<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">29923</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Machine building and mechanical engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Машиностроение и машиноведение</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">DEVELOPMENT SCADA-SYSTEM FOR MANAGING CME-PLANETARY CARRIERS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>РАЗРАБОТКА SCADA-СИСТЕМЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЛАНЕТАРНЫМ СМЕСИТЕЛЕМ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Богданов</surname>
       <given-names>В.С. Stepanovich</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Bogdanov</surname>
       <given-names>Vasiliy Stepanovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Семернин</surname>
       <given-names>А.Н. </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Semernin</surname>
       <given-names>A.N. </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Анциферов</surname>
       <given-names>С. И.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Anciferov</surname>
       <given-names>S. I.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Колесник</surname>
       <given-names>В.А. </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kolesnik</surname>
       <given-names>V.A. </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>1</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>76</fpage>
   <lpage>81</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://bulletinbstu.editorum.ru/en/nauka/article/29923/view">https://bulletinbstu.editorum.ru/en/nauka/article/29923/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Приведена общая информация о состоянии современных систем управления и методики их создания. Изучен рынок современных программных продуктов и различных версий SCADA –систем. Представлены основные возможности работы SCADA-систем, а также задачи которые данные систему решают на различных предприятиях. Рассмотрены вопросы разработки SCADA-системы в TRACE MODE 6.09 предназначенной для дистанционного управления планетарным смесителем, с возможностью  отображения основных электрических параметров  на мониторе компьютера. Описан способ подключения оборудования управляемого с помощью SCADA-системы через персональный компьютер.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Provides general information about the state of modern management systems and techniques of their creation. Having studied the market of modern software products and different versions of SCADA-systems. The main job opportunities SCADA-systems, as well as the tasks that the data system to solve the various enterprises. The problems of the development of SCADA-system TRACE MODE 6.09 designed for remote control of a planetary mixer, with the ability to display the main electrical parameters on a computer monitor. We describe how to connect the equipment managed by a SCADA-system via the PC.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>SCADA-система</kwd>
    <kwd>планетарный смеситель</kwd>
    <kwd>частотный преобразователь</kwd>
    <kwd>выходные частоты</kwd>
    <kwd>преобразование сигнала</kwd>
    <kwd>сухие строительные смеси</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>SCADA-system</kwd>
    <kwd>planetary mixer</kwd>
    <kwd>frequency transformation-Tel</kwd>
    <kwd>the output frequency signal conversion</kwd>
    <kwd>dry mixes</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Создание современных систем управления базируется на разработке и применении адаптивных интеллектуальных систем, функционирование которых невозможно без использования развитой вычислительной сети, включающей персональные компьютеры (ПК), микроконтроллеры и широкий набор модулей ввода/вывода. Усложнение технологических процессов и производств ставит задачи создания распределенных иерархических систем (АСУТП) и их сквозного программирования, что объясняет появление новых компьютерных технологий для интегрированных систем, объединяющих все уровни производства. В качестве примера может быть названа SCADA-система (Supervisory Control And Data Acquisition), предназначенная для проектирования и эксплуатации распределенных автоматизированных систем управления. SCADA-система предназначена для диспетчерского управления и сбора данных. Везде, где в режиме реального времени требуется осуществлять оперативное управление каким-либо процессом, SCADA-система является наиболее простым и доступным решением.[1] Однако в последних версиях её предназначение значительно расширилось. В частности, отечественная фирма-изготовитель AdAstra Research Group, LTD[2] выпустила 6-ю версию SCADA–системы TRACE MODE (ТРЕЙС МОУД), которая имеет мощные средства для создания распределенных иерархических АСУТП, включающих в себя до трех уровней иерархии: уровень контроллеров – нижний уровень; уровень операторских станций – верхний уровень; административный уровень. На рынке программных продуктов существует много версий SCADA-систем в основном зарубежных производителей, например Genesis фирмы Iconics, FactoryLink фирмы UnitedStatesDATDCo. (США), WinCC фирмы Siemens (Германия) и др.SCADA-системы решают следующие задачи:Обмен данными с «устройствами связи с объектом» (то есть с промышленными контроллерами и платами ввода-вывода) в реальном времени через драйверы.Обработка информации в реальном времени.Логическое управление.Отображение информации на экране монитора в удобной и понятной для человека форме.Ведение базы данных реального времени с технологической информацией.Аварийная сигнализация и управление тревожными сообщениями.Подготовка и генерирование отчетов о ходе технологического процесса.Осуществление сетевого взаимодействия между SCADA ПК.Обеспечение связи с внешними приложениями (СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры и т.д.). В системе управления предприятием такими приложениями чаще всего являются приложения, относимые к уровню MES.Все современные SCADA-системы позволяют создавать графический интерфейс, что облегчает диалог оператора с машиной. Среди SCADA–систем распространена векторная графика, что позволяет создавать отдельные графические объекты, производить различные операции над ними, обеспечивать динамичность изображения за счет масштабирования, перемещения, вращения, изменения цвета объектов, образующих изображение.Modbus – открытый коммуникационный протокол, основанный на архитектуре «клиент-сервер». Широко применяется в промышленности для организации связи между электронными устройствами. Может использоваться для передачи данных через последовательные линии связи RS-485, RS-422, RS-232, а также сети TCP/IP(Modbus TCP).TRACE MODE содержит библиотеку бесплатных драйверов к более чем 2400 промышленным контроллерам (ПЛК), платам ввода-вывода и счетчикам электроэнергии и ресурсов. Эти драйверы доступны также и в бесплатной, базовой версии TRACE MODE. В TRACE MODE поддерживаются следующие стандартные протоколы:BACnet/IPDCONDeviceNetIEC 60870-5-101HartHOST-LinkM-BUSModbus RTUModbus TCP/IPДля вывода данных на экран, управления системой оператором необходимы объекты, такие как текст, стрелочный прибор, ползунок, кнопка, выключатель, тренд и так далее. Для управления электродвигателем смесителя [3] была разработана автоматизированная система, предусматривающая возможность удаленного управления и мониторинга работы смесителя. Структура этой системы представлена на рис. 1.  Рис. 1.Структура системы управления электроприводом смесителя  Управление ПЧ можно осуществить с помощью промышленного протокола Modbus RTU и персонального компьютера.Содержание доступных адресов показано ниже рис. 2.  Рис. 2. Содержание доступных адресов ПЧ  После того как осуществляется сброс всех настроек ПЧ на заводские, необходимо с помощью контрольной панели настроить  ПЧ типа VFD-E на работу с протоколом Modbus RTU. Необходимо задать настройки следующих параметровпредставленных в табл. 1 [4]. Таблица 1Настройки частотного преобразователяНомер параметраУстановить значениеОписание02.003Первый источник задания выходной частоты. Значение 3 устанавливает задание частоты от интерфейса RS-48502.013Первый источник команд управления приводом. Значение 3 и 4 устанавливают управление от RS-485. При установке параметра равным 4 кнопка STOP на преобразователе перестает быть активной02.100Ноль – значение по умолчанию. В этом случае частотой управляет только первый сигнал, то есть RS-48509.0001Коммуникационный адрес ПЧ. Должен быть уникальным на сети. Аналогичные настройки в MasterLink (в SCADA)09.011Скорость передачи данных. 1 – скорость 9600 бит/с.Аналогичные настройки в MasterLink (в SCADA)09.046Устанавливает настройки протокола. Установка 6 – Modbus RTU, 8 бит данных, без контроля четности, 1 стоп-бит. Аналогичные настройки в MasterLink (в SCADA)  При создании проекта в Trace Mode создаются многочисленные каналы и аргументы. Весь обмен данными происходит через каналы. Связь между определенными значениями каналов, аргументами программы, экрана, осуществляется с помощью механизма, который называется привязкой. При создании программы или экрана необходимо создать аргументы.Создание аргумента в Trace Mode, который отвечает за запуск двигателя представлено на рис. 3.   Рис. 3. Создание аргумента в Modbus RTU на запись  Для вывода данных на экран, управления системой оператором необходимы объекты, такие как текст, стрелочный прибор, ползунок, кнопка, выключатель, тренд и так далее. Создание кнопки пуск на экране оператора, которая отвечает за запуск представлено на рис. 4.Управление смесителем осуществляется с персонального компьютера с использованием программного обеспечения SCADA TRACE MODE 6.09 фирмы ADASTRA. Для организации передачи и получения данных по средствам протокола связи Modbus-RTU используется преобразователь интерфейсов ICPDASI-7520. Он позволяет выполнять преобразование сигналов RS232 в сигналы RS485  и наоборот. На рис. 5 представлен рабочий экран оператора по управлению смесителем.  Рис. 4. Создание кнопки пуск на экране оператора   Рис. 5. Рабочий экран SCADA-системы  Описание функциональных возможностей SCADA-системы для управления смесителем:Таблица с параметрами 1–8 на экране оператора, позволяет отслеживать численные значения: заданной частоты, фактической частоты, выходного тока, напряжение на шине DC, выходного напряжения, температуры IGBT-модуля, мощность и момент. Параметры 9–13 позволяют задавать требуемые значения для: частоты, максимальной частоты и напряжения, времени разгона и торможения. 14 – Блок  управления вывода значения на экран позволяет изменять значение, отображаемое на экране частотника. 15 – блок управления законом управления частотником позволяет выбрать требуемый закон управления частотником. 16 – Блок управления разгоном и торможением позволяет выбрать вид разгона и торможения. 17 – Блок управления пуск, реверс и торможение обеспечивает пуск, реверс и торможение электродвигателя. Приборы 18–19 наглядно отображают значение частоты и температуры IGBT-модуля. На графиках 20–21 видно изменения тока и напряжения во времени.С помощью  панели оператора можно отследить основные  параметры смесителя, а так же осуществить пуск, реверс и остановку электродвигателя.Используя SCADA – систему были проведены эксперименты с целью определения потребляемой мощности двигателем смесителя в. Управление двигателем осуществлялось непосредственно с компьютера через графический интерфейс рис. 6.  Рис. 6. Данные экспериментов на рабочем экране SCADA-системы  Были получены значения по которым построены графики:– зависимости мощности от частоты при постоянном коэффициенте заполнения принятым за 60 %, рис. 7.– зависимость мощности от коэффициента заполнения при постоянной частоте принятой 6ГЦ, рис. 8.  Рис. 7. Зависимости мощности от частоты при постоянном коэффициенте заполнения принятым за 60 %  Рис. 8. Зависимость мощности от коэффициента заполнения при постоянной частоте принятой 6ГЦ  В процессе создания SCADA-системы была изучена среда разработки Trace Mode 6.09. C её помощью выполнен опрос необходимых параметров смесителя через преобразователь частоты VFD-E, а также выполнены его настройки на необходимые оптимальные значения. В программе TraceMode создано место («экран») диспетчера управления смесителем планетарного типа.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жидков В.А. Сравнительный анализ SCADA-систем, применяемых в диспетчерских службах Белгородской энергосистемы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2012. №1. С. 185-189.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zhidkov V.A. Sravnitel'nyy analiz SCADA-sistem, primenyaemyh v dispetcherskih sluzhbah Belgorodskoy energosistemy // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. 2012. №1. S. 185-189.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Электронныйресурс:http://www.adastra.ru/</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Elektronnyyresurs:http://www.adastra.ru/</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Патент № RU 143424, B01F7/14, Планетарный смеситель / Анциферов С.И., Богданов В.С., Семернин А.Н., дата публ. 20.07.2014.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Patent № RU 143424, B01F7/14, Planetarnyy smesitel' / Anciferov S.I., Bogdanov V.S., Semernin A.N., data publ. 20.07.2014.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Руководство пользователя TraceMode. Версия 5.0. М.: AdAstra Research Group, Ltd. 2000. 814 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rukovodstvo pol'zovatelya TraceMode. Versiya 5.0. M.: AdAstra Research Group, Ltd. 2000. 814 c.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
