Βιομηχανικά συστήματα ελέγχου SCADA & προγραμματισμός με το SIMATIC WinCC 7.2

Abstract

Η εργασία συνίσταται στην αναφορά διαφόρων συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου και συγκεκριμένα στα συστήματα SCADA καθώς και στον προγραμματισμό τους μέσω του λογισμικού SIMATIC WinCC της εταιρίας Siemens, για την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο ορισμένων βασικών φυσικών μεγεθών του βιομηχανικού συστήματος. Η εργασία χωρίζεται σε δύο βασικά μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται είναι μία εκτενής παρουσίαση των συστημάτων βιομηχανικού ελέγχου SCADA καθώς επίσης η ανάπτυξη των διαφόρων αυτοματισμών ελέγχου κατά την πάροδο των ετών. Το δεύτερο μέρος αφορά την υλοποίηση σεναρίων βασικών εφαρμογών βιομηχανικού αυτοματισμού SCADA μέσω του λογισμικού SIMATIC WinCC με σκοπό την δημιουργία εποπτικού σταθμού παρακολούθησης των τιμών των μεγεθών που μας ενδιαφέρουν σε ένα σύστημα βιομηχανικού ελέγχου SCADA. Εκμεταλλευόμενοι τις δυνατότητες του λογισμικού παρακολούθησης και ελέγχου SIMATIC WinCC της εταιρίας SIEMENS που χρησιμοποιήσαμε για την υλοποίηση του ελέγχου της βιομηχανικής μονάδος που εξετάσαμε, κατορθώσαμε και εστιάσαμε τις προσπάθειές μας στο προγραμματιστικό μέρος των εφαρμογών, αποφεύγοντας ηλεκτρομηχανολογικές κατασκευές. Με τον τρόπο αυτό, ασχοληθήκαμε με την διασύνδεση και ανάπτυξη κατάλληλων περιβάλλοντων παρακολούθησης και ελέγχου. Δημιουργήσαμε, έτσι, ολοκληρωμένα συστήματα SCADA, τα οποία αποτέλεσαν μία πολύτιμη γνωστική εμπειρία. Στα παρακάτω κεφάλαια θα γίνει μία ιστορική αναφορά στην δομή των βιομηχανικών μονάδων παλαιότερα, στην εξέλιξή τους στην πάροδο των ετών καθώς επίσης και στις ανάγκες που κατέστησαν απαραίτητο τον πλήρη έλεγχο αυτοτελών των μονάδων μίας βιομηχανίας. Φτάνοντας στο σήμερα και συγκεκριμένα στα συστήματα ελέγχου SCADA, πραγματοποιείται μία εκτενέστερη ανάλυση των δομικών στοιχείων που αποτελούν το σύστημα παρακολούθησης όπως επίσης και του τρόπου λειτουργείας τους. Συνεχίζοντας στα επόμενα κεφάλαια, προχωράμε σε μία παρουσίαση του λογισμικού SIMATIC WinCC, από την φάση της εγκατάστασης στο υπολογιστικό μας σύστημα έως και την φάση της παραμετροποίησής του για την βιομηχανική μονάδα που επιθυμούμε να παρακολουθήσουμε. Επίσης, θα δημιουργήσουμε μία δοκιμαστική εφαρμογή για την περαιτέρω εμπέδωση των στοιχείων του λογισμικού υλοποιώντας παράλληλα έναν εικονικό προσομοιωτή, ακριβώς όμοιο με τον πραγματικό για την πλήρη κατανόηση της χρήσης αλλά και της σημασίας του SIMATIC WinCC. Τέλος, παραθέτουμε τα συμπεράσματά μας από την ενασχόληση με την παρούσα εργασία και στο παράρτημα, επίσης, παραθέτουμε τα προγράμματα αυτοματισμού που χρησιμοποιήσαμε.