Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Решения, технологии, стандарты - статьи Ua.Automation.com

Стимулы для новой архитектуры систем автоматизации

Стимулы для новой архитектуры систем автоматизации

 

Билл Лайдон, для Automation.com
 
Я верю в то, что рост и применение новых технологий – стимул для развития более совершенных решений и архитектур систем автоматизации. Эти новые технологии включают (но не исчерпываются этим списком): интернет вещей, большие данные и облачная аналитика.
 
Отрасль промышленной автоматизации испытала не так уж много перемен за прошедшие годы. По моему мнению, нижеперечисленные события стали ключевыми достижениями в развитии отрасли на протяжении всей истории ее существования:
 
Программируемый логический контроллер (PLC) – В 60-ых гг. прошлого века ПЛК возник как программируемое устройство, готовое заменить логику управления на реле в устройствах и процессах сборки, особенно, в автомобильной отрасли – огромные шкафы с реле, таймеры, барабанные устройства управления последовательностью действий и т.д. использовалось для управления приводами, соленоидами и клапанами. Эти устройства потребляли массу энергии и физического пространства. Изменения логики требовали долгого планирования, конструкторских работ и изменения проводных подключений. Все это было недешево и склонно к ошибкам. Ситуация еще больше усложнялась отказами реле и износом контактов, которые было сложно обнаруживать и проводить последующую замену. Вместо проводных систем управления, ПЛК программировались для управления системой, и изменения логики стали намного проще. ПЛК программировались с помощью лестничной логики, которая состояла из символов, выглядящих как контакты реле, таймеры и т.д. Организация этих символов в лестничную логику позволяла инженеру АСУ ТП создавать последовательность управляющей логики. Этот метод программирования очень сильно упрощал процесс для инженеров и техников, так как они понимали, как разрабатывать системы управления с помощью этих компонентов.
 
Распределенные системы управления (РСУ) – В 70-ых гг., были разработаны РСУ для приложений управления технологическими процессами. Элементы управления были распределены по системе с помощью микропроцессорной технологии. На этом историческом промежутке возникло непосредственное цифровое управление процессными контурами с помощью компьютеров и микропроцессоров, а не пневматических или электронных аналоговых контроллеров.
 
Открытые сети – Появившиеся в конце 70-ых гг., стандартные открытые сетевые протоколы были созданы для промышленных коммуникаций. Modbus был первым. Системы управления эволюционировали до координированного управления, что потребовало сетевого взаимодействия процессоров управления. Первоначально вендоры разрабатывали и продавали свои собственные, закрытые протоколы. Сегодня Ethernet стал основой промышленных сетей, использующих открытые протоколы. Обычно РСУ используют аппаратное обеспечение и транспортные механизмы Ethernet, но сетевые протоколы управления по-прежнему проприетарные.
 
Открытое программирование – Каждый вендор использовал свои собственные проприетарные методы программирования до создания стандарта IEC 61131-3, впервые опубликованного в декабре 1993.
 
Интернет вещей
 
Охват концепции интернета вещей (IoT) очень широк, и включает обширный набор приложений, предназначенных для слежения за состоянием здоровья, расходом электроэнергии, обеспечением развлечений, безопасности и транспортных услуг. Концепция интернета вещей заключается в сетевом взаимодействии всех физических объектов, каждый из которых снабжен встроенными датчиками и коммуникационными устройствами, для повышения эффективности и продуктивности. Развитие технологий для приложений интернета вещей уже сделало доступными недорогие но очень эффективные «строительные блоки», которые можно использовать для создания АСУ ТП.
 
К примеру, CEO Intel Брайан Кржанич оторвал пуговицу от своего пиджака во время речи на 2015 International Consumer Electronics Show в Лас Вегасе, Невада, и объяснил присутствующим, что она содержит компьютер типа System on a Chip (SoC), называемый Curie. Intel’s Curie снабжен флеш-памятью 384kB, 80kB SRAM, Bluetooth, 6-осевым комбинированным датчиком с акселерометром и гироскопом, а также компонентами, разработанными для быстрого и точного различения между разными типами движений. В прошлом коммерческие компьютеры и электронные устройства использовались как элементы для создания АСУ ТП. Сегодня новые «строительные блоки» могут использоваться для создания программируемых оконечных устройств промышленной автоматизации.  
 
 
Если вы думаете, что это преувеличение, то могу отметить, что знаю несколько опытных специалистов в области промышленной автоматизации, которые используют одноплатные компьютеры Raspberry PI. Эти компьютеры с проводными и беспроводными коммуникациями, поддерживающие Ethernet, мониторят и фиксируют информацию, получаемую от полевых сенсоров, а также, общаются с системами автоматизации, архивами исторических данных и корпоративными информационными системами. Комплект Raspberry PI стоит на Amazon всего около $70.
 
Облачная аналитика
 
Облачные сервисы быстро разрабатываются для различных приложений интернета вещей, и их можно непосредственно применять для приложений промышленной автоматизации. И у Google и у Microsoft есть облачные приложения для пользователей, позволяющие хранить исторические данные и реализовывать аналитику по модели платишь-за-то-что-используешь. Google Analytics Measurement Protocol позволяет разработчикам делать HTTP-запросы и отправлять «сырые» данные прямо на серверы Google Analytics, хранить их и использовать обширные наборы Google-аналитики для их анализа. Microsoft Azure Machine Learning является более продвинутой и предлагает встроенную среду разработки ML Studio.
 
Экосистемы
 
У промышленных систем автоматизации по-прежнему довольно закрытая архитектура, по сравнению с современными компьютерными технологиями. У промышленных систем нет больших экосистем для приложений, таких как у Apple или Аndroid. OPC UA единственный открытый промышленный стандарт, который совместим с инфраструктурой компьютерных веб-сервисов. IEC 61131-3 и стандарты PLCopen для программирования используются различными вендорами на различных уровнях. PLCopen XML interchange standard обеспечивает способ обмена программами между продуктами вендоров, а также, программы симуляции и моделирования.
 
Новаторы и отстающие
 
Аналитики и вендоры в области промышленной автоматизации часто говорят о пользователях, относящихся к различным группам: «новаторы», «быстро-реагирующие», «опаздывающее большинство», «отстающие». Мне кажется, пришло время пользователям спросить, как какой из этих групп принадлежит каждый из вендоров. Это важный вопрос, так как ответ на него определяет, останутся ли ваши системы автоматизации конкурентоспособными и эффективными. ИКТ-отрасль множество раз демонстрировала, что ни один вендор не может предложить решение столь же эффективное, как и экосистема поставщиков, вооруженных открытыми технологиями.