Интеграционный сервис передачи данных между АСУ ТП и MES

В работе рассматриваются вопросы интеграции информационных систем горнорудного предприятия, построенных на основе концепции SOA. Был разработан интеграционный сервис, обеспечивающий передачу данных между АСУ ТП, MES и ERP системами.

Введение ……………………………………………………………………………………………………. 14

1 ЗАДАЧИ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ………………………………………………. 15

1.1 Информационные системы управления производством……………………. 15

1.2 Задача интеграции уровней информационных системах
производственного предприятия …………………………………………………………… 19

1.3 Протокол OPC как стандарт передачи данных из АСУ ТП……………….. 22

1.4 Формат описания производственных данных для ERP …………………….. 26

1.5 Требования к интеграционному сервису ………………………………………….. 27

1.5.1 Требования к модулю сбора данных ………………………………………… 27

1.5.2 Требования к модулю предоставления данных ………………………… 28

1.6 Модель базы данных MES системы …………………………………………………. 29

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА ………………………. 33

2.1 Архитектура интеграционного сервиса ……………………………………………. 33

2.1.1 Модуль сбора данных с уровня АСУ ТП ………………………………….. 36

2.1.2 Модуль предоставления данных из БД …………………………………….. 41

2.2 Структура конфигурационного файла ……………………………………………… 44

3. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРАЦИОННОГО СЕРВИСА ………………………………… 45

3.1 Язык программирования и среда разработки ……………………………………. 45

3.2 Использование компонентов …………………………………………………………… 45

3.2.1 Nlog framework………………………………………………………………………… 46

3.2.2 Entity framework ………………………………………………………………………. 46

3.2.3 OPC Foundation ……………………………………………………………………….. 46

3.3 Создание дистрибутива интеграционного сервиса …………………………… 47
3.4 Результаты работы интеграционного сервиса ………………………………….. 48

4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ…………………………………………………………………………… 51

4.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………………….. 51

4.2 Анализ конкурентных технических решений …………………………………… 52

4.3 SWOT – анализ ……………………………………………………………………………….. 53

4.4 Организация и планирование работ …………………………………………………. 55

4.4.1 Продолжительность этапов работ ……………………………………………. 56

4.4.2 Расчет накопления технической готовности …………………………….. 59

4.5 Расчёт сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………. 61

4.5.1 Расчёт затрат на материалы ……………………………………………………… 61

4.5.2 Расчёт заработной платы …………………………………………………………. 62

4.5.3 Расчет отчисления на социальные нужды ………………………………… 63

4.5.4 Расчет затрат на электроэнергию……………………………………………… 63

4.5.5 Расчет амортизационных расходов ………………………………………….. 64

4.5.6 Расчет расходов на услуги связи ……………………………………………… 65

4.5.7 Расчет прочих расходов …………………………………………………………… 65

4.5.8 Расчет общей себестоимости разработки …………………………………. 66

4.5.9 Расчёт прибыли ……………………………………………………………………….. 66

4.5.10 Расчёт НДС……………………………………………………………………………. 66

4.5.11 Цена разработки НИР ……………………………………………………………. 67

4.6 Оценка научно-технического уровня НИР ……………………………………….. 67

5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ …………………………………………………… 69

5.1 Производственная безопасность ……………………………………………………… 69

5.1.1 Повышенное Электромагнитное излучение …………………………….. 69
5.1.2 Повышенные показатели микроклимата ………………………………….. 70

5.1.3 Освещенность рабочей зоны ……………………………………………………. 71

5.1.4 Повышенный уровень шума…………………………………………………….. 72

5.1.5 Психофизические факторы………………………………………………………. 73

5.1.6 Электробезопасность ……………………………………………………………… 74

5.2 Экологическая безопасность…………………………………………………………… 75

5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях…………………………………………. 75

5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ….. 77

5.5 Организационные мероприятия обеспечения безопасности рабочей
зоны……………………………………………………………………………………………………… 77

Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 78

Список используемых источников ……………………………………………………………… 79

ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………………………………… 82

В рамках выполнения магистерской диссертации была реализована
функция MES-системы, которая обеспечивает интеграцию уровней
информационных систем горнодобывающего предприятия.
В ходе работы были определены наиболее распространенные
промышленные стандарты OPC, выполнен обзор функций системы MES,
изучен стандарт описания данных B2MML, описаны технические
требования, описана физическая модель базы данных и определены
преимущества SOA-архитектуры.
В результате была спроектирована архитектура программных модулей
интеграционного сервиса, были описаны алгоритмы работы модулей,
разработан модуль осуществляющий сбор данных из OPC HDA сервера,
разработан модуль предоставляющий данные в структуре B2MML,
разработана структура файла конфигурации этих модулей и был создан
дистрибутив для установки программных модулей.

1.MES-системы. Взгляд изнутри, Е. Андреев, Н. Куцевич, И.
Куцевич, 240с, 2015.
2.Организация производства и управление предприятием [Текст]:
учебник / под ред. О.Г. Туровца. -М.: ИНФРА-М, 2004. – 493с
3.Как успешно внедрить MES: советы профессионалов. Пол
Бранденбург (PaulBrandenburg),дляInTech[Электронныйресурс].
Режимдоступа:http://ua.automation.com/content/kak-uspeshno-vnedrit-mes-
sovety-professionalov. Дата доступа: 14.05.2018
4.Интегрированныесистемыпроектированияиуправления:
SCADA-системы, И. А. Елизаров, А. А. Третьяков, А. Н. Пчелинцев, В. А.
Погонин, В. Н. Назаров, П.М. Оневский, 2015.
5.Порядок создания, модернизации и сопровождения АСУТП,
Федоров Ю. 2011, 511 с.
6.Общие сведения о SCADA Infinity [Электронный ресурс]
URL: http://elesy.ru/scada-infinity.aspx (дата обращения 25.05.2018)
7.ОбзортехнологииOPC(датаобращения12.05.2018):
http://www.opcfoundation.org/Downloads/Overview/OPC%20Overview%201.00.
pdf
8.Применение технологии OPC, Ковязин Р.Р. 2013. 16 с.
[Электронный ресурс] URL: http://www.ict.edu.ru/ft/001796/vestnik10_8.pdf
(дата обращения 11.05.2018)
9.Энциклопедия АСУ ТП, Денисенко В. И. 389 с. [Электронный
ресурс] URL: http://www.bookasutp.ru/OPC-technology.pdf (дата обращения
01.05.2018)
10. Всё, что Вы хотели знать об ISA-95 [Электронный ресурс]
URL: http://mescenter.ru/mesaconf/presentations/mesa2009_201_levering_isa.pdf
(дата обращения 15.05.2018)
11. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA),
2007, 256 с.
12. Свободная объектно-реляционная система управления базами
данных PostgreSQL [Электронный ресурс] URL: https://www.postgresql.org/
(дата обращения 15.05.2018)
13. Знакомство с приложениями служб Windows [Электронный
ресурс]URL:https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/framework/windows-
services/introduction-to-windows-service-applications(датаобращения
15.03.2018)
14. СозданиеслужбWindowsCommunicationFoundation,
Джувел Леве, 592с, 2008.
15. Компонент протоколирования в программном обеспечении
[Электронный ресурс] URL: http://www.nlog-project.org (дата обращения
15.05.2018)
16. Общие сведения об Entity Framework [Электронный ресурс]
URL: https://docs.microsoft.com/ru-ru/dotnet/framework/data/adonet/ef/overview
(дата обращения 15.05.2018)
17. Решения для работы с протоколами OPC [Электронный ресурс]
URL: https://opcfoundation.org (дата обращения 15.05.2018)
18. ИнсталляторCreateInstall[Электронныйресурс]URL:
http://www.createinstall.ru/ (дата обращения 18.05.2018)
19. СанПиН2.22.542-96Гигиеническиетребованияк
видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным
машинам и организации работы. М.: Госкомсанэпиднадзор, 1996.
20.СанПиН2.2.4.548–96.Гигиеническиетребованияк
микроклимату производственных помещений. М.: Минздрав России, 1997.
21.СП 52.13330.2011 Свод правил. Естественное и искусственное
освещение.
22.СН 2.2.4/2.1.8.562 – 96. Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории застройки.
23.ГОСТ 12.1.003-83 Шум Общие требования безопасности, 1983.
24.СанПиН 2.2.2/2.4.1340 – 03. Санитарно-эпидемиологические
правилаинормативы«Гигиеническиетребованиякперсональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы».
25.Словарииэнциклопедии[Электронныйресурс].URL:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/
26.ГОСТ 12.1.019–85 Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты, 1985.
27.НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по
взрывопожарной и пожарной опасности, утв. Приказом ГУ ГПС МВД РФ от
31.10.95 № 32.
28. БеловС.В.Безопасностьжизнедеятельностиизащита
окружающей среды: учебник для вузов. – М.: Изд-во Юрайт, 2013. – 671с.
29.Постановление от 30 декабря 2003 г. N 794 О Единой
государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных
ситуаций[Электронныйресурс].URL:
http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_159106/ (дата обращения
15.05.2018)
30.Статья«КакутилизироватьЛюминесцентнуюлампу»
[Электронный ресурс] URL: http://eco63.ru/lampalum.html (дата обращения
15.05.2018)