Разработка программного обеспечения для АСУ ТП

Программное обеспечение — это мозг и нервная система любой современной АСУ ТП. От качества его разработки зависит не только стабильная и безопасная работа технологического процесса, но и экономическая эффективность и безопасность всего производства. Физическое оборудование является лишь исполнительным инструментом, в то время как программное обеспечение определяет алгоритмы его работы, реакцию на события и взаимодействие с операторами. Мы специализируемся на разработке прикладного программного обеспечения для всех уровней систем промышленной автоматизации. Мы создаем качественные, эффективные и расширяемые программные решения, которые полностью отвечают технологическим задачам производства заказчика и строятся на передовых отраслевых стандартах.

Комплексный подход к разработке ПО на всех уровнях АСУ ТП

Мы реализуем проекты по разработке программного обеспечения, четко разделяя их по уровням классической пирамиды автоматизации. Это позволяет нам создавать четкую, логически выверенную и легко интегрируемую архитектуру управления.

1. Нижний (контроллерный) уровень: Программирование ПЛК (PLC)

Это основа, фундаментальный уровень, где реализуется вся управляющая логика и алгоритмы. Программное обеспечение для программируемых логических контроллеров (ПЛК) отвечает за непосредственное управление технологическим процессом: контроль датчиков, обработку сигналов, управление исполнительными механизмами, реализацию блокировок и противоаварийных защит (ПАЗ).

Соответствие стандартам

Разработка ведется в строгом соответствии с международным стандартом МЭК 61131-3 (IEC 61131-3) , используя языки программирования, наиболее подходящие для конкретной задачи:

LD (Ladder Diagram). Графический язык, имитирующий электрические релейно-контактные схемы. Это один из старейших и наиболее распространенных языков для ПЛК, интуитивно понятный инженерам-электрикам и специалистам по КИПиА, привыкшим работать с физическими схемами. Идеально подходит для реализации простой дискретной логики. Мы используем LD для написания легко читаемых и быстрых в отладке участков кода, отвечающих за базовую логику работы оборудования. Это позволяет операторам заказчика быстро диагностировать простые неисправности, не углубляясь в сложный код.

FBD (Function Block Diagram). Язык функциональных блоков. Очень эффективен для описания непрерывных и сложных процессов, где важен поток данных и сигналов. FBD отлично подходит для реализации контуров автоматического регулирования (ПИД-регуляторы), сложной обработки аналоговых сигналов и создания пользовательских функциональных блоков для часто повторяющихся задач. Мы активно применяем FBD для программной реализации систем регулирования температуры, давления, расхода, а также для структурирования сложных программ, разбивая их на логические функциональные модули.

SFC (Sequential Function Chart). Язык диаграмм состояний. Графический язык высокого уровня, предназначенный для описания последовательных технологических операций. Незаменим для программирования циклических, пакетных и шаговых процессов (Batch-процессы). SFC является для нас основным инструментом при автоматизации процессов, имеющих четкую последовательность действий. Это позволяет создавать наглядную и легко модифицируемую структуру программы, где логика каждого этапа изолирована и понятна.

ST (Structured Text). Структурированный текст для сложных алгоритмов. Текстовый язык высокого уровня, синтаксис которого напоминает классические языки программирования (например, Pascal или C). Используется для реализации сложных математических вычислений, обработки больших массивов данных. Мы прибегаем к ST для написания сложных вычислительных программ, алгоритмов оптимизации, интеграции с внешними устройствами по сложным протоколам и для создания универсальных функций, которые затем могут быть вызваны из FBD или LD программ.

Надежность и отказоустойчивость

Особое внимание мы уделяем разработке ПО для резервированных и отказоустойчивых систем (H-системы), обеспечивая бесперебойную работу критически важных производственных участков.

Владение всеми языками стандарта МЭК 61131-3 позволяет инженерам-программистам не просто писать надежно работающий код, но и создавать оптимальную программную структуру, комбинируя сильные стороны каждого языка для достижения максимальной производительности, надежности и удобства дальнейшей эксплуатации системы.

2. Верхний (операторский) уровень: SCADA и HMI

Этот уровень обеспечивает взаимодействие человека и машины (Human-Machine Interface, HMI). Мы создаем системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), которые предоставляют операторам и технологам наглядный и понятный инструмент для контроля и управления технологическим процессом.

Визуализация: Разработка эргономичных мнемосхем, которые в реальном времени фиксируют состояние оборудования, ключевые параметры системы (давление, температура, расход и т.д.) и их отклонения от нормы.
Управление: Предоставление оператору удобных элементов управления (запуск/остановок оборудования, изменение уставок регуляторов, выбор режимов работы).
Система тревог: Создание иерархической системы аварийных и предупреждающих сообщений для немедленного оповещения персонала о внештатных ситуациях.
Архивирование и тренды: Настройка сбора и долгосрочного хранения данных с возможностью их анализа и построения графиков (трендов) за любой отчетный период.
Система отчетов: Разработка шаблонов сменных, суточных, месячных и аварийных отчетов для анализа всех производственных показателей.
Платформы: Мы работаем примущественно с отечественными производителями, такими как ОВЕН, КРУГ, ПОЛИГОН

3. Уровень интеграции: MES и ERP

Для современных предприятий важна вертикальная интеграция — бесшовная передача данных от технологического процесса к системам управления производством (MES) и планирования ресурсов предприятия (ERP).

Мы обеспечиваем эту связь, используя промышленные протоколы и технологии:

OPC-серверы (DA/HDA/UA): Организация стандартизированного и безопасного обмена данными между промышленным и офисным сегментами сети.
Интеграция с базами данных: Настройка записи и чтения данных из SQL-серверов для последующего анализа и использования в бизнес-приложениях.

Этапы разработки программного обеспечения

Разработка технического задания (ТЗ): Погружение в технологию и производственные процессы заказчика, систематизация всех требований к функционалу системы и алгоритмам контроля и управления.
Проектирование архитектуры ПО: Выбор программно-технической платформы, разработка структуры программы, описание модулей и информационных потоков.
Непосредственное программирование: Написание кода в соответствии с ТЗ и внутренними стандартами качества. Обязательное комментирование кода для простоты дальнейшего обслуживания.
Внутреннее тестирование и отладка (FAT): Проведение заводских испытаний на стендах или с использованием симуляторов для проверки всей логики ПО перед выездом на объект.
Написание сопроводительной документации: Всё программное обеспечение сопровождается пакетом документации для эксплуатирующего и обслуживающего, в состав которого входит описание алгоритмов, руководство пользователей и системных администраторов, описание сетевых протоколов и баз данных и прочая документация в соответствии с требованиями заказчика.
Внедрение и пусконаладочные работы (ПНР): Комплексная наладка во взаимодействии с реальным оборудованием на объекте эксплуатации.
Обучение персонала заказчика: Инструктаж оперативного и обслуживающего персонала по работе с новым интерфейсом и функционалом системы.
Сопровождение и поддержка: Гарантийное и постгарантийное обслуживание, внесение изменений и модернизация программного обеспечения по требованиям заказчика.