Как ускорить работу SCADA и АСУ ТП?

КАК УСКОРИТЬ ОБМЕН ДАННЫМИ SCADA С КОНТРОЛЛЕРАМИ?

• Хорошая АСУ ТП начинается с КИП. Поэтому в первую очередь советуем настроить последовательную нумерацию сигналов КИП.
• Используйте групповые запросы данных с ПЛК в SCADA. Эта технология TRACE MODE 7 ускоряет обмен с контроллерами более чем в 100 раз. Для того, чтобы правильно организовать групповые запросы, используйте программу оптимизации источников, а также подготовьте КИП к групповым запросам.
• Используйте нативные драйверы контроллеров вместо OPC. Нативные драйверы, как правило, быстрее OPC в 2 раза и более.
• При опросе большого числа параметров ПЛК разделите опрос по потокам. Этот лайфхак даст выигрыш в скорости обмена данными с контроллерами в 2-8 раз.

КАК УСКОРИТЬ ИСТОРИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ В SCADA?

• Используйте Глобальные регистраторы TRACE MODE 7. Разделите АРМ в АСУ ТП на те, которые работают с данными реального времени и на те, которые имеют доступ к истории техпроцесса, т.е. на АРМ операторов и АРМ технологов / руководителей (см. рис). Пусть операторы получают данные реального времени с ПЛК и управляют процессом с серверов реального времени (МРВ), а технологи/руководители  - исторические данные с серверов архива - глобальных регистраторов. В TRACE MODE 7 можно в один клик запретить доступ к архивной информации на трендах как пользователю, так и группе пользователей (роли, например, операторам). Для этого надо снять флаг "Доступ к архиву из графики" в свойствах группы пользователей. 
• Выделите достаточные вычислительные ресурсы на серверах АСУ ТП: память, мощность процессора, скорость диска и сети. Для диагностики используйте системную переменную s1530 SIADParams (SIAD_STRESS_WRITE / SIAD_STRESS_READ). Если TRACE MODE 7 запускается на виртуальных машинах, то убедитесь, что виртуалкам выделено достаточно ресурсов для выполнения их задач. Обратите особое внимание на работу исторических трендов: замерьте расход вычислительных ресурсов при выполнении максимально ресурсоемких операций, например, запроса данных с клиентских АРМ за максимально возможный период времени, при генерировании самых сложных отчетов, при "лавине" аварий и т.д. Добейтесь того, чтобы вычислительных ресурсов хватало даже при одновременном возникновении нескольких экстремальных событий. 
• Создайте быстрые тренды. Т.к. при выводе исторической информации на тренды перекачиваются огромные массивы данных, скорость запросов может быть ниже ожиданий оператора. TRACE MODE 7 позволяет подготовить сохраняемую информацию, чтобы обеспечить 10-и кратный рост скорости обновления тренда.

Для того, чтобы ускорить исторические тренды в SCADA, воспользуйтесь следующими советами:

• создайте быстрые архивы. В TRACE MODE 7 есть три индивидуально настраиваемых архива SIAD, а также архивы VCTR на выбор. Создайте дополнительный канал, задайте для него бóльший чем у исходного период пересчета и привяжите его к "быстрому" архиву (например, к SIAD 2). Перья быстрых исторических трендов привяжите к быстрым каналам.  Использование быстрых архивов с разреженной записью позволит увеличить скорость выборки на тренд до 10 раз без заметной потери качества. Исторические тренды следует привязывать к архивам SIAD с дискретностью записи - превышающей период пересчета узла; 
• советуем использовать зону нечувствительности для всех сохраняемых параметров (этот лайфхак дает выигрыш в скорости 20-30%).
• Сделайте толщину линии на трендах равной одному пикселю - это ускорит скорость обновления трендов в десятки раз по сравнению с толстыми линиями.
• Если для хранения истории техпроцесса и взаимодействия с клиентами используется внешняя база данных, то убедитесь, что в СУБД установлен уровень изоляции транзакций, соответствующий требованиям конкретной АСУ ТП. Часто достаточно настроек по умолчанию, но если в АСУ ТП много клиентов, работающих с историческими трендами, потребуется обеспечение максимального параллелизма выдачи информации. Если это не сдедать, то данные будут выдаваться клиентам по очереди, а операторы будет наблюдать существенные задержки. Этого можно избежать, снизив уровень изоляции транзакций. 
• Тренды или отчеты? Часто пользователям АСУ ТП достаточно получать подготовленные отчеты с историческими данными, а не сырую информацию с трендов. Отчеты может подготовить Сервер документирования TRACE MODE 7 (опция O-REP-7- Глобального регистратора). Распространять отчеты можно и через web, и через мобильные устройства. Обычно ТЗ не разделяют живые тренды и тренды в отчетах, и разработчики опрометчиво ставят первые, т.к. это в TRACE MODE 7 это делается просто. И напрасно. Используйте отчеты - они снижают нагрузку на крупные АСУ ТП в 100 раз и более.
• Административные меры. Разъясните операторам, какие объемы информации перекачиваются впустую, когда они легкомысленно «бегают туда-сюда по трендам». Добейтесь ответственных и обоснованных действий. Подключите на подобные операции диагностические переменные TRACE MODE 7 и создайте отчет действий операторов для начальника смены.
• Статья Анзимирова Л.В., Токарева А.Ю. Типовые ошибки в проектировании АСУ ТП // ИСУП - n4(76) - 2018 - с. 57-59 (pdf, 1.2 Мб) .

Следование этим простым советам позволит ускорить работу Вашей АСУ ТП в сотни раз, а также устранит перегрузки АСУ ТП в критических режимах.