ПТК КРУГ-2000: удачный выбор для реализации программы импортозамещения

Журнал «Автоматизация и IT в энергетике», №9/2015

Автор:
Прошин Александр Иванович, к.т.н., технический директор НПФ «КРУГ»

В последнее время, в связи с известными событиями в Украине и введёнными против России санкциями со стороны западных государств, для российской экономики сверхактуальной задачей является импортозамещение. Стоит такая задача и перед энергетической отраслью. Особенно острыми являются проблемы замещения импортной продукции в сфере IT. В частности – замещение программно-технических комплексов (ПТК) для создания систем автоматизации. ПТК является ключевым элементом в управлении технологическим оборудованием и в то же время – наиболее уязвимым звеном для различного рода атак со стороны недружественных государств, включая ограничения в поставках в нашу страну комплектующих и программного обеспечения (ПО), наличие так называемых «закладок» с вредоносным ПО и т.д. 

В силу ряда причин в течение достаточно долгого времени вектор выбора Заказчиками производителя ПТК был смещён в сторону иностранных брендов. В некоторых отраслях нашей экономики, например, в нефтегазовом секторе, это смещение было особенно заметным, вследствие чего решение вопроса об импортозамещении здесь требует достаточно больших усилий. Энергетика в этом плане менее зависима от импорта, так как электро- и теплоэнергетические компании оставляли некоторую нишу для российских производителей. За счёт этого в стране существует несколько достаточно крупных и проверенных компаний в области создания средств автоматизации, способных конкурировать на равных с производителями импортных ПТК. Одна из таких компаний – научно-производственная фирма «КРУГ» – производитель современного российского ПТК КРУГ-2000. 

ПТК КРУГ-2000 зарекомендовал себя как проверенное и надёжное решение для создания автоматизированных систем управления самыми сложными и опасными технологическими процессами во многих отраслях промышленности, включая тепло- и электроэнергетику, добычу, переработку, транспортировку нефти и газа, водоканалы, пищевую промышленность и т.д. Более половины внедрений программно-технического комплекса, а их более 500, приходится на энергетику. На базе ПТК КРУГ-2000 были разработаны решения для автоматизации практически всего спектра технологического оборудования тепловых и электрических станций. Это и котлоагрегаты, и турбогенераторы, и газорегуляторные пункты, и установки ХВО, и узлы учёта энергоресурсов и т.д. В свою очередь, в теплотранспортных компаниях активно внедряются решения по автоматизации насосных станций, центральных и индивидуальных тепловых пунктов, котельных, диспетчерских пунктов. 

Системы автоматизации на базе программно-технических средств НПФ «КРУГ» находятся в промышленной эксплуатации в таких компаниях, как ОГК-2, Э.ОН Россия, ТГК-2, Мосэнерго, Квадра, Т Плюс, ЛУКОЙЛ-Экоэнерго, Интер РАО, Татэнерго, а также на предприятиях Беларуси, Украины, Казахстана, Польши и др. Под управлением ПТК КРУГ-2000 работают энергетические установки ТЭЦ таких предприятий, как ФГУП «Сибирский химический комбинат», Туапсинский НПЗ, Краснодарский НПЗ, металлургический комбинат АрселорМиттал Темиртау (Миттал Стил Темиртау) и др. 

ПТК КРУГ-2000 представляет собой комплекс программных и технических средств для создания систем автоматизации технологических процессов. Для программ импортозамещения важное свойство ПТК КРУГ-2000 – высокий процент «российского содержания» его комплектующих и ПО. Основой ПТК является SCADA КРУГ-2000 полностью российского производства, глубоко интегрированная с программным обеспечением контроллеров СРВК (система реального времени контроллеров) КРУГ-2000. Сами контроллеры – также российского производства. Следует подчеркнуть, что право собственности, разработка и производство основных компонентов ПТК – программного обеспечения и контроллеров – размещены в России и не зависят от поставок из стран санкционного списка. Вследствие чего ПТК КРУГ-2000 может смело рассматриваться как реальная замена импортных аналогов таких производителей. 

Ещё одно важное свойство ПТК КРУГ-2000 – его высокая отчуждаемость, т.е. для внедрения АСУ ТП на базе данного ПТК совсем необязательно использовать инжиниринговые возможности НПФ «КРУГ». С данными программно-техническими средствами имеет опыт работы достаточно большое количество компаний-интеграторов по всей России. Ярким примером такой работы являются внедрения АСУ ТП на предприятиях Башкирэнерго, ныне являющегося активом генерации Интер РАО. Более восьмидесяти АСУ ТП полностью спроектированы и внедрены инжиниринговым подразделением «КВАРЦ Групп» (ранее «Энергоавтоматика», г. Уфа). Есть и ряд других достойных примеров. Таким образом, для многих интеграторов фирма «КРУГ» является не прямым конкурентом в области разработки АСУ ТП, а надёжным партнёром и поставщиком ПТК КРУГ-2000, причём работа по поиску новых партнёров продолжается, и фирма «КРУГ» открыта для сотрудничества. 

Если говорить о «зрелости» предлагаемых технических решений, то ПТК КРУГ-2000 имеет свою уже более чем 20-летнюю историю. Первые внедрения были сделаны еще в 90-х годах прошлого века. Станции оператора и контроллеры имели на тот момент самую современную элементную базу и работали под операционной системой DOS. Некоторые из внедренных в те годы АСУ ТП работают и по настоящее время. Их отличает исключительная надежность, обусловленная отсутствием остановов технологического оборудования вследствие отказа ПТК и минимальными затратами на восполнение комплекта ЗИП. Доказательством высоких потребительских свойств ПТК является и то, что многие Заказчики при модернизации АСУ ТП производят замену старых средств ПТК КРУГ-2000 с истекшим сроком службы на его более современные версии. 

За время своего развития ПТК КРУГ-2000 постоянно претерпевал эволюционные изменения, обусловленные общим развитием технологии в мире. Фирма «КРУГ» – производитель ПТК – является одновременно и крупной инжиниринговой компанией, вследствие чего ПТК систематически модернизируется. При этом используется непосредственная обратная связь от специалистов, участвующих во внедрении АСУ ТП и обладающих знаниями о функционале и возможностях самых современных комплексов зарубежных и российских производителей. 

Таким образом, с 1992 г. ПТК КРУГ-2000 из небольшой, узкозаточенной системы автоматизации превратился в универсальный комплекс, способный решать не только задачи управления локальными агрегатами, но и цехами и целыми производствами, а также служащий для построения крупных систем диспетчеризации сильно распределённых объектов. Для этих целей был разработан специальный телемеханический протокол связи, позволяющий собирать информацию и управлять объектами с использованием медленных и ненадёжных каналов связи. Для решения подобных задач были разработаны контроллеры DevLink-С1000, работающие в расширенном диапазоне температур, а также имеющие в составе некоторых своих модификаций модули GSM, поддержку резервирования нескольких линий связи, в том числе и GSM, механизм шифрования данных. Более 4000 таких контроллеров уже управляют многочисленными объектами по всей России. Пример использования такого контроллера – АСДКУЭ Кузбасской электросетевой компании, где почти 200 контроллеров DevLink-C1000 совместно со SCADA КРУГ-2000 собирают информацию и управляют многочисленными распределительными подстанциями, трансформаторами и реклоузерами восемнадцати филиалов компании. Работа по расширению системы продолжается и в настоящее время. Причём работы по проектированию и внедрению системы осуществляются непосредственно силами Заказчика. 

Достаточно мощным толчком для очередного этапа развития ПТК послужили и различные программы по импортозамещению. В связи с необходимостью реализации функционала, определённого корпоративными требованиями крупных Российских холдингов в области добычи, переработки и транспортировки нефти и газа, значительные изменения коснулись как программного обеспечения, так и контроллерного оборудования. В частности, серьёзные изменения претерпела SCADA КРУГ-2000, анонс версии 4.2. которой вышел недавно. Значительно изменились подсистемы ведения событий, трендов, появился новый функционал по регистрации пользователей и функциям доступа. 

В части технического обеспечения разработаны новые линейки контроллеров и модулей ввода-вывода. Можно отметить, например, разработку нового модуля ввода дискретных сигналов с возможностью регистрации событий с точностью до 2 мсек, хранением небольшого архива с периодом записи до 5 мсек и последующей передачей этого архива в процессорный модуль, где данные значения, в свою очередь, складываются в архив и по специальному каналу передаются серверу базы данных. Таким образом, появилась возможность регистрации и архивирования значений сигналов с высокими требованиями по точности их регистрации. Пример применения такого решения – регистрация сигналов выключателей в системах АСУЭ. Для контроллеров реализована возможность опроса устройств с использованием протокола HART, а также использования сквозного канала для программирования HART-устройств. 

Ещё одно изменение в ПТК – появление нового лицензионного продукта в его составе – имитатора системы реального времени контроллера. Продукт предназначен заменить собой контроллер в процессе разработки и отладки пользовательского программного обеспечения автоматизированной системы управления (АСУ ТП) в условиях отсутствия аппаратной части контроллеров и служит для:

• отладки программ на технологическом языке программирования КРУГОЛ, соответствующем международным стандартам МЭК61131-3
• проверки корректности базы данных контроллера и правильности настройки «встроенных» алгоритмов обработок переменных
• тестирования межконтроллерного взаимодействия
• отладки взаимосвязи между контроллерами и SCADA-системой
• обучения сотрудников инжиниринговых компаний
• создания симуляторов объектов управления. 

Наряду с новыми возможностями ПТК КРУГ-2000 сохранил свои традиционные преимущества, в том числе:

• высокую надёжность, проверенную временем и сотнями внедрений
• полное соответствие ПТК стандартам России, МЭК и другим действующим нормативным документам, в частности, принятым для АСУ ТП в энергетике
• открытость ПТК, обеспеченную поддержкой международных стандартов, таких как OPC DA/HDA, COM, DCOM, ODBC, общепринятых протоколов обмена ModBus RTU, ModBus TCP, МЭК60870-5-101, МЭК60870-5-104, а также наличием обширной библиотеки драйверов для связи с приборами различных производителей
• лёгкую масштабируемость, предоставляющую возможность наращивать автоматизированные комплексы как по информационной мощности, так и по функциональным возможностям
• глубокую интеграцию SCADA КРУГ-2000 и Среды программирования контроллеров в рамках программно-технического комплекса, проявляющуюся в:

• единой среде разработки программ пользователя для контроллеров и серверов БД
• единой, непротиворечивой, однократно набираемой базе данных системы
• наличии собственных высокоскоростных протоколов обмена между контроллерами и  серверами БД и т.д.

• встроенные и настраиваемые высокоэффективные алгоблоки (алгоритмы автоматического регулирования, алгоритмы управления задвижками и т.д.), снижающие трудоемкость инжиниринговых работ
• наличие специализированных функций коммерческого учета тепловой энергии и природного газа
• собственные средства организации системы единого времени. 

Немаловажным преимуществом является гибкая архитектура ПТК КРУГ-2000, позволяющая создавать на его базе автоматизированные системы практически любой сложности и конфигурации. Пример обобщённой структурной схемы ПТК для систем средней и большой мощности представлен на рис. 1. Клиент-серверная модель взаимодействия позволяет распределить вычислительные задачи между компонентами ПТК, тем самым повысив надежность и живучесть комплекса. Для крупных АСУ ТП, состоящих из нескольких независимых систем (например, АСУ ТП ТЭЦ), предоставляется возможность создания распределенной базы данных. Преимуществом такого подхода является снижение требований к вычислительной мощности серверов, возможность проведения поэтапного внедрения АСУ ТП, ремонтопригодность системы, простота локализации отказов, внесения изменений и т.д. При этом клиентские станции (станции оператора) имеют доступ ко всем локальным базам распределенной системы в реальном времени.

Рисунок 1 - Сетевая архитектура ПТК КРУГ-2000

Возвращаясь к вопросам импортозамещения, нужно также отметить 100-процентную локализацию программных интерфейсов и документации на русский язык, что объясняется разработкой большинства его компонентов на территории Российской федерации. 

Сравнение свойств и функционала ПТК КРУГ-2000 с его зарубежными аналогами показывает, что по многим своим характеристикам он не уступает им. Некоторые специфические функции, которые требуют Заказчики, дорабатываются в достаточно короткие сроки. Да и зарубежные комплексы при сравнении достаточно сильно отличаются друг от друга. Таким образом, наличие в России производства программно-технических комплексов для создания АСУ ТП даёт возможность полноценно решать задачи импортозамещения в данной области. А переключение внимания Заказчиков в лице крупных энергетических холдингов на продукцию отечественного производства позволит в кратчайшие сроки ликвидировать зависимость в этой сфере от стран «санкционного списка» и ряд угроз, связанных с ней.