Тема технологического суверенитета в промышленной автоматизации давно перешла из разряда лозунгов в разряд инженерной практики: предприятиям топливно-энергетического комплекса и критической информационной инфраструктуры нужны не декларации об импортозамещении, а работающие продукты с понятной архитектурой, подтверждённой производительностью и официальным регуляторным статусом. Именно в этой логике компания ООО «СибКом Цифра» выпустила новое поколение своей платформы диспетчерского управления — КАСКАД 4.0. Это не косметическое обновление прежней версии, а результат двухлетней разработки с нуля: новое ядро, новый технологический стек и принципиально другой подход к производительности и безопасности.
Компания позиционирует себя как разработчика, специализирующегося именно на промышленном ПО для автоматизации производства, а отечественная SCADA линейки КАСКАД у неё развивается с расчётом на длинный жизненный цикл: от первых версий системы до текущего четвёртого поколения.
Архитектура и технологический стек платформы
КАСКАД 4.0 построен по модульному принципу и включает несколько функциональных уровней. Уровень просмотра и регулирования реализован через модуль «Конфигуратор точек данных» и прикладной пользовательский интерфейс. Контроль программного комплекса обеспечивают сервис управления менеджерами и консоль управления, к которой подключаются дополнительные модули — построения отчётов «Технодок», удалённого доступа и API для внешних интеграций. Уровень обработки и контроля данных включает драйверы OPC UA и API, а также механизм ввода-вывода данных.
Для хранения информации платформа задействует несколько специализированных баз данных вместо одной универсальной: SQLite отвечает за конфигурационные данные, RocksDB — за оперативные значения тегов, а PostgreSQL — за исторические архивы тегов и алармов, при этом для работы с большими объёмами данных используется расширение Citus. Такое разделение задач между разными типами хранилищ повышает отказоустойчивость и скорость отклика системы в целом. Визуализация и построение пользовательских интерфейсов реализованы на Java FX, а маршрутизация сообщений между компонентами системы — через шину NATS, что обеспечивает низкую задержку передачи данных внутри платформы.
Архивация и отказоустойчивость
- история хранится на базе PostgreSQL с архивированием значений тегов и алармов;
- поддерживается горячее резервирование и репликация данных между узлами;
- реализованы встроенные и разработанные методы сглаживания архивных значений;
- предусмотрены глубокие настройки менеджера архивации под конкретный проект;
- подтверждена кроссплатформенность и совместимость с операционными системами Astra Linux и РЕД ОС.
Производительность: цифры нагрузочного тестирования
Заявленный рост производительности — не абстрактная цифра из презентации, а результат конкретных замеров. По данным нагрузочного тестирования, ядро КАСКАД 4.0 демонстрирует до 150 000 изменений в секунду на одно ядро процессора; тесты проводились на оборудовании с процессором 12th Gen Intel Core i7-12700H и 48 гигабайтами оперативной памяти. Отдельно зафиксирован показатель обработки 1 000 000 последовательных изменений за 9 секунд на одно ядро процессора, при этом пиковая нагрузка на сетевой адаптер не превышала 30–35 Мбит/с — это говорит об экономном использовании канала связи даже при экстремальной нагрузке.
Отдельно тестировалась производительность пользовательского интерфейса: при одновременном запуске 50 экранных форм, каждая из которых содержит 1000 анимированных элементов, интерфейс работает без задержек и визуальных артефактов. Суммарная нагрузка при этом достигает 50 000 элементов с цветовой индикацией для такого же количества точек данных. Для диспетчерских центров, где на мониторах одновременно открыты десятки мнемосхем, такая стабильность интерфейса напрямую влияет на скорость реакции оператора в нештатной ситуации.
Функциональные модули: от точек данных до трендов и алармов
Модуль управления проектами выступает базовым компонентом для создания, удаления и изменения настроек проектов на компьютере, а также обеспечивает их ручной запуск и мониторинг состояния. Модуль управления системой служит единой точкой настройки, обеспечивая централизованный доступ ко всем ключевым параметрам и состоянию компонентов платформы.
Модуль конфигурирования точек данных сохраняет привычную концепцию модели данных, но расширяет её многоуровневым наследованием типов точек: например, тип «Клапан» может быть расширен до типов «Клапан с приводом» и «Клапан с позиционированием» с наследованием общих параметров родительского типа. Модуль импорта-экспорта точек данных поддерживает массовое параметрирование, импорт в один клик, экспорт в форматы JSON и CSV, а также работу как вручную, так и через конфигурационный файл.
- модуль трендов — зонирование кривых с цветовой заливкой, штриховкой и разной толщиной линий, обработка больших объёмов данных на стороне базы данных, безразмерная общая шкала для масштабирования нескольких кривых без их объединения;
- модуль алармов — отображение текущих и исторических аварийных сообщений, система пресетов с фильтрами, настройка пользовательских классов алармов, поддержка обработки гистерезиса и непрерывная обработка значений по всему диапазону, включая уставки;
- встроенный браузер WebView — на движке с открытым исходным кодом, с поддержкой HTML5, CSS3, SVG и JavaScript, а также с доступом к точкам данных платформы через RPC-сервер.
Для интеграции со сторонними системами платформа использует RPC API на основе единого протокола JSON RPC вместо множества специфичных API. Это даёт технологическую независимость: внешние системы могут подключаться на любом языке программирования, легко масштабировать число клиентов и сервисов, а все внешние вызовы логируются и мониторятся из одной точки.
Информационная безопасность и регуляторный статус
Платформа реализует базовые функции защиты информации: управление пользователями и группами, управление рабочими станциями (АРМ) с ограничением авторизации для выбранных полномочий, управление участками системы с назначением зон ответственности группам пользователей, а также настройку полномочий и парольную политику. Разработка ведётся под контролем требований ГОСТ с ежемесячным анализом кода, а процессы DevSecOps выстроены совместно с профильным партнёром по информационной безопасности.
Дополнительно платформа прошла работу по подтверждению совместимости с широким кругом российского программного обеспечения — операционными системами, средствами резервного копирования и системами виртуализации, что позволяет собрать полностью отечественный ИТ-контур на промышленном предприятии без компромиссов по функциональности.
Переход с предыдущих версий без остановки проекта
Для действующих пользователей платформы КАСКАД предусмотрен модуль обратной совместимости, который позволяет запускать пользовательский интерфейс прежней версии на ядре КАСКАД 4.0. Механизм обеспечивает автоматическую синхронизацию точек данных: создаются соответствующие типы точек и точки данных, оперативные значения передаются в реальном времени, а удаление точек и типов в старой версии синхронно отражается в новой.
Настройка синхронизации гибкая: поддерживаются префиксы и постфиксы, соответствие типов по принципу «один ко многим», а конфигурировать процесс можно прямо из привычного интерфейса управления. Благодаря этому переход на новое ядро не требует остановки текущих проектов — миграция может проходить постепенно, по мере готовности конкретных участков системы.
Пользовательские модули на Kotlin и Java
Ещё одно заметное нововведение — возможность писать пользовательские модули на языках Kotlin и Java вместо узкоспециализированных скриптов. По функциональности такой подход сопоставим с привычными для платформы control-скриптами и пользовательскими панелями, но опирается на возможности современных языков программирования и открывает путь как для простых симуляторов, так и для полноценных модулей с подключением внешних библиотек. Можно создавать приложения двух типов — с графическим интерфейсом и работающие в фоновом режиме службы.
Для интеграторов доступна разработка модулей в средах GigaIDE и OpenIDE: можно создавать проекты по шаблону, совместимому с консолью администрирования, а отладка модулей поддерживается из IntelliJ IDEA Community Edition, OpenIDE и GigaIDE. Это снижает порог входа для команд, у которых уже есть разработчики с опытом на массовых языках программирования, но нет опыта работы с узкоспециализированными SCADA-скриптами.
Лицензирование: гибкость вместо фиксированного пакета
Лицензионная политика КАСКАД построена так, чтобы заказчик платил только за то, что реально использует. Количество внешних тегов — то есть точек ввода-вывода — можно настраивать в диапазоне от 500 тегов до неограниченного объёма, а безлимитная серверная лицензия снимает ограничения на подключение внешних тегов вовсе. Внутренние теги, не имеющие внешнего адреса, не лицензируются и не ограничены по количеству, а архивные теги не требуют отдельной лицензии — архивирование доступно по умолчанию для всех тегов проекта.
Лицензии носят кумулятивный характер: при расширении проекта по числу тегов, переходе с односерверной конфигурации на резервированную или распределённую архитектуру, увеличении числа клиентов или подключении новых компонентов — драйверов, ГИС-модуля, модуля отчётов — докупаются только недостающие лицензии, без повторной покупки всего решения. Начиная с одиннадцатого пакета расширений применяется система лицензирования на программных и аппаратных ключах Guardant от российского производителя «Актив», причём пользователь программного ключа может самостоятельно переносить лицензию между компьютерами без обращения в техподдержку. Актуальные пакеты и условия можно посмотреть в разделе лицензирования на сайте разработчика.
- не требуется обязательная покупка технической поддержки лицензий, что снижает совокупную стоимость владения платформой;
- доступны бесплатные клиенты для визуализации на основе веб-технологий HTML;
- есть готовые пакеты лицензий «всё включено» по специальным ценам;
- функциональность платформы можно настраивать под конкретные задачи заказчика, приобретая только нужные компоненты.
Для каких проектов подходит платформа
КАСКАД 4.0 ориентирован в первую очередь на предприятия топливно-энергетического комплекса и объекты критической информационной инфраструктуры, где особенно важны категорирование значимых объектов и соответствие актуальным ГОСТам в области безопасной разработки программного обеспечения. Компания ООО «СибКом Цифра» сопровождает внедрение обучением персонала: доступен краткий вводный онлайн-курс продолжительностью два рабочих дня по четыре часа для первого знакомства с системой, а также полноценный пятидневный очный базовый курс в учебном центре компании для специалистов, которым предстоит самостоятельно вести проекты на платформе.
В сумме КАСКАД 4.0 выглядит не как точечное обновление интерфейса, а как пересборка SCADA-платформы с нуля под задачи, которые раньше решались либо иностранным ПО, либо более дорогими аппаратными комплексами. Микросервисная архитектура, подтверждённая нагрузочными тестами производительность, полный регуляторный пакет документов и гибкое лицензирование делают платформу практичным выбором для предприятий, которые переходят на отечественный стек не для галочки, а для реальной эксплуатации.
