2.2 Ethernet как верхний уровень интегрированной системы автоматизации:

Ethernet все чаще оказывается востребован в сфере автоматизации совместно с другими промышленными шинами. В этом случае сетевая инфраструктура обычно состоит из двух уровней. На верхнем реализуется сеть Ethernet, которая может объединять ПК, серверы, устройства печати и хранения данных, коммутаторы и другие телекоммуникационные устройства. Через промышленные компьютеры или контроллеры она связывается с промышленной сетью (например, Profibus, DeviceNet или Lonworks), объединяющей агрегаты, датчики, исполнительные механизмы. Иногда создается еще и третий уровень: через шлюз к промышленной сети подключаются устройства, у которых имеются только порты RS-485 или RS-232.

В качестве примера подобного подхода можно привести недавно реализованный компанией «ЭкоПрог» проект «интеллектуального здания» «Галс-Тауэр» на 1-й Тверской-Ямской улице в Москве. Верхним уровнем управления и контроля в данной системе стала сеть Ethernet с подключенным к ней сервером и ПК (рабочим местом оператора), а нижний представлен многофункциональной распределенной системой European Installation Bus (EIB) на базе RS-232, связывающей различные датчики и исполнительные устройства. В качестве интерфейса между этими уровнями выступает промышленный микрокомпьютер производства компании Tridium. В результате удалось интегрировать системы электроснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения и канализации, лифтовые системы и системы телекоммуникаций, составляющие инженерную инфраструктуру бизнес-центра, и обеспечить единое управление целым комплексом оборудования.

Чтобы использовать существующие устройства систем автоматизации, несколько сегментов стандартных промышленных шин можно объединить в сегменты Industrial Ethernet с помощью шлюзов. Правда, при этом возникает опасность появления достаточно сложных неоднородных сетей, где не всегда достигаются требуемые параметры режима реального времени.

Как уже отмечалось выше, к важным преимуществам объединения Ethernet с промышленными сетями относится возможность интеграции систем АСУ ТП и АСУП. Получаемая из производственной системы нижнего уровня информация может передаваться на верхний и сохраняться в БД для использования в системах ERP или CRM. Для доступа к производственным данным и процессам можно задействовать корпоративную сеть Intranet. Для этого специалисту достаточно иметь в своем распоряжении обычный ПК со стандартным браузером. Данные для обработки или анализа могут передаваться на уровень АСУП из системы SCADA. Чтобы эффективно управлять производством, получать информацию о выходе готовой продукции, состоянии оборудования или параметрах производственных процессов, их доставка должна осуществляться в реальном (или близком к реальному) времени.

В решениях ряда производителей Industrial Ethernet совместим с другими стандартами промышленных сетей, например Profibus и ASI. Так, устройства предлагаемой компанией Siemens сетевой архитектуры Simatic NET обеспечивают интеграцию разных уровней системы автоматизации: уровня датчиков, «полевого» уровня (Profibus), уровня цеха и управления.

Функциональные возможности Intranet лежат и в основе концепции Transparent Factory, продвигаемой компанией Schneider Electric (см. врезку «Прозрачное предприятие»: концепция Transparent Factory»). В отличие от традиционного иерархического дерева, где с узлами нижнего уровня взаимодействует один узел верхнего (управляющий контроллер или мост), данная концепция позволяет строить сложные системы АСУ ТП с прямым доступом на все уровни, к каждому устройству (интеллектуальному датчику, исполнительному механизму и т. д.).