Details
| Title | Повышение быстродействия систем противоаварийной защиты нефтегазовых объектов на основе стандартов OPC UA и IEC 61499: выпускная квалификационная работа магистра: направление 27.04.04 «Управление в технических системах» ; образовательная программа 27.04.04_07 «Распределенные интеллектуальные системы управления» = Improving the performance of emergency protection systems for oil and gas facilities based on OPC UA and IEC 61499 standards |
|---|---|
| Creators | Купцов Илья Владимирович |
| Scientific adviser | Гебель Елена Сергеевна |
| Organization | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и кибербезопасности |
| Imprint | Санкт-Петербург, 2026 |
| Collection | Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция |
| Subjects | OPC UA ; IEC 61499 ; противоаварийная защита ; событийно-управляемая архитектура ; промышленная автоматизация ; emergency shutdown systems ; event-driven architecture ; industrial automation |
| Document type | Master graduation qualification work |
| Language | Russian |
| Level of education | Master |
| Speciality code (FGOS) | 27.04.04 |
| Speciality group (FGOS) | 270000 - Управление в технических системах |
| DOI | 10.18720/SPBPU/3/2026/vr/vr26-6016 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Additionally | New arrival |
| Record key | ru\spstu\vkr\44900 |
| Record create date | 9/4/2026 |
Allowed Actions
–
Action 'Read' will be available if administrator prepare required files
| Group | Anonymous |
|---|---|
| Network | Internet |
Объектом исследования является контур ПАЗ УПСВ ДНС-2. Цель работы - повышение быстродействия ПАЗ за счёт перехода к событийной модели на базе OPC UA и IEC 61499. В процессе работы проводились анализ АСУТП, проектирование модульной логики, реализация прототипа в CODESYS и Alpha.DevStudio, сравнение задержек и использования трафика. В результате исследования создана гибридная событийная архитектура. Время реакции снижено до 2–16 мкс, штатный трафик уменьшен в 5000 раз. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: отклик <100 мс, аппаратная независимость, приоритизация сигналов, модель «издатель-подписчик». Степень внедрения - прототип готов к интеграции в АСУТП без реконструкции. Эффективность внедрения определяется ростом безопасности, снижением простоев и масштабируемостью архитектуры.
OPC UA, IEC 61499, EMERGENCY SHUTDOWN SYSTEMS, EVENT-DRIVEN ARCHITECTURE, INDUSTRIAL AUTOMATION The object of research is the emergency shutdown (ESD) loop of the water pre-discharge unit at booster pumping station 2. The aim of the work is to improve the response time of the ESD system by migrating to an event-driven model based on OPC UA and IEC 61499. In the course of the work, DCS architectures were analyzed, modular logic was designed, a prototype was implemented in CODESYS and Alpha.DevStudio, and signal delays and network traffic consumption were compared. As a result of the study, a hybrid event-driven architecture was developed. Response time was reduced to 2–16 μs, and normal-mode network traffic decreased 5000-fold. Key technical and operational indicators: response time <100 ms, vendor independence, signal prioritization, publisher-subscriber model. Level of implementation – the prototype is ready for integration into existing DCS without infrastructure reconstruction. Implementation efficiency is determined by enhanced functional safety, reduced technological downtime, and architectural scalability.
| Network | User group | Action |
|---|---|---|
| ILC SPbPU Local Network | All |
|
| Internet | Authorized users SPbPU |
|
| Internet | Anonymous |
|