейса RS232 в RS485 (А-52) либо в Ethernet (ДЕ311)

А-52 и ДЕ311

Габариты 120 * 80 * 30, окрашенный металлический корпус, исполнение стационарное, напряжение питания 9 В от выносного блока питания

Линии связи предназначены для передачи информации от энергоконтроллеров к ПЭВМ и от ПЭВМ к серверу базы данных

Кабель RS485 диаметром 10 мм внутри экранирован

Кабель Ethernet диаметром 10 мм витая пара

ПЭВМ предназначен для отображения текущих значений, для хранения и отображения архивных значений для обеспечения аварийной сигнализации посредством общего ПО и специального ПО.

Габариты системного блока 400 * 400 * 120

Диагональ монитора 19 дюймов, марка Compaq S920

Анализ опасных, вредных факторов и возможных чрезвычайных ситуаций ГОСТ 12.0.003-74 "Опасные и вредные производственные факторы. Классификация".

- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

- повышенная или пониженная подвижность воздуха;

- недостаточная освещенность рабочей зоны;

- прямая и отраженная блесткость;

- повышенный уровень шума на рабочем месте;

- повышенный уровень электромагнитных излучений;

- поражение электрическим током;

- повышенная пожароопасность;

7.3 Защита от вредных производственных факторов

7.3.1 Защита воздушной среды

Метеоусловия характеризуются температурой воздуха (t, ^оС), относительной влажностью (U,%), скоростью движения воздуха (V, м/с). Параметры выбираются в зависимости от периода года и категории работ (легкая, средней тяжести, тяжелая).

Тяжесть выполняемых работ относится к категории 1б - работы производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающие некоторым физическим напряжением. Параметры микроклимата соответствуют санитарным нормам, распространённым на данную категорию работающих лиц. Достигаются температурные условия в холодный период, при помощи центрального отопления. В тёплый период с помощью кондиционера. Показатели микроклимата представлены в таблице 7.1

Таблица 7.1 Оптимальные параметры микроклимата

Период	Категория работ	Температура воздуха, ?С не более	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с.
Холодный	легкая-1а	22-24	40-60	0,1
	легкая-16	21-23	40-60	0,1
Тёплый	легкая-1а	23-25	40-60	0,1
	легкая-16	22-24	40-60	0,2

Оптимальные показатели микроклимата обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8--часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создает предпосылки для высокого уровня работоспособности являются предпочтительными на рабочих местах. Оптимальные показатели микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением( в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и т.д.).