Схемы возможного импортозамещения контроллеров в системах АСУ ТП компрессорных станций газопроводов (стр. 5 )

Третье место занимает важнейший российский критерий - цена. Здесь эксперты обращают внима­ние на зависимость цены системы от конфигурации, возможность получения новых версий и бесплатного обновления релизов, наличие бесплатной системы разработки. По всем этим трем показателям позиции российских программ, в том числе и Трейс Моуд предпочтительней. Например, лишь Citect и Трейс Моуд предлагают бесплатную систему разработки.

Критерий технической поддержки на четвертом мес­те. Как правило, западные пакеты ПО проигрывают по ру­сификации документации и, тем более, по "либеральности" технической поддержки, наличию "горячей" линии, а главное, по возможности поддержки от разработчика. Последнее не может обеспечить ни один западный разработчик, так как работает в России через дистрибьюторов.

Критерий удобства работы занимает последнее - пятое место. Это универсальность и наличие стандарт­ных языков математического описания данных и про­цессов, удобство пользовательского интерфейса (работа с редакторами), качество графики и стандартных изо­бражений, возможность автоматического построения проекта, эмуляция работы. По всем этим подкритериям впереди также Трейс Моуд, за исключением, пожалуй, работы с редактором представления данных.

3.1. Российский опыт импортозамещения программных средств автоматизации.

Программные средства автоматизации – SCADA - система для АРМов и операторских станций (Wince, Fix, In Touch), функционирующие в том числе и на газокомпрессорных станциях в настоящее время, заменены на программные продукты российских разработчиков, которые внедрены и успешно работают на сложных объектах нефтегазового комплекса, атомной энергетике, ВПК.

Импортозамещающими программными продуктами (SCADA – системами), полностью отвечающими высоким требованиям, предъявляемых к системам визуализации и управления газокомпрессорных станций являются пакеты российских производителей “Trace Mode” фирмы AdAstra и “Master SCADA” научно-производственной фирмы “Интеллектуальные системы автоматизации технологий” (ИнСАТ).

Краткие технические описания российских SCADA-продуктов приведены в Приложении №4.

Необходимо отметить, что техническая поддержка российской клиентуры на всех стадиях от проектирования до внедрения у отечественных фирм значительно лучше, чем у западных именитых представительств.

При полном равенстве функциональных возможностей импортных и российских SCADA-пакетов для решения задач автоматизации газокомпрессорных станций из сравнительного анализа стоимости программных продуктов, приведенного в таблице №9 и диаграмме №1, видно, что отечественные производители более конкурентоспособны в данной области.

Полное отсутствие языковых барьеров, оперативность взаимодействие даже с удаленными клиентами, ориентация на российские технические средства автоматизации (программируемые контроллеры и т. д.)) также способствуют произвести надежное импортозамещение в области сложных SCADA-систем.

Таблица №9

Фирмы производители Пакет	Intellution (США)	Wonderware (США)	AdAstra (Россия)	ИнСАТ (Россия)
Название пакета	Fix HMI для WinNT	In Touch	Trace Mode5	Master SCADA MSRT-V
Стоимость в USD Без НДС	Разработка Development 8778	Выполнение Runtime 5850	4920	2799	1500

Диаграмма №1

Российские программные средства автоматизации полностью перекрывают функциональные возможности западных аналогов, не нуждаются в русификации и дешевле в 3-5 раз.

При этом гарантируется сопровождение русских клиентов на всех этапах проектирования, наладки, эксплуатации и послегарантийного обслуживания.

Выбор SCADA-системы

Основное отличие предлагаемой методики сравни­тельного анализа заключается в использовании косвен­ных заключений экспертов, что улучшает достоверность получаемой информации. При сравнительном анализе использовалось специальное ПО, разработанное в фирме Интелсист и основанное на методе анализа иерархий.

Перед нами стояла проблема выбора среди трех отобранных на предварительной стадии SCADA-систем и требовалось их срав­нить (рис. № 9).

Рис. № 9

В этом случае глобальная цель задачи - это выбор наилучшей SCADA-системы; критерии – это требования, которым должна удовлетворять SCADA-система; альтернативы - это SCADA 1, SCADA 2, SCADA 3.

Нужно было учесть относительную важность крите­риев. Самым значительным (влияющим на выбор критерием) бралась цена SCADA-системы.

На первом шаге оценивалась значимость критери­ев по парным сравнениям критериев между собой. Следовало ответить примерно на следующие вопросы:

·  насколько цена системы влияет на ее выбор?

·  удобство работы с ней?

·  обмен данными в системе?

·  надежность?

·  полнота технической поддержки?

Для ответа на поставленные вопросы экспертам предлагалась девятибальная вербальная шкала относи­тельной важности вида:

Качественная оценка

Одинаковая значимость

Некоторое преобладание значимости одного действия перед другим (слабая значимость)

Существенная или сильная значимость

Очень сильная или очевидная значимость

Абсолютная значимость

После ответа на вопросы система рассчитывала приоритеты критериев в численном и графическом виде. При этом также выдавалась согласованность суждений экспертов. Если полученное отношение согласованности больше 10%, то экспертам следовало пересмотреть свои суждения.

Следующим шагом нужно было оценить SCADA-системы по всем вышеуказанным критериям. Для этого экспертам нужно было ответить на следующие вопросы:

·  насколько в SCADA 1 удобнее работать с редакторами, чем в SCADA 2?

·  насколько SCADA 1 дешевле SCADA 2?

И т. д.

Далее рассчитывались локальные приоритеты SCADA-систем по каждому из подкритериев: цене, надежности и т. д. Затем рассчитывались глобальные приоритеты SCADA-систем; для суждений по каждому из критериев выводится значение согласованности, а затем - общая согласованность для всей иерархии.

Программа позволила выбрать SCADA-систему, которая в надлежащей степени удовлетворяет нашим требованиям с учетом их значимости.

Была выбрана SCADA - система Trace Mode 5

4. Исследование производственных мощностей отечественных производителей, способных участвовать в импортозамещении контроллеров и их программного обеспечения.

Были обследованы около 50 российских предприятий, способных участвовать в импортозамещении контроллеров и их программного обеспечения (см. приложение №3).

Многие из обследованных предприятий способны обеспечить контроллеры программным обеспечением, меньше имеют возможность изготавливать контроллеры.

Предпочтение отдавалось российским фирмам, имеющим возможность комплексно решить задачу импортозамещения в системах управления газоперекачивающих станций. Фирмам, уже имеющим свое производство отечественных контроллеров (на импортной элементной базе), имеющим коллективы опытных проектировщиков, обладающих знаниями в данной предметной области, имеющим сборщиков и монтажников электротехнических шкафов с автоматикой, бригады наладчиков, выезжающих на удаленные объекты для сдачи систем автоматизации.

Таких российских фирм-производителей ПЛК и программного обеспечения, отвечающих требованиям мирового уровня и поставленной задаче, выявлено 6: Компания ДЭП /Москва/, ПО «Промприбор» /г. Чебоксары/, ТЕКОН /Москва/, ЭЗАН /Черноголовка, МО/, ЭМИКОН /Москва/, ЭЛНА /Москва/.

Все эти производители отечественных ПЛК создают свои изделия на базе высоконадежной модульной электроники промышленного назначения ведущих западных фирм, имеют практический опыт и подготовленные кадры для проектирования, производства и монтажа систем автоматизации со своим оборудованием.

Среди этих ведущих фирм, в свою очередь, можно отдать

предпочтение, той российской фирме, которая:

·  имеет практический опыт и подготовленные кадры для проектирования, производства и монтажа систем автоматизации со своим оборудованием во взрывоопасных объектах (российские лицензии, сертификаты Госстандарта на оборудование и т. д.)

·  располагает необходимыми производственными мощностями, способными обеспечить требуемые объемы выпуска импортозамещающих контроллеров;

·  имеет средства автоматизации собственной разработки, отвечающие специфическим требованиям взрывозащиты;

·  обеспечивает своим оборудованием требования к системам автоматического пожаротушения и имеет необходимые российские сертификационные документы.

Важнейшим условием успешного выполнения комплекса работ по проектированию, изготовлению и внедрению «под ключ» систем автоматизации газоперекачивающих станций с комплектацией отечественными контроллерами и программным обеспечением является также практический опыт работы фирмы по автоматизации в нефтегазовой промышленности.

Учитывая специфические требования, предъявляемые к АСУ ТП компрессорных станций газопроводов, наиболее подходящей российской фирмой, способной масштабно выполнить задачу импортозамещения программируемых контроллеров, является .

При этом фирмой предусматривается широкая кооперация российских производителей при проектировании и изготовлении комплекса автоматизации.

Основной производственной базой выбраны хорошо зарекомендовавшие себя предприятия Новгородской области, в которой сосредоточены современно оснащенные производства приборостроения, радиоэлектроники, электротехники, автоматики.

Производитель электронной техники имеет сертификат соответствия системы качества требованиям международных стандартов ИСО 9002.

«Старорусский приборостроительный завод»» более 40 лет специализируется на разработке приборов и средств регулирования и управления. Имеет внедренную международную систему качества ИСО 9000.

» является ведущим предприятием России по производству слаботочной коммутационной техники (герконовые реле, переключатели и т. д.) (подробней см. Приложение ).

На новгородских производственных площадях можно организовать сборку и монтаж электротехнических шкафов с автоматикой для газоперекачивающих станций.

На базе завода «Старорусприбор» имеется возможность развернуть испытательный стенд, на котором отрабатывается алгоритмическое и программное обеспечение с реальной аппаратурой перед отправкой продукции Заказчику.

Высокий профессиональный уровень и производственный опыт новгородских специалистов гарантируют успешное выполнение сложных задач в области автоматизации газокомпрессорных станций.

5. Предварительный расчет надежности и эффективности импортозамещения контроллеров в АСУ ТП компрессорных станций газопроводов.

Основным критерием надежности является наработка на отказ. Время наработки на отказ каждого устройства – не менее часов.

Этому критерию отвечают все рассматриваемые изделия.

Очень важно, что российские контроллеры, в частности, “ЭМИКОН”, работоспособны при плохом качестве электроэнергии (недостаточное напряжение сети, резкие перепады напряжения в сети), что особенно часто имеет место в удаленных районах России. При проектировании контроллеров этот аспект учитывался как один из важнейших, наряду с проблемами заземления, взрывобезопасности и др.

Основным критерием эффективности импортозамещения, при равенстве других параметров, является цена изделия.

Был проведен сравнительный технико-коммерческий анализ контроллеров западных и российских фирм.

Были рассмотрены предложения фирм OMRON (Япония), SIEMENS (Германия) и ЭМИКОН (Россия) на поставку программируемого контроллера с панелью оператора и сетевым модулем, а также средств программирования контроллеров и панелей управления.

Конфигурации контроллеров приведены в табл.№10

Таблица №10

Тип сигналов ввода/вывода	Диапазон сигнала	Кол-во каналов
Входные аналоговые сигналы	0…5 мА	96
Входные дискретные сигналы	0…24В	96
Выходные дискретные сигналы	0…24В	96
Информационный канал для подключения к полевой шине (скорость обмена не менее 2 Мбит/сек)	RS - 485	1
Графическая панель оператора (кол-во отображаемых точек)	320 х 240	1

Состав и цены ПТК (со склада в г. Москве) приведены в табл.11-13 (цены без учета НДС).

OMRON (CVM1) Таблица №11

Назначение устройств и программных средств	Тип устройств и ПС	Кол-во	Цена USD	Стоимость USD
1. Базовый комплект, включающий ЦП, блоки питания, каркасы и межблочные устройства сопряжения	CVM1-CPU11 CVM1-BC103 CVM1-PA208 CVM1-B1064 CV500-CN312	1 1 2 1 1	1349 358 315 249 249	1349 358 630 249 249
2. Модуль ввода аналоговых сигналов	C500-AD501	6	1421	8526
3. Модуль ввода дискретных сигналов	3G2A5-ID218	3	232	696
4. Модуль вывода дискретных сигналов	3G2A5-OC224	3	429	1287
5. Сетевой модуль	CV500-SLR21	1	1969	1969
6. Графическая панель оператора	NT600S-ST121-EV3	1	1554	1554
7. Итого: стоимость контроллера	16867
8. Средства программирования панели оператора	NT-ZJ3AT1-EV1	1	387	387
9. Средства программирования контроллеров	S4SWIN-V3.1	1	373	373
10. Итого : стоимость ПТК	17627
11. Транспортировка, таможенные расходы ( 18 %)	3173
12. Итого: стоимость ПТК со склада в Москве (USD)	20800

SIEMENS ( Simatic S-400 ) Таблица №12

Тип	Кол-во	Цена USD	Стоимость USD
1.  VR1 ER2 PS405 PS407 CPU414-1 FM460-1 IM461-1 Терминал IM461 BACK-VP Battery	1 1 1 1 1 1 1 1 2	697 290 552 523 2294 337 337 55 9	697 290 552 523 2294 337 337 55 18
2. SM431	12	523	6276
3. SM421	3	250	750
4. SM422	3	366	1-98
5, CP443-5	1	1155	1155
6. OP-25	1	1684	1684
7. Итого: стоимость контроллера			16066
8. GAV9620-1AA07-1ABO	1	958	958
9.  PG720P GES7800-OAC00-7BAO GES7798-OA01-0XAO	1 1 1	5452 105 70	5452 105 70
10. Итого: стоимость ПТК			22651
11. Транспорт, таможенные расх. (18%)			4077
12. Итого: стоимость ПТК в Москве			26728

ЭМИКОН ( ЭК-2105 ) РФ Таблица №13