Контрольні запитання
Чим відрізняються операційні системи реального часу від операційних систем загального призначення?
Які операційні системи реального часу найбільш широко розповсюджені?
Як класифікують прикладне програмне забезпечення для промислових мереж?
На яких мовах програмування розробляють прикладне програмне забезпечення контролерів?
Які основні функції систем SCADA?
Для чого призначена технологія ОРС?
117
Післямова
На сьогоднішній день використовуються мільйони кінцевих пристроїв від десятків виробників, що випускають апаратні засоби побудови цифрових промислових мереж. Тенденції зміни популярності промислових мереж показані на рис. 1.
Foundation Fieldbus: WorldFIP, FF (HI);
Rockwell/Allen Bradley backed: AB remove I/O, DeviceNet, ControlNet;
Simens backed: Profibus-DF/-PA/-FMS, AS-interface;
Other: Interims, CANopen, Seriplex, LON, Modbus,...
Рисунок 1 - Розподіл кількості проданих промислових мереж за
Виробниками
Наявність на ринку різноманітних наборів програмно- апаратних рішень дозволяє вирішити технологічні проблеми практично будь-якого виробництва. Звідси випливають два висновки. ,
По-перше, для підприємств практично повністю втратили зміст власні розробки в цій області. Спроба заощадити засоби за рахунок внутрішніх ресурсів у більшості випадків обертається створенням громіздких, ненадійних, несумісних і дорогих в обслуговуванні систем.
По-друге, можна вважати закінченою дискусію про найкращий протокол. Зараз уже очевидно, що жодна з існуючих сьогодні промислових мереж не стане єдиною. Різноманітність вимог
118
автоматизуючих технологічних процесів не може бути вирішена одним універсальним і економічно оптимальним рішенням. Питання повинно ставитись наступним чином: тільки належне структурування комплексу АСУ ТП і вибір оптимальних рішень для конкретних технологічних ділянок може забезпечити прорив підприємства на новий рівень якості й ефективності виробництва.
Коли обговорюється питання про вибір типу промислової мережі, необхідно уточнювати, для якого саме рівня автоматизації цей вибір здійснюється. Залежно від місця промислової мережі в ієрархії промислового підприємства вимоги до її функціональних характеристик будуть різні. Але не можна не відзначити, що крім вищевказаних факторів на вибір промислової мережі деяким чином впливає й географічний фактор (рис.2).
Рисунок 2 - Розподіл промислових мереж по географічній ознаці
Загальна тенденція розвитку цифрових промислових мереж -це всеохоплююча децентралізація керування (рис.З).
119
Рисунок 3 - Тенденції розвитку промислових мереж
Яскравим доказом вищесказаного є нова бездротова технологія "Розумний порох" (рис.4).
Компанія Dust Networks один з піонерів концепції "розумного пороху" - розподілених мереж надмалих пристроїв, що підтримують бездротовий обмін даними - презентувала в 2004 році на ринку свій перший продукт.
Перший тестовий комплект "розумного пороху" за назвою , SmartMesh складається з 12 мініатюрних пристроїв, називаних "порошинами". Ціна всього комплекту, що включає самі пристрої й ПЗ, становить 4 950 тис. дол. США. Пристрої зв'язані бездротовими лініями передачі й можуть передавати дані із сенсорів, що контролюють температуру, швидкість вітру, вологість або інші параметри. Фактично, вони являють собою бездротові роутери з батарейним живленням. З їхньою допомогою можна створювати, наприклад, системи керування виробничими процесами або
120
охоронні системи. Швидкість обміну даними в "порошин" відносно низька, що дозволяє забезпечити низьке енергоспоживання й живлення від автономних джерел. Це, у свою чергу, дозволяє істотно знизити вартість експлуатації систем на їхній основі, оскільки відпадає необхідність у проведенні мереж електроживлення, а також забезпечує безпрецедентну гнучкість системи. SmartMesh являє собою "середовище", що дозволяє організувати обмін даними між двома іншими "середовищами" -датчиками, з одного боку, і інформаційною системою, у рамках якої вони функціонують - з іншого. Кожна "порошина" являє собою вузол бездротової мережі обміну даними з ультранизьким енергоспоживанням. Передача даних здійснюється від вузла до вузла, аналогічно тому, як відбувається передача пакетів у мережі інтернет - за винятком того, що в системі "розумного пилу" застосовується замість TCP/IP, що стали фактичним промисловим стандартом, інший протокол передачі даних. Ще одна відмінність -у тому, що розроблено технологію, що дозволяє тримати пристрій у виключеному стані більшу частину часу. Нова технологія дозволила домогтися того, що окрема "порошина" на батарейках АА без їхньої заміни може проробити три роки. Програмне забезпечення Business 2.0, що поставляється в комплекті з "порошинами", дозволяє їм самим організувати мережу й забезпечити дуже низьке енергоспоживання.
Рисунок 4 - Архітектура мереж на основі "розумного пилу"
Концепція "розумного пилу" спрямована на відкриття можливості контролю й керування за широким спектром технологічних процесів або, наприклад, за енергоспоживанням, у режимі реального часу. Це дозволить, зокрема, підвищити ефективність виробництва. Але тепер поширенню даної технології перешкоджає висока ціна систем, які її реалізують.
121
ПЕРЕЛІК РЕКОМЕНДОВАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 Елизаров И.А., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г., Фролов СВ.
Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры: Учебное пособие. - М.: "Издательство Машиностроение-1". - 2004. - 180 с.
2 Наволочный А.А. Средства обеспечения междууровневой связи
АСУ электроэнергетического объекта // Вестник ВОПГУ. -Вологда: 2004. - №4. - С.28-37.
3 Сахнюк А.А. Межсетевое взаимодействие в промышленных
сетях // Передовые технологии и технические решения. - 2004. -№3.-С.6-11.
4 Сахнюк А.А., Литвин A.M. Промышленные сети // Передовые
технологии и технические решения. - 2004. - №2. - С.6-8.
5 Половинкин В. Основные понятия и базовые компоненты AS-
ичтерфейса // Современные технологии автоматизации. - 2002. -№4.-С. 18-29.
6 Кругляк К. Промышленные сети: цели и средства // Современные
технологии автоматизации. - 2002. - №4. - С.6-17.
7 Карпенко Е.В. Возможности CAN-протокола // Современные
технологии автоматизации. - 1998. - №6. - С. 16-20.
8 CompoBus/S: инструкция по работе // Сети и коммуникации. -
Omron. -1997.-134 с
9 Сеть ControlNet. Обзор системы версии 1.5. // Rockwell
Automation & Allen Bradley. - 1997. - 50 с.
10 Руководство по выбору сетей NetLinx. Rockwel Automation. "Публикация-NETS". - 2004. - 98с.
11. Кругляк К. Локальные сети Ethernet в АСУ ТП: быстрее,
дальше, надежнее // Современные технологии автоматизации. -2003.-№1.-С.6-13.
Половинкин В. HART-протокол // Современные технологии автоматизации. - 2002. - №1. - С.6-14.
Щербаков А. Протоколы прикладного уровня СAN-сетей // Современные технологии автоматизации. - 1999. - №3. - С.6-15.
Хвощ С, Амаду Х.Х. Промышленные сети на базе стандарта MIL-STD-1553B // Современные технологии автоматизации. -1999.-№1.-С.42-45.
Гусев С. Краткий экскурс в историю промышленных сетей // Современные технологии автоматизации. - 2000. - №4. -С.78-84.
Промышленные сети // Каталог продукции Siemens. - 2004. -120 с.
Промышленные сети // Каталог продукции Hirschmann. - 2005. -142 с.
122
Промышленные сети // Каталог продукции Belden. - 2005. -116с.
Промышленные сети // Каталог продукции WAGO. - 2005. -138 с.
Ицкович Э.Л. Выбор пакета визуализации измерительной информации (SCADA-программы) для конкретной системы автоматизации производства // Приборы и системы управления. -1996.-№10.-С.20-25.
Соболев О.С. Системы визуализации в сравнении // Приборы и системы управления. - 1996. - №10. - С.56-59.
Калядин А.Ю. SCADA-системы для энергетиков // Энергетик. -2000. - № 9.
Калядин А.Ю. Методы повышения надежности систем SCADA // Мир компьютерной автоматизации. - 2000. - №1.
Теркель Д. OLE for Process Control - свобода выбора // Современные технологии автоматизации. - 1999. - №3. -С.28-32.
Инструкция по установке EtherNet/IP-to-DeviceNet Linking Device 1788-EN2DN // Устройство связи сетей EtherNet/IP и DeviceNet. - 2004. - 50 с.
123
Підписано до друку 18.04. Формат 60х841/16 Друк офсетний
У
м.
друк.
арк. 7,75
Тираж
50
прим.
Замовл. 105
Видавництво Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу