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
...