Ю.Б. КУЗЬМИН (2005 г. журнал "АСУ и контроллеры" №1)
Типовой проект автоматизации технологических процессов на базе технологии Industrial Ethernet
Рассматриваются основные
концепции, надежность решения, структура, уровни и техническое обеспечение
систем автоматизации с использованием сетей Ethernet. Приводятся характеристики
и типы оборудования различных коммуникационных соединений.
В последнее время наблюдается оживление рынка систем промышленной автоматизации как в России, так и за рубежом. Основные производственные фонды российских предприятий требуют серьезной модернизации, что стимулирует развитие рынка АСУТП и встроенных систем. В промышленных сетях применяются десятки коммуникационных технологий и протоколов. Они позволяют создавать распределенные системы, объединяющие различные датчики, контроллеры и исполнительные устройства(ИУ). Подключение перечисленных устройств к сетям обычно осуществляется с помощью специализированных протоколов: ProfiBus, CAN, ControlNet, HART, InterBus, DeviceNet, Modbus+, WorldFIP, LonWorks и др. Протоколы разработаны с учетом особенностей производства и технических систем, обеспечивают надежные соединения и высокую точность управления. Оборудование, для которого они предназначены, должно устойчиво работать при высоких температурах или влажности, в условиях сильной вибрации или химически активной среды.
Между тем кроме надежности функционирования все более важными требованиями в системах автоматизированного управления становятся функциональные возможности, простота инсталляции и обслуживания, адаптируемость к специфическим условиям, соответствие общепринятым стандартам, хорошие коммуникационные возможности. Такая система должна учитывать различное оборудование и интерфейсы, допускать многообразие сетей и легкость расширения. Поэтому необходимо рассматривать единую информационную систему с точки зрения:
· автономности и законченности каждого уровня АСУТП;
· возможности модернизации без существенных изменений всей системы;
· допустимости замены одного элемента системы элементом другого производителя – соответствие общепринятым стандартам;
· возможности интеграции и взаимодействия между собой различных систем подсистем АСУТП;
· возможности интегрирования АСУТП в существующие или создаваемые вновь системы верхнего уровня АСУП для обеспечения оптимального показателя затрат на автоматизацию.
Основная концепция
Предприятие, для которого разрабатывается предложение, является любым промышленным предприятием металлургии, нефтехимии, энергетики, машиностроения и т.п. Решение строится на основе разветвленных сетевых коммуникаций, характерных для современного производства, обеспечивается так называемая “сетевая автоматизация”. Основные характеристики решения:
· опора на стандартные открытые решения – одним из основополагающих факторов при формировании технических решений является использование оборудования и ПО ведущих фирм-производителей, давно и устойчиво существующих на рынке;
· базируется на технологии Ethernet – как технологии, присутствующей на любом предприятии и способной объединить в общую инфраструктуру любые другие системы передачи данных, в том числе и управляющие сети;
· уровневое построение системы – система состоит из нескольких аппаратно независимых иерархических уровней, которые обеспечивают автономность и структурированное представление о всей системе в целом, облегчающее модернизацию и отладку системы;
· взаимодействие с действующими АСУТП – при открытых стандартных решениях возможность интеграции может быть очень полной, вплоть до ретрансляций команд управления с верхнего уровня системы на уровень датчиков;
· интеграция в корпоративную информационную систему предприятия – предлагаемая система изначально реализуется так, чтобы быстро интегрировать ее в корпоративную информационную систему предприятия, осуществить связь с более высокими уровнями MES, ERP.
Надежность решения. Надежность (reliability) в технологии автоматизации имеет важное значение, которое реализуется вместе с современной концепцией построения сети предприятия. Автоматизированные системы функционируют без вмешательства человека, а различные механизмы и компоненты влияют друг на друга. Офисные сети составляют общую структуру сети предприятия. На уровне технологического процесса действуют сети автоматизации, прослеживается тенденция к их интеграции. Из-за взаимодействия между частями, компонентами и различными уровнями полная надежность системы может оказаться достаточно малой, если все ее составляющие ненадежны.
Отказоустойчивое (fauit-tolerant) решение должно гарантировать функционирование системы как единого целого даже при наличии неисправностей. Это означает не только применение высоконадежных элементов, а скорее проектирование системы таким образом, чтобы отдельные неисправности не влияли на ее работу в целом.
В простейшем случае отказоустойчивая технология основывается на некоторой избыточности (redundancy). Если какая-то часть, аппаратная либо программная, не работает, то ее заменяет другой компонент. Можно обозначить различные типы избыточности:
· физическая избыточность (physical redundancy) обычно достигается дублированием некоторых элементов; когда элемент перестает работать должным образом, его заменяет другой;
· информационная избыточность (information redundancy) используется, например, в коммуникационных протоколах в виде служебной информации, добавляемой к пакету для того, чтобы обеспечить восстановление искаженных сообщений.
В целом надежность системы следует рассматривать на
аппаратном, технологическом и программном уровнях.
На аппаратном уровне оборудование должно соответствовать требованиям промышленных условий эксплуатации и конструктивно включать такие функции как резервное питание, безвентиляторное охлаждение, помехоустойчивость, сохранение своей работоспособности в расширенном диапазоне температур и т. д.
На уровне технологий должны применяться отказоустойчивые технологии, которые в случае разрыва связи или выхода из строя коммутационного оборудования обеспечат быстрое переключение на резервные линии связи за время 0,5 с и менее без потерь данных. Подобные технологии, применяемые в офисных сетях, не подходят для условий технологического процесса, так как время восстановления связи может значительно превосходить скорость процесса и произойдет потеря данных. Как правило, технологии быстрого восстановления – результат фирменных разработок. Для обеспечения работы в реальном времени должна быть обеспеченна синхронизация высокоприоритетными метками в пакетах Real Time – данных.
На программном уровне необходимо восстановления вычислительного процесса при сбое. Существует алгоритм восстановление в дублированных структурах вычислительных комплексов, реализуемый с помощью контрольных точек в программах. Выполняемая программа разбивается на части, в конце каждой из которых содержится контрольная точка. В каждой контрольной точке происходит синхронизация вычисляемых данных с данными в резервной структуре. При отказе система переходит на дублированные связи и продолжает выполнение программы с последней зафиксированной контрольной точки. Такой алгоритм обеспечит безотказную работу с дублированными серверами БД
Таким образом, основные принципы, продиктованные самой задачей автоматизации крупных объектов, из которых целесообразно исходить при проектировании архитектуры системы следующие:
· никакой единичный отказ в системе не должен приводить к потере ее функциональности, объема данных ТП, при котором невозможно функционирование объекта;
· система должна состоять из минимального числа образующих ее элементов.
Информационные основы. Уровневое построение.
Рассмотрим АСУТП, как систему самого нижнего уровня в информационной системе предприятия.
АСУТП делится на 4 уровня см. рис. 1.
Уровень возникновения информации.. На этом уровне формируется первичная информация, поступающая в АСУТП, на этот уровень адресуются управляющие воздействия. По оборудованию это, в основном, датчики (первичные преобразователи), исполнительные механизмы (ИМ). Оборудование выбирается в соответствии с технологическими параметрами процессов. Датчики – в соответствии с измеряемыми параметрами, ИМ выбираются для обеспечения этих процессов.
Уровень контроля и управления технологическим процессом. Этот уровень предлагается как достаточно автономный, который при отсутствии связи с верхним уровнем способен работать достаточное время без потери информации и осуществлять автономное управление – в обычном и аварийном режимах. На этом уровне реализуется распределенная система управления на базе одной или нескольких полевых шин (FieldBus). В качестве оборудования здесь используются ПЛК, в качестве ПО – средства программирования этих контроллеров.
Типичное подключение средств управления организуется с помощью кольцевой топологии по типу Главный-Подчиненный (Master-Slave). В такой промышленной сети может быть не один контроллер, могут быть и другие интеллектуальные устройства. Такая сеть должна обеспечить гарантированность и предсказуемость доставки, что является важным параметром технологического процесса реального времени. Для объединения таких сетей могут применяться соответствующие волоконно-оптические модули OZD. С помощью них можно организовать отказоустойчивую кольцевую или линейную топологию между FieldBus сетями.
На этом уровне можно также производить переконфигурирование контроллеров и локально получать отображения хода технологического процесса на Notebook или специальные устройства вывода через последовательный интерфейс (RS-232). Выбор оборудования производится из следующих соображений:
· скорости технологического процесса – система должна своевременно реагировать на события, происходящие на уровне процесса, оборудование должно без задержек обрабатывать сигналы и при необходимости осуществлять буферизацию данных;
· типового применение в данной области определенных FieldBus-протоколов и тем самым FieldBus-оборудования;
· унифицированного применения ПТК (программно-технического комплекса) для решения типовых задач ТП (электроэнергетика, ТЭЦ, водоканалы, ЖКХ и др.);
· открытости технологий- взаимозаменяемости оборудования.
Уровень магистральной
сети – входит не только в состав АСУТП, но и всей сети предприятия, а также
может и являться самой этой сетью. На этом уровне проходит каналообразующая
кольцевая магистраль с резервированием связей
и отказоустойчивых технологий на базе Industrial Ethernet. (технология Industrial Ethernet основывается
на технологии Ethernet описанной
в спецификации IEEE 802.3. Для
придания статуса стандарта Industrial Ethernet ведутся работы в рамках
международных комитетов IAONA, Industrial Ethernet Association и др. На данный момент
ведущие фирмы дополняют спецификацию Ethernet своими протоколами,
позволяющими синхронизировать временной трафик и обеспечить предсказуемость
работы приложений. Сейчас можно говорить о применении стандартного Ethernet TCP/IP протокола в промышленности путем реализации комплекса мер для
адаптации его к промышленным условиям)
Для гарантированности и предсказуемости передачи данных (отсутствие коллизий) следует использовать оборудование обеспечивающее адресную передачу данных в Ethernet сети, тип передачи полный дуплекс. Таким требованиям и требованиям промышленных условий соответствуют, например, коммутаторы фирмы Хиршманн, Моха. Из продуктовой линейки этих фирм так же используется другое активное сетевое оборудование – трансиверы, маршрутизаторы, коммуникационные сервера и т.д.
Сюда относятся сервер документирования (FTP,HTTP), дублированные серверы архива и БД реального времени (РВ). Этот уровень включает в свой состав существующие сети и обеспечивает передачу данных на более высокие уровни для связи с АСУП (MES- уровень, ERP-уровень). Реализация структурной схемы уровневого построения сети предприятия на базе Industrial Ethernet с распределенными сетями уровня процесса и контроллера приведена на схеме коммуникационных соединений рис. 2.
На уровне магистрали оборудование выбирается исходя из требуемой пропускной способности сети передачи данных, необходимых интерфейсов, необходимых резервных связей и их количества для обеспечения бесперебойной работы в режиме РВ. Разнообразие оборудования серии RAIL и модульность линейки коммутаторов MICE и MACH позволяет обеспечить передачу данных как по волоконно-оптическим средам так и по витой паре со скоростью до 1 Гбит/с. Модульность оборудования позволяет масштабировать сеть по мере необходимости и способствует построению более гибких конфигураций промышленных сетей. В труднодоступных местах, где невозможно проложить кабель можно использовать оборудование серии BAT для беспроводного доступа. При необходимости возможно использование модулей IP-маршрутизации или маршрутизаторов , обеспечивающих доступ к глобальным сетям WAN.
В коммутаторах применяются разработанные и запатентованные фирмой Хиршманн технологии резервирования, такие как:
· резервируемое кольцо (Hiper Ring)–в случае обрыва связи обеспечивает переключение на резервную линию, замыкая кольцо с другой стороны;
· отказоустойчивое дублирование (Redundant coupling)–позволяет двум сетевым устройствам передавать по специальным каналам служебную информацию (тестовые пакеты), в случае обрыва связи у основного устройства автоматически активируется резервное устройство и через него восстанавливается резервное соединение;
· двойное подключение (Dual Homing)–обеспечивает подключение коммутатора через два интерфейса, один из которых находиться в активном режиме, другой в пассивном, в случае сбоя активируется второй порт и связь восстанавливается через него по второму соединению.
Выбор и набор тех или иных колец диктуется самой задачей функционирования АСУТП и финансовым бюджетом проекта. Для обеспечения отказоустойчивого доступа к данным о ходе технологического процесса серверы БД и документирования дублируются двойным подключением к коммутаторам магистральной сети. Функционально сервер БД должен обеспечивать бесперебойную работу в режиме реального времени. Сервер документирования должен автоматически генерировать отчетную документацию о ходе технологического процесса, печать, экспорт в СУБД.
Уровень оператора или уровень человеко-машинных интерфейсов (Human-Machine-Interface - HMI). На этом уровне осуществляется взаимодействие оператора с технологическим процессом через человеко-машинный интерфейс, реализованный в программных пакетах, называемых SCADA-программами (Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерский контроль и сбор данных). Эти программные пакеты позволяют организовать связь в реальном времени с ТП, визуализацию информации на экране монитора в любом удобном для оператора виде, контроль нештатных ситуаций, организацию удаленного доступа, хранение и обработку информации.
На этом уровне в качестве оборудования используются рабочие станции, терминальное оборудование в зависимости от информационной загруженности и требуемой надежности данного узла. ПО представлено специальными продуктами для написания и конструирования SCADA-систем типа iFIX, InTouch или Trace Mode.
Функциональное
взаимодействие различных сетей показано на схеме межсетевого взаимодействия рис.3.
Так сети уровня Fieldbus через соответствующие шлюзы могут передавать данные в
другие сети, в том числе и офисные, построенные, как правило, на технологии Ethernet.
Сети самого нижнего уровня (AS-i,Bitbus и др.) взаимодействуют с сетями уровня
контроля и управления ТП (Profibus, Hart и др.). Последние передают данные на
уровень магистрали и далее они могут передаваться в сети LAN и WAN. Для
удаленного соединения промышленных сетей применяются волоконно-оптические
интерфейсы с поддержкой соответствующего протокола.
Характеристики и тип оборудования сети уровня управления процессом. Частные случаи функциональных построений.
Промышленные сети на основе RS-485. Системы удаленного сбора данных и управления, включающих семейство модулей удаленного ввода/вывода с интерфейсом RS-485 могут быть построены на базе ADAM-4000. Модули представляют собой микропроцессорные устройства, которые обеспечивают обработку сигналов с датчиков и выдачу управляющих команд на ИУ. Состав средств: ввод/вывод дискретных и аналоговых сигналов, релейной коммутации, ввод импульсных сигналов обеспечивает интеграцию в единую систему исполнительных устройств, датчиков, а так же устройств операторского интерфейса.
Аналогичные решения могут быть получены для распределенных систем управления и сбора данных, включающих семейство модулей удаленного ввода/вывода сер. I-7000, I-8000 и NuDAM-6000. Линейка выпускаемых продуктов включает модули аналогового ввода и вывода, модули дискретного ввода/вывода, таймеры/счетчики и модули управления перемещением. Каждый модуль сер. I-7000 и NuDAM-6000 – это функционально законченное устройство, размещенное в пластиковом корпусе из негорючей пластмассы .
Модули обеих серий могут объединяться в сети на основе интерфейса RS-485. К одному последовательному порту компьютера или контроллера может быть подключено до 256 модулей, территориально расположенных в разных местах. Пример реализации распределенной системы на базе модулей сер. I-7000 показан на рис. 4.
Существует возможность построения сетей автоматизации и управления с использованием уже готовых программно технических комплексов (ПТК). Отличительными особенностями комплексов является: унифицированность решений, фирменные программно-аппаратные разработки, наличие типовых и создание под конкретные задачи SCADA-компонент.
Унификация решений позволяет применять уже готовые решения ПТК для конкретных задач в различных промышленных отраслях. В частности, на рисунке 5 показана разработка одного из отечественных производителей ПТК для общепромышленного применения и ПТК во взрывозащищенном исполнении для использования на объектах с потенциально взрывоопасной средой по группе IIС.
К недостаткам таких решений можно отнести низкую скорость передачи, как правило, закрытый протокол передачи данных, трудности использования оборудования и SCADA систем других производителей.
Промышленные сети на основе Ethernet. Практические реализации сетей на основе интерфейса RS-485 не всегда устраивают
пользователя по быстродействию (в основном скорость обмена не превышает 115
Кбод). Для выхода из этой ситуации контроллеры могут оснащаться портом Ethernet
10/100Base-T (10/100Мб/с, RJ45, витая пара). По этому порту связь
осуществляется на дистанции до
Сети на базе распределенной системы сбора данных и управления ADAM-5000, ADAM-6000, I-7000, контроллеров SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400 с интерфейсом Ethernet.
Эти устройства позволяют строить территориально-распределенные системы сбора данных и управления, обеспечивать выполнение следующих функций:
· аналоговый и дискретный ввод-вывод;
· первичное преобразование информации;
· прием команд от удаленной вычислительной системы и передача в ее адрес преобразованных данных с использованием интерфейса RS-485 или Ethernet см. рис. 6.
В состав SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400 входят также интеллектуальные модули, выполняющие автономную обработку коммуникационных задач для промышленных сетей ASInterface, Profibus, и других интерфейсов. Контроллеры предназначены для решения типовых задач автоматического управления/регулирования, позиционирования, скоростного счета, управления перемещением и т.д.
Сети на основе коммутационного оборудования стандарта Industrial Ethernet.
Следующий шаг в построении территориально-распределенных систем управления и создания единой информационной структуры может сыграть коммутационное оборудование Industrial Ethernet. Оборудование подобного типа обеспечивает совместимость с существующими сетями Ethernet, высокие скорости передачи данных, легкость в расширении, простоту инсталляции и поддержку огромного числа производителей программного и аппаратного обеспечения, предоставляет интерфейс для глобальных сетей и включает в свой состав удаленные терминалы и сервера, позволяет строить распределенные сети на значительных территориях.
Современные предприятия не ограничиваются одним типом сети. В сетевой информационной структуре присутствуют офисные сети, сети АСУТП, магистральные каналы. Для предприятия характерны удаленность цехов и административных зданий. Необходима интеграция всех сетей на базе коммутирующего оборудования Ethernet для создания единого информационного пространства. Объединяющая сила Ethernet может сыграть ключевую роль в создании сетевой инфраструктуры подобного типа.
В концепции SIMATIC NET от компании Siemens коммутируемые промышленные сети могут иметь магистральную или кольцевую топологии. Для построения этих конфигураций применяются электрические и оптические коммутаторы OSM и ESM. Связь между модулями выполняется по оптическим кабелям см. рис. 7. Терминалы и сегменты сети подключаются через обычные или промышленные витые пары. Для удаленного подключения устройств используются OMC-преобразователи электрических сигналов в оптические. Время реконфигурации сети не превышает 0.5 с.
Более
разнообразные и оптимальные конфигурации подобных сетей можно строить на
коммутаторах серии RAIL и модульной серии MICE фирмы Хиршманн. Это позволит создать
отказоустойчивую кольцевую структуру (также и двойное кольцо) с возможностью
резервного подключения оборудования уровня контроллера и восстановлением работоспособности
сети в случае сбоя менее чем за 300 мс. (рис. 8).
Через сети Ethernet системы сбора и обработки данных, компьютеры, АРМ и серверы систем верхнего уровня управления предприятием могут получать непосредственный доступ к данным о параметрах технологического процесса. В результате эти данные могут быть использованы в системах диспетчерского контроля, административного управления и планирования, контроля качества и т.п
На
рис. 9 приведена типовая схема разветвленных сетевых коммуникаций с применением
отказоустойчивых технологий Хиршманн для двух очистительных станций сточных вод.
На цеховом уровне автоматизации-уровне контроллера (plant automation) осуществляется
взаимодействие с контроллерами через отказоустойчивое Ethernet кольцо
(redundant ring), либо через ProfiBus FMS подключение,
так же образующее отказоустойчивое кольцо с использованием модулей OZD Profi. На уровень оператора (process control engineering) информация
поступает по дублированным Ethernet каналам (Redundant
coupling) с подключенными к ним резервируемым ProfiBus FMS связям
через Master и Slave станции.
Взаимодействие между диспетчерскими А и В (Sewage treatment plant A and B) осуществляется по оптическим Ethernet каналам связи на
расстоянии
Таким образом, из обеих диспетчерских через SCADA-систему осуществляется операторский контроль и управление за ходом технологического процесса. В случае сбоя обеспечивается переход на резервные каналы связи, так же информация может поступать к соседним диспетчерским по оптическим каналам связи. Очевидно, что подобные сети обеспечивают офисным Ethernet TCP/IP сетям, интерфейс к управлению производственными процессами.
Широкие функциональные возможности и набор основных сервисов позволяет использовать оборудование Хиршманн не только в промышленных сетях, но и в других системах передачи данных, тем самым, упрощая расширение сетевой инфраструктуры предприятия.
Сети на основе AS-интерфейса. Интерфейс для подключения датчиков и ИМ, называемый сокращенно AS–i, является коммуникационной системой, предназначенной для использования на самом нижнем уровне иерархии промышленного автоматизированного комплекса – уровне управляемого процесса. Непременный атрибут этого уровня – развитая сеть соединительных кабелей, замещается одним единственным кабелем AS-интерфейса. С помощью AS–i кабеля и ведущего устройства AS-интерфейса простейшие бинарные датчики и ИУ могут подключаться к средствам управления на полевом уровне посредством модулей AS-интерфейса. Коммутационные модули и разветвители AS-интерфейса фирмы Хиршманн обеспечивают удобное и хорошо структурированное подключение устройств непосредственно в технологической зоне см. рис. 10.
AS-интерфейс
обладает несомненными достоинствами при разработке проектов, техническом
обслуживании и диагностике отказов. Встраивание кристалла AS интерфейса в
бинарные датчики обеспечивает получение дополнительной информации, такой как
индикация мощности сигнала (PAL), готовности к запуску и диагностические данные.
Сеть AS-интерфейса может управляться с верхнего уровня системы, и от
пользователя не требуется знания AS-интерфейса. Существует возможность
интегрировать сеть AS-i в сети на основе других протоколов, например, с помощью
AS-i мастера модуля 750-655 Wago-I/O-System – в сети Ethernet, Profibus, DeviceNet, Modbus и т.д.
Модуль
имеет ширину
Соединение сетей на базе RS- 485.
Многочисленная сегментированность
однородных сетей требует организации их взаимодействия, возникает необходимость
их объединения. Волоконно-оптические интерфейсы OZD 485 фирмы Хиршманн
позволяют передать сигналы на расстояния до
- Sinec L1 (RS 422) – Modbus+
- Sinec L2 – J-BUS
- Bitbus – Melsecnet
- Profibus – C-BUS
- Interbus-C – Suconet
- Modnet 1/SFB – UNI-Telway
- DIN-Messbus – P-NET
- Local Talk – Party-Line
- SattBus – Special applications
Тип передачи – полный дуплекс на скоростях 150 бит/с ……2 Мбит/с (рис. 11).
Также применяются специализированные
волоконно-оптических повторители для таких сетей, как Profibus, Genius, FIP,
Modbus Plus. С помощью них можно организовать отказоустойчивую дублированную передачу
информации по оптическим каналам связи с общей протяженностью свыше
Соединение Profibus сетей по инфракрасному порту. Промышленные сети часто работают там,
где невозможно проложить кабель или его невозможно защитить от агрессивных
воздействий окружающей среды. Для таких случаев разработана технология передачи
сигнала Profibus по инфракрасному порту на расстояния до
Шлюзы для объединения сетей Fieldbus Для того чтобы ПК понимал Fieldbus, необходимо использовать интеллектуальные интерфейсные платы. Для ПК Hilscher поставляет платы нескольких типов: короткие платы расширения с шиной ISA, PCI, платы в формате РС/104 и модули формата PCMCIA. Для сопряжения сетей Fieldbus c Ethernet сетями могут применяться шлюзы следующих типов, приводимых в табл. 2.
Преобразователи протоколов. Данный тип преобразователей от Hilscher представляет собой внешние устройства, которые дают возможность быстро интегрировать уже имеющиеся сети друг с другом (табл. 3).
Характеристики и тип терминального оборудования
Панели управления – это специализированные устройства для оперативного ввода и отображения информации (рис. 14), которые могут обмениваться данными с удаленным компьютером, контроллером либо любым другим устройством через последовательный порт с использованием стандартных протоколов, т.е. это своеобразный аналог управляющего компьютера для применения в приложениях, где требуется некоторый “интеллект” в устройстве управления, но по каким то причинам полноценный компьютер использовать нецелесообразно. В качестве устройства ввода применяется встроенная клавиатура или сенсорный экран, а для визуализации информации используются символьные или графические экраны. Все модели оснащены универсальным портом связи RS-232/422/485 и Ethernet; некоторые модели имеют дополнительный выход на принтер и функцию записи аварийных событий.
Перспективы развития, интеграция АСУТП с АСУП
До последнего времени имелось два типичных уровня автоматизации промышленных предприятий: АСУП, включающая систему автоматизации управленческой, финансово-хозяйственной деятельности и планирования ресурсов предприятия и АСУТП, которые развивались обособленно и независимо друг от друга. Изначально они не были подчинены единым целям и задачам, оставались слабо связанными физически и информационно, а чаще не связанными вовсе. Программное обеспечение АСУП и АСУТП достаточно долго развивалось автономно и не предусматривало возможность стандартизации каналов обмена между ними. Технологии, на которых они проектировались, не учитывали совместной работы этих систем в едином информационном пространстве. Коммутационное оборудование выполняло свою роль лишь на верхнем уровне в офисных сетях.
Появление Ethernet и Web-технологий в АСУТП предопределило интеграцию различных уровней автоматизации предприятия в единое информационное пространство. Появилась тенденция к совместному использованию данных современных программных разработок ERP, CRM, MES, SCADA-систем в своих расчетах, позволяющее проводить текущее и оперативное планирование затрат, себестоимости и оценки ресурсов предприятия. С другой стороны на многих предприятиях уже создана достаточная сетевая инфраструктура. Существуют сети АСУП, объединенные по Ethernet. Имеется выход в Internet, и создание внутренней сети АСУТП на базе Industrial Ethernet потребует незначительных капитальных вложений.
Таким образом, формируется реальная экономическая основа интеграции – появление требований не просто обмена информацией между подсистемами, а оперативного сбора, учета и анализа информации.
Юрий Борисович Кузьмин
E-mail:it-yuko@yandex.ru
http://www.it-yuko.ru
http://www.it-yuko.narod.ru
