Распределенные системы управления

Концепция PLC/ SCADA-систем была выработана в поисках спо-

собов организации управления на распределенных предприятиях,

занимающихся добычей, транспортировкой нефти и газа, доставкой

электроэнергии и т. п., и отличалась преобладанием дискретного

управления. Распределенные системы управления (РСУ) изначально

были ориентированы на задачи обрабатывающей промышленности,

в которых преобладали задачи непрерывного управления, что требо-

вало больших вычислительных ресурсов и более сложных и дорогих

компонентов систем автоматизации. Однако с ростом вычислитель-

ной мощности микропроцессоров возможности PLC значительно

выросли и области применения обеих систем пересеклись. Управ-

ляющие системы на базе PLC/SCADA по функциональности при-

ближаются к РСУ, например, включают локальное управление с

обратной связью, оптимизацию технологических процессов и анализ

данных. В свою очередь, предлагаемые РСУ трудноотличимы от их

SCADA-аналогов.

Для большинства РСУ характерна трехуровневая модель построе-

ния.

На нижнем уровне, уровне ввода/вывода, располагаются полевые

приборы (датчики, сенсоры, исполнительные механизмы), которые

с помощью электрических кабелей подключаются к подсистеме по-

левого ввода/вывода (IO), которая состоит из аппаратных модулей

ввода/ вывода.

На среднем уровне находятся контроллеры (CPU). На этом уров-

не решаются задачи, совпадающие с задачами PLC по обработке

поступающей из подсистемы ввода/вывода информации, и выдача

обратно управляющих воздействий. Для решения сложных задач

контроллеры могут обмениваться между собой данными, используя

цифровые коммуникационные сети, например Industrial Ethernet.

В РСУ применяется полное резервирование модулей, в том числе и

питания. Пара контроллеров, синхронно выполняющих одну и ту же

программу управления и страхующих друг друга, называется «резер-

вированной парой».

Верхний уровень — это уровень операторского управления, объ-

единяющий серверы и операторские рабочие станции, и выполняю-

щий функции, сходные со SCADA-системами. Часто в системе вы-

деляют инженерную станцию ES {engineering station). На ней уста-

навливаются программные средства разработки, с помощью которых

технический специалист может централизованно вносить изменения

и дополнения в конфигурацию системы. Часто ES дополняют рас-

ширенными средствами диагностики состояния системы.

В отличие от PLC/SCADA в РСУ все три уровня обычно выпол-

няются на оборудовании одного производителя и программируются

в одной единой системе. РСУ-система управления отличается высокой

децентрализацией обработки данных, при этом часть задач управле-

ния может быть вынесена даже на уровень датчиков и исполнительных

механизмов и оставаться работоспособной в отрыве от контроллер-

ного уровня.

Сферы применения РСУ многочисленны: нефте- и газоперера-

ботка, химия, нефтехимия, энергоснабжение, металлургия и т.п.

Программные продукты класса РСУ широко представлены на

мировом рынке. Наиболее популярные из них: DeltaV {Emerson

Process Managment); I/A Series {Foxboro); CENTUM CS 3 000

{Yokogawa).