Импортозамещение SCADA: опыт перевода крупного производства на отечественную платформу
В последние несколько лет российские предприятия столкнулись с необходимостью перевода своих систем управления с импортных SCADA-платформ на отечественные аналоги. Основными причинами стали санкции, разрыв отношений с зарубежными вендорами ПО, невозможность продления лицензий и получения техподдержки. Особенно острой эта проблема оказалась для непрерывных производств, где остановка технологического процесса даже на 30 минут может обернуться серьезными убытками и повреждением оборудования.
Летом 2023 года к компании «Creative Way» обратился крупный холдинг, выпускающий стекловолокно. На одном из предприятий заказчика много лет использовалась SCADA-система Wonderware InTouch. Из-за санкционных наложений, иностранный вендор расторг контракт на обслуживание и техподдержку. Более того, была предпринята попытка удаленно остановить производство путем отключения серверов SCADA. Последствия удалось минимизировать, изолировав промышленную сеть, однако функционал системы снизился на треть, а ее развитие и масштабирование оказалось невозможным.
Было принято решение перевести управление производством на отечественную SCADA-платформу. Целями проекта импортозамещения стали:
· обеспечение технологической независимости и безопасности
· повышение отказоустойчивости и скорости работы системы управления
· сохранение инвестиций в оборудование и сети
· расширение функционала и возможность дальнейшей модернизации
Команда «Creative Way» реализовали проект в несколько этапов:
Обследование существующей инфраструктуры АСУ ТП, сбор требований, разработка концепции новой системы. Совместно с технологами предприятия были детально проанализированы все информационные потоки, алгоритмы управления, экраны, визуализации, отчеты.
Особое внимание уделялось «узким местам» и проблемным участкам, возможностям оптимизации процессов.
Выбор целевой SCADA-платформы с учетом специфики производства, требуемого быстродействия, надежности, функциональности. После анализа рынка решение было принято в пользу SCADA «Каскад» — российской разработки на базе немецкой платформы WinCC OA. Основными факторами стали: поддержка контроллеров Siemens, Allen Bradley, промышленных протоколов (Profinet, Modbus TCP); возможность кастомизации и интеграции со сторонними системами через API и промежуточную БД; многоуровневая архитектура с горячим резервированием серверов.
Реверс-инжиниринг существующих алгоритмов управления и мнемосхем. В связи с отсутствием исходных кодов и документации от иностранного вендора, этот этап оказался наиболее трудоемким. Потребовалось фактически заново спроектировать структуру переменных контроллера, карты адресов, описания сигналов. Для этого использовался метод «черного ящика», когда проектируемая система подключалась параллельно с действующей, считывала данные и сравнивала их в реальном времени. Для отладки дискретного оборудования использовались выделенные окна с возможностью безопасно разорвать контур управления.
Разработка новой системы на платформе «Каскад», портирование алгоритмов, перенос мнемосхем операторского интерфейса. Весь функционал был реализован на языке C с использованием скриптов на C#. Дополнительно потребовалась доработка драйверов к контролерам Siemens S7–1500 и разработка механизма обмена рецептурными данными с MES-системой. Для этого была спроектирована отдельная БД на PostgreSQL и настроена передача XML-сообщений по протоколу TCP.
Отладка на стенде, имитирующем ключевые участки производственного процесса. Стенд включал в себя 6 контроллеров, порядка 300 сигналов ввода/вывода, частотные преобразователи, модели печей, конвейеров, дозирующих комплексов. В течение 2 месяцев непрерывно отрабатывались сценарии запуска, остановки, переключения режимов, нештатных ситуаций, проверялась корректность отработки блокировок и аварийной сигнализации.
Эксплуатация с поэтапным переводом контуров управления. Для минимизации рисков остановки процесса переключение осуществлялось по отдельным единицам оборудования, начиная с наименее критичных. На начальном этапе действующая и новая SCADA работали параллельно, данные логировались и сравнивались между собой. Функция управления передавалась только после полной проверки идентичности поведения системы. Всего за 2 недели удалось без инцидентов перевести управление на новую SCADA более 50 единиц оборудования и 2000 сигналов.
Обучение персонала и передача системы в промышленную эксплуатацию. Для каждой группы пользователей (операторы, технологи, инженеры АСУТП) был проведен отдельный курс обучения с отработкой навыков на учебных стендах и тестовом полигоне. Подготовлен комплект эксплуатационной документации, включая руководства пользователя, регламенты техобслуживания, инструкции на случай нештатных ситуаций.
Результаты проекта подтвердили эффективность импортозамещения SCADA:
· Удалось избежать незапланированных простоев производства благодаря поэтапному переключению в период плановых остановов на ТО
· Время реакции оператора на события сократилось на 20% за счет более удобного и отказоустойчивого интерфейса
· Обеспечена интеграция данных между SCADA, MES и ERP для оперативного управления производством и сквозной прослеживаемости партий продукции
ПОДРОБНЕЕ МОЖНО УЗНАТЬ НА САЙТУ «CREATIVE WAY»
