FAST/TOOLS

FAST/TOOLS — системная платформа реального времени для приложений SCADA от Yokogawa (с более чем 35 летней историей).
FAST = Flexible Advanced System Techniques.

Области применения FAST/TOOLS

• Эксплуатация трубопроводов
• Добыча нефти и газа
• Нефтебазы
• Плавучие установки для добычи, хранения, отгрузки и транспортировки нефти
• Платформы трубной обвязки устьев скважин
• Погрузка и разгрузка танкеров и грузовиков
• Инфраструктура
• Управление транспортировкой и распределением электроэнергии
• Фермы ветроагрегатов и солнечных панелей
• Опреснение морской воды
• Геотермальное отопление/охлаждение
• Горная промышленность
• Водоснабжение и водоотведение и др.

Программные компоненты FAST/TOOLS

Функциональные компоненты FAST/TOOLS

HMI-интерфейс FAST/TOOLS реализован на платформе Web.

Размеры системы FAST/TOOLS

Кроссплатформенность

FAST/TOOLS поддерживает 4 серверных платформы:

Облачные вычисления и виртуализованная архитектура

Программная платформа FAST/TOOLS полностью поддерживает облачные вычисления и виртуализованную архитектуру.

Анализ эффективности системы аварийных сообщений

Alarm System Performance Analysis (ASPA) Software Module помогает улучшить качество и эффективность системы аварийных сообщений, чтобы оператор не утонул в море сообщений и своевременно принимал правильные решения.

Метрики для анализа аварий

ASPA поддерживает набор предопределённых метрик:

• Количество аварий за заданный период
• Самые частые аварии за заданный период
• Счётчики аварий в определённое время
• Счётчики отложенных на полку аварий в определённое время
• Идентификация самых длительных аварий за определённый период
• Соотношение аварий по приоритетам за определённый период
• Подсчёт аварий, принятых оператором
• Взаимная корреляция аварийных сообщений

Интеграция приложений

Сотрудничество и поддержка принятия решений

Collaboration / Decision Support Solution (CDSS) предоставляет среду визуального контекста, объединяющую данные (видеопотоки, URL, базы данных, электронные таблицы, pdf документы и т.п.) из различных источников (эксплуатация, техническое обслуживание, бизнес информация, безопасность), чтобы одного взгляда было достаточно для быстрой оценки ситуации и принятия правильного решения.

Интеграция приложений на уровне баз данных

RDBMS Engine - движок для интеграции приложений на уровне баз данных.

Разработка пользовательских приложений

FAST/TOOLS предоставляет разработчикам приложений программные интерфейсы:

• VB-API
• .NET-API
• C-API
• JAVA-API
• Python-API
• WebServer-API
• ODBC-API

Горячее резервирование с технологиями Fail-over и Fail-back

Программный модуль Hot-Standby поддерживает двойное, тройное, 4-х и 6-ти кратное резервирование серверов и RAID, независимо от применяемой среды передачи данных, географического расстояния, различных доменов и аппаратного обеспечения сервера.

Физическая изоляция и сетевая безопасность

Специалисты по сетевой безопасности Yokogawa рекомендуют разделять сети в соответствии с требованиями ISA-99.

Сетевую безопасность обеспечивают межсетевые экраны и демиталлиризованные зоны (DMZ).

Журнал действий оператора

Действия оператора фиксируются в журнале Action Log.

• Кто? Имя оператора или прикладной программы, которая произвела изменения
• Где? Откуда было сделано изменение
• Когда? Дата и время, когда произошло изменение
• Что? Подробности изменения, старая и новая величина
• Изменение уставок
• Изменение аварийных границ
• Квитирование аварий
• Открытие/закрытие клапанов
• Login/logout (успешная или неудачная авторизация)
• Почему? Оператор может добавить свои комментарии

Запись и проигрывание сценариев

В дополнение к журналу действий оператора FAST/TOOLS предлагает инструмент видеозаписи в реальном времени изображения на экране оператора, включая перемещение мыши и нажатие клавиш.

Эта видеозапись может потом использоваться "для разбора полётов", обучения операторов, удалённой демонстрации правильных действий в определённой ситуации, помощи ремонтной службе и т.п.

Связь

Соединения

• OPC сервер и клиент (OPC UA, DA, A&E)
• ODBC сервер и клиент для доступа к процессным и конфигурационным данным
• DDE для поддержки связи с устаревшими продуктами других производителей
• Data Set Service (DSS) представляется разработчикам как API для быстрого соединения к приложениям и базам данных других производителей
• Нативное соединение с OSIsoft PI реального времени

Драйверы связи с полевыми устройствами ввода-вывода

• OPC UA, DA, A&E клиент
• RTU драйверы для протоколов Modbus, WITS, DNP3 и HEX Repeater
• IEC драйверы для пртоколов IEC 61850 и IEC60870
• Нативная интеграция Yokogawa для контроллеров CENTUM, ProSafe-RS
• Нативная интеграция Yokogawa integration для контроллеров STARDOM RTU, FAM3 PLC и DA
• Драйверы Rockwell Automation для протоколов CIP, DH+ & DF1 (для PLC5, ControlLogix)
• Драйверы Siemens для протоколов 3964R и SAPI-S7 (для SIMATIC S5 и S7)
• Драйверы Emerson для протоколов BSAP и Fisher ROC (для Bristol Babcock RTU) и др.

Отличия FAST/TOOLS от других систем

• Online добавление/удаление драйверов ввода-вывода
• Связь с удалёнными станциями PLC/RTU по расписанию или по готовности
• На одном хосте может параллельно работать до 255 различных драйверов I/O
• Поддержка независимой от среды передачи связи (оптоволокно, радио, спутник, GSM, GPRS и PSTN)
• Синхронизация времени по GPS и NTP с подсистемами и другими узлами
• Обработка меток времени от полевого оборудования (расположение аварий в корректной последовательности, отражающей реальные физические рабочие условия)
• EQUIPMENT/FAST I/O-драйверы для полевого оборудования могут конфигурироваться как time-master или time-slave
• Специальный драйвер для синхронизации времени по GPS
• Работа модема по расписанию для связи с удалёнными устройствами, что позволяет опрашивать, например, 70 устройств с помощью только 3 модемов
• Обработка данных по событиям. Устройства сами инициируют передачу данных
• Поддержка сбора исторических данных. Собранные полевым устройством данные во время сбоя связи корректно встраиваются в существующие исторические файлы после восстановления связи
• Предсказуемое поведение (предварительно настраиваемое) при сбое связи. Например, при сбое связи по основной сети Ethernet система временно переключается на последовательную линию

Мониторинг состояния линий связи

База данных

• Управляемая по событиям структура
• Поддерживает свыше 200 тысяч операций чтения/записи в секунду на один экземпляр БД
• Распределение нагрузки для оптимизации производительности
• Memory resident
• Может быть распределена по нескольким серверам
• База данных аварий и событий
• База данных реального времени
• Историчсекая база данных
• Обмен данными с чужими БД

Архитектура FAST/TOOLS

Концепция Standalone

Полнофункциональная SCADA (среда исполнения и среда разработки на одной машине).

Концепция Remote Web HMI Server/Client

Сбор, обработка и хранение данных на выделенном мощном сервере, а операторский интерфейс и среда разработки на одной или нескольких АРМ оператора/инженера.

Концепция распределённой системы

Распределённая база данных реального времени на нескольких Fronf-End серверах (сбор данных и первичная обработка).

Концепция Remote Web HMI Client

Web HMI Server на выделенном компьютере обслуживает связанных с ним удалённых Web HMI клиентов. Эти Web HMI клиенты легко разворачиваются в сетях LAN, WAN и VPN, т.к. не требуют локальной установки программного обеспечения и лицензий (zero deployment).

Архитектура Host-to-Host

Применяется для связи двух и более автономных систем, которые синхронизируют и обмениваются данными между независтмыми доменами.

Архитектура предприятия

Enterprise Automation Solution (EAS) позволяет глобальным компаниям, предприятия которых разбросаны по всему миру, передавать данные реального времени и исторические данные с уровня заводов на корпоративный уровень (многоуровневая и многоузловая конфигурация).

Маршутизация информации

Логическая сеть автоматизации обнаруживает новый сервер на любом уровне и обновляет маршрутные таблицы.

Enterprise Operation Module

Единое пространство логических имён позволяет отобразить на одном экране данные с серверов различных уровней.

Enterprise Engineering Module

Локальные и удалённые разработчики могут работать online или offline в интегрированной среде централизованного инжиниринга с единой базой данных.

Авторизация и аутентификация на основе роли

Система безопасности приложения SCADA интегрирована с системой безопасности операционной системы. Пользователь входит со своим логином и паролем Windows и получает доступ в соответствии со своим профилем FAST/TOOLS.

Интеграция FAST/TOOLS и CENTUM VP

Remote Gateway Station (RGS) применяется в качестве шлюза между SCADA и РСУ.

Мобильные HMI клиенты

Web-HMI Client - web-клиент с операторским интерфейсом на базе виртуальной машины Java.

Mobile-Client - web-клиент с операторским интерфейсом на базе HTML.

Разработка графических мнемосхем выполняется в стандартном HMI-редакторе с некоторыми ограничениями. HTML-код генерируется автоматически.

Инжиниринг

Объектно-ориентированная разработка приложения

FAST/TOOLS поддерживает объектно-ориентированную разработку, которая позволяет создавать предопределённые классы объектов для расчётных функций (потоков, производительности, запасов), технологического оборудования (насосов, двигателей и клапанов), производственных участков (HVAC, танков, смесителей, сепараторов, турбин и т.п.) из которых могут легко генерироваться многочисленные экземпляры объектов управления.

Например, чтобы добавить один клапан разработчик генерирует объект-потомок из класса клапанов, который автоматически наследует все специфические параметры клапана, определённые в родительском классе: имя, локацию, аварийные уставки, цвета, анимацию и т.д. При удалении экземпляра объекта автоматически удаляются все связанные с этим объектом элементы (items).

Преимущества объектно-ориентированного инжиниринга

Операционные преимущества:

• Поскольку функциональность определяется один раз в виде класса объекта, а изменения автоматически распространяются на все экземпляры-потомки, то значительно сокращаются сроки разработки.
• Разработка на функциональном уровне приводит к более прозрачному инжинирингу, а наглядная связь с физическим технологическим оборудованием уменьшает вероятность ошибок и нестыковок.

Технические преимущества:

• Автоматическое создание и удаление элементов (items) объектов.
• Генерация аварийных сообщений на уровне объекта в результате вычислений и взаимосвязи элементов.

Развёртывание объектов

Объекты могут свободно перемещаться между узлами.

Запуск объектов

Объекты могут запускаться разными способами: непрерывно, по времени, по событию, комбинацией первых 3-х способов.

Быстрая загрузка приложения

Quick Loading Tool позволяет модифицировать и загружать приложение без остановки системы.

Инжиниринг в стиле сетки

Grid Engineering позволяет разработчику быстро внести множество однотипных изменений online.

Обзор промышленного ПО YOKOGAWA

Обзор ПАЗ ProSafe-RS