Платформа автоматизации Octopus

Программно-аппаратная платформа Octopus применяется для реализации задач диспетчеризации (АСДУ), управления технологическими процессами (АСУ ТП), управления инженерными системами здания (АСУЗ), автоматизации системы контроля и учета ресурсов (АСКУР) и интеграции технологических систем управления со средствами автоматизации бизнес-процессов на предприятии.

ВОЗМОЖНОСТИ ПЛАТФОРМЫ

- Организация эффективной работы предприятий как на технологическом, так и на управленческом уровне обеспечивается глубокой интеграцией множества различных телекоммуникационных и информационных сервисов, систем управления технологическими и бизнес-процессами;

- Быстрое и эффективное внедрение программно-аппаратных решений, разработанных на платформе Octopus в различные управленческие и технологические подсистемы автоматизации;

- Использование высокопроизводительной и защищенной клиент-серверной архитектуры позволяет управлять различными подсистемами, взаимодействуя с ними через web-браузер или приложения для мобильных ОС (IOS, Android, Windows Mobile);

- Использование современных методов создания человеко-машинных интерфейсов (HMI) предметной задачи управления технологическими процессами;

- Использование современных телекоммуникационных сервисов (IP-телефония, SMS/MMS, службы рассылки электронных сообщений, мессенджеров) для взаимодействия различных служб;

- Поддержка периферийного оборудования различных производителей (ФГУП ЭЗАН, компаний “ОВЕН”, “Взлет”, “Uniel”, “Теплоком”, “Kamstrup” и др.);

- Интеграция серверных приложений Octopus с программным обеспечением других производителей на уровне web-сервисов (1С:Предприятие, 1С:Бухгалтерия и др.).

ПРИМЕНЕНИЕ

Платформа предназначена как для поставщиков и потребителей ресурсов различного уровня и масштаба, так и для контролирующих органов, использующих платформу как эффективный инструмент мониторинга.

ПРЕИМУЩЕСТВА

  • Конфигурирование и контроль процессов осуществляется с использованием web-интерфейса (тонкий клиент);
  • Получение данных с любых приборов, использующих стандартные интерфейсы и протоколы;
  • Использование проверенных компонентов с открытым программным кодом резко снижает стоимость программного обеспечения;
  • Модульное решение - возможность внедрения отдельных компонентов системы;
  • Централизованные средства обновления;
  • Широкий выбор интегрируемого периферийного оборудования без привязки к конкретному производителю;
  • Снижение затрат на внедрение за счет использования существующей инфраструктуры и оборудования;
  • Создание отчетов в соответствии с утвержденным формами и требованиями заказчика;
  • Индивидуальное сопровождение системы от проектирования до внедрения;
  • Техническая поддержка, обучение и консалтинг;
  • Масштабируемое решение.

 

АРХИТЕКТУРА ПЛАТФОРМЫ

Архитектура платформы состоит из четырех функциональных подсистем:

Программно-аппаратный маршрутизатор (ПАМ).

ПАМ представляет собой решение, встраиваемое в различные элементы системы сбора и маршрутизации данных. ПАМ обеспечивает создание защищенной сетевой инфраструктуры (VPN, SSL- шифрование данных) внутри технологического периметра предприятия, а также защиту от внешних сетевых угроз при взаимодействии с публичными сетями (пакетный фильтр, брандмауэр, разграничение прав доступа, шифрование, организация интерфейсов к различным системам информационной безопасности). Функционал сетевого конфигуратора, встроенный в маршрутизатор, позволяет оперативно включать в сетевую инфраструктуру различные сетевые устройства сторонних производителей и осуществлять их мониторинг по протоколу SNMP v.2/v.3.

В зависимости от варианта исполнения ПАМ может использоваться как основной элемент для построения беспроводных сетей передачи данных (СПД), межсетевой мост и/или  конвертор в другие физические сетевые среды. ПАМ поддерживает встроенные интерфейсы RS-232, 100/1000 Ethernet и встраиваемые интерфейсы Wi-Fi. При организации беспроводных сетей с использованием ПАМ используются собственные высокопроизводительные защищенные радио-протоколы связи.

Максимальная пропускная способность программного маршрутизатора – до 10 Гбит/с. Программный модуль маршрутизатора может быть встроен в аппаратные платформы (OS Linux, процессоры x86, ARM7, ARM9, Cortex) сетевых устройств сторонних производителей.

 

Универсальный логический программируемый контроллер (УПЛК).

УПЛК используется для подключения различных датчиков, детекторов, исполнительных модулей и устройств управления, сенсорных панелей, мониторов, контроллеров или серверов автоматизации.

УПЛК имеет встроенные интерфейсы: два  RS-232, три RS-485, один 10/100/1000/Ethernet. При  необходимости  УПЛК с использованием модуля расширения может быть дополнительно оснащен интерфейсами RS-485, RF/GPRS/3G/LTE/Wi-Fi (802.11a/b/g/n), BT. Широкий набор интерфейсов позволяет организовать гибкую и эффективную систему сбора данных и управления, как на локальных, так и на  территориально-распределенных технологических площадках, а широкая номенклатура периферийного оборудования, выпускаемого сторонними производителями, позволяет реализовать самые разнообразные системы АСДУ, АСУ ТП, АСКУР, АСУЗ. Таким образом, УПЛК позволяет легко интегрировать практически любые современные интеллектуальные изделия в единую систему мониторинга и управления. Программный модуль УПЛК может быть встроен в аппаратные платформы контроллеров различных производителей (OS Linux, процессоры x86, ARM7, ARM9, Cortex).

Стандартная конфигурация одного УПЛК позволяет физически подключить до 100 внешних устройств по шине RS-485, логическое подключение периферийных устройств других типов через шлюзы в Ethernet и Wi-Fi среды практически не ограничено;

В стандартный состав УПЛК включены:

  • расширяемая библиотека драйверов подключаемых устройств сторонних производителей;
  • API для создания драйверов силами сторонних разработчиков;
  • встроенный веб-сервер, управление устройством осуществляется через браузер (тонкий клиент);
  • встроенные средства конфигурирования и диагностики подключаемого оборудования;
  • встроенный графический редактор (webGUI) для создания пользовательских (HMI) интерфейсов;

Для облегчения создания визуализации предметного технологического контура в редактор встроена расширяемая библиотека графических элементов.  Графический редактор позволяет также встраивать визуализацию, подготовленную во внешней среде (Inscape, Adobe Illustrator) и анимировать отдельные элементы визуализации через встроенные в редактор средства. Подобная схема визуализации технологической задачи позволяет быстро и эффективно создавать самые сложные и развернутые схемы и не имеет ограничений по способу представления информации, в отличие от традиционных SCADA.

  • встроенная среда визуального программирования, минимизирующая вероятность возникновения ошибок при создании управляющих скриптов;

Редактор содержит в себе расширяемую библиотеку стандартных скриптов и примеров кодов для опроса состояния, команд управления, обработки событий и т.д. Визуальный редактор генерирует исходные коды на современном, широко распространенном в данной отрасли и относительно простом по структуре языке Lua. Опционально возможна настройка генерации кодов на других языках программирования. Для непосредственного написания и редактирования управляющих скриптов используется встроенный текстовый редактор. Исполнение скриптов и взаимодействие с драйверами устройств происходит в собственной среде исполнения (микроядерная ОС). Объединение различных управляющих скриптов в сценарии (прикладные приложения) и встроенный механизм обработки событий (событийная модель mashine state) позволяет организовать управление системами практически любой сложности;

  • встроенная файловая подсистема на твердотельном накопителе, позволяющая организовать хранение данных, программ, файлов конфигурации на самом контроллере.
     

Сервер автоматизации (СА)

Сервер автоматизации – высокопроизводительная расширяемая система для реализации прикладных приложений в области АСДУ, АСУ ТП, АСКУР, АСУЗ. Сервер автоматизации реализован на аппаратной серверной многопроцессорной платформе общего назначения. СА предназначен для сбора и обмена данными с УПЛК и контроллерами высокого уровня сторонних производителей, поддерживающих стек протоколов TCP/IP. Взаимодействие приложений, реализованных на УПЛК и СА и выполняющихся во встроенных микроядерных ОС в рамках собственного и изолированного контекста осуществляется через использование стандартного полнодуплексного протокола Websocket, реализованного поверх протокола HTTP/1.1. Сервер автоматизации оснащен веб-сервером, инструментами, аналогичными реализованным в УПЛК  для конфигурирования устройств, программирования пользовательских задач, визуализации мнемосхем (HMI), средствами интеграции с web-ГИС (Open Street Maps, Google Maps, Яндекс Карты), генератором отчетов и документов и средствами организации взаимодействия со сторонними приложениями через web-сервисы (SOAP, REST).

Программные средства и инструменты, реализованные в СА, позволяют эффективно проектировать и реализовывать различные задачи в области АСДУ, АСУ ТП, АСКУР, АСУЗ и интеграции их с прикладными системами, отвечающими за автоматизацию различных бизнес-процессов предприятия.

Для хранения и обработки данных используются три типа баз данных:

  • файловые, для хранения «фискапьных» данных;
  • кольцевые (RRD), для хранения технологических данных;
  • СУБД PostreSQL, MySQL, Oracle).

 

Сервер приложений (СП)

Сервер приложений - высокопроизводительная расширяемая система, предназначенная для проектирования и реализации прикладных приложений в области автоматизации бизнес-процессов предприятия. СП реализован на аппаратной серверной многопроцессорной платформе общего назначения. СП оснащен средствами для сбора, обмена и обработки данных, web-сервером, системой управления контентом (CMS), системой интеграции с веб-ГИС (Open Street Maps, Google Maps, Яндекс Карты), генератором отчетов и документов, встроенным механизмом для реализации расчетов на основе правил и формул, развитой системой настраиваемых и расширяемых справочников для бизнес-данных.

Для хранения и обработки данных в составе СП используется СУБД PostreSQL (MySQL, Oracle).

Взаимодействие приложений, реализованных в СП и приложений сторонних производителей осуществляется по стандартным сервисам (SOAP, REST). Для разработки приложений под мобильные ОС разработан API (Websocket).

В настоящее время в СП реализованы следующие прикладные системы и приложения:

  • сайт компании;
  • пакет программных модулей для организации интернет- магазина компании;
  • автоматизированная система расчетов (АСР, личный кабинет контрагента, взаиморасчеты, документы);
  • автоматизированная система работы с заявками (CRM, АСРЗ);
  • система управления капитальным строительством (ПК УКС);
  • различные вспомогательные подсистемы CRM (модуль массовой рассылки документов, сообщений);
  • автоматизированная система технической и диспетчерской поддержки (Help Desk, Trouble Ticket Management);
  • интеграция с современными коммуникационными сервисами (SMS, MMS, Skype, мессенджеры мгновенных сообщений и т.д.);
  • Call-центр;
  • интеграция с платежными системами (WebMoney, QIWI, Яндекс.Деньги, Сбербанк Онлайн).

Разработанные нами и апробированные в реализованных проектах на крупных предприятиях программно-аппаратные решения готовы также и к исполнению в виртуальных средах и могут представляться как «облачные» сервисы. Это позволяет значительно снизить инвестиции в серверное аппаратное обеспечение при развертывании и эксплуатации комплекса автоматизированных систем предприятия.

Эффект от внедрения платформы

  • снижение эксплуатационных и управленческих расходов;
  • экономия и оптимальное использование ресурсов;
  • снижение количества ошибок за счет исключения человеческого фактора;
  • эффективность взаиморасчетов;
  • оптимизация и реальный контроль бизнес-процессов;
  • объединение различных инженерных систем под единой системой web-управления сокращает время на внедрение и обеспечивает эффективное управление предприятием.