Scada + Автоматизация

Шёл 2011 год. У меня на первом заводе, где тогда работал, была 3-зонная методическая печь по нагреву металла, автоматизирована какими-то ПЛК (я тогда ещё слова такого не знал), программа была написана на Pascal.
Помню, приехал программист делать доработки. Мы, молодые КИПовцы, специально остались, задержались (нас мастер уговорил, мол, посмотрите, учитесь). Он строки переписывает, меняет какие-то цифры (теперь уже знаю, что это были коэффициенты ПИД), и оно оживает (горелки переходят в другой режим работы) и начинает работать по-другому. Скада, если её можно так назвать (им же нарисована в каком-то редакторе), меняет форму, изменяет значения.
Но🫣 тут же ниже на этом шкафу стоит 3 переключателя на 3 положения с фиксацией (вроде бы кулачковых) и ещё 3 обычных 3-позиционных без фиксации. Первые изменяют источник задания на газовые заслонки (1 — ПЛК, 2 — ручное управление, 3 — ещё одно🙂).
Программист заканчивает настройку, говорит: «У вас будет всё хорошо». Уходит. Нашему мастеру категорически не понравилось, как работает регулирование. И как только программист уходит, переводит эти кулачковые переклички в то самое 3е положение. И горелками начинает управлять что? Правильно! Старые добрые КСП3 с круговыми диаграммами, которые мы меняли каждые 24 часа))) Говорит, так будет лучше, и уходит, говоря: «Собирайтесь домой». Мы ещё задерживаемся минут на 10 в этом помещении. Всё это время с нами был «печник», который следит за режимом работы печи. Тот, что был на смене, тут же, как наш мастер вышел, переводит кулачковые переключатели в какое положение?) Правильно! В ручное!)😂 И говорит: «Так будет надёжнее!) 😁».

Вот тебе и стеки и TLS и DHCP и 485. А подача 220 на МЭО импульсами надёжнее для конечного пользователя)) ☝️
Но это ещё не всё.
Печники, когда лень идти в помещение с этим щитом управления, просто подходят к МЭО и что? Тоже правильно! Просто крутят его с помощью маховика)))
Вот тебе и автоматизация)))💡
МЭО было примерно как на фото)
Ну и схематически печь)

Предлагаем ознакомиться с мнением Роя Кока (Roy Kok), инженера с 30-летним опытом работы в области промышленной автоматизации.

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) – это наиболее распространенное программное решение для управления процессами на вертикальных рынках промышленного производства и инженерных сетей. Она стала основополагающей платформой для Индустрии 4.0 и цифровой трансформации.

Традиционно SCADA играла роль интерфейса оператора для больших распределенных систем. Сегодня она стала настолько модульным и масштабируемым, что по умолчанию превратилось в платформу мониторинга всех аспектов промышленной автоматизации, помогая предприятием совершенствовать процессы. Фактически, SCADA-система имеет решающее значение для реализации лучших стратегий ОТ и IT (операционных и информационные технологий).

Ниже приведен список критериев, имеющих решающее значение для принятия решения по выбору SCADA-системы.

Наилучшая SCADA должна удовлетворять следующим требованиям (кратко):

• Специализация на вертикальном рынке – имеет проверенную репутацию предпочтительного решения SCADA на вашем рынке.

• Code / No-Code (Возможность программирования или отсутствия программирования) – предлагает разработку настраиваемых или программируемых приложений.

• Масштабируемость – удовлетворяет как сегодняшние, так и будущие требования.

• Управление сигналами тревог – обеспечивает гибкую систему сигнализации и поддерживает стандарты сигнализации.

• Архивирование данных – содержит функции для хранения, сжатия, извлечения данных и управления дисковым пространством.

• Пользовательский интерфейс – обеспечивает единообразный пользовательский интерфейс для визуализации на различных устройствах и типах клиентов, включая только для чтения, интерактивные, локальные и удаленные.

• Управление тегами – содержит параметры для управления тегами – неиерархическая (плоская) модель тегов, стандарт S95 или UNS (единое пространство имен).

• Аналитика данных – предоставляет инструменты для разработки и управления аналитикой в реальном времени и исторических данных.

• Генерация отчетов – обеспечивает возможность автоматизированного создания отчетов на основе времени и событий.

• Уведомления – предлагает возможности использования электронной почты, SMS и других средств уведомления.

• Быстрая разработка – содержит экономящие время инструменты развертывания для копирования схожих функций – клонирование и тиражирование.

• Документация – содержит инструменты документирования для составления отчетов по фактическому состоянию системы.

• Управление рабочим процессом – предоставляет инструменты для управления многоэтапными процессами.

• Управление рецептами – возможность устанавливать рабочие параметры на основе требований системы.

• Интеграция IT/ОТ – предоставляет инструменты для чтения/записи, отображения и взаимодействия с реляционными базами данных.

• Тренды аналитики – предоставляет пользователю инструменты для извлечения и анализа исторических данных.

• Поддержка стандартов – поддерживает различные отраслевые стандарты (OPC, MQTT, FDA 21 CFR Часть 11, ISA95, ISA18.2 и т. д.).

• Скорость выполнения и управление – обеспечивает высокую скорость транзакций и инструменты для управления производительностью.

• Надежность – обеспечивает постоянную и бесперебойную работу решения 24x7x365.

• Мониторинг работоспособности системы – предоставляет инструменты для мониторинга эксплуатационных характеристик.

• Резервирование – поддерживает требования высокой доступности.

• Передача данных на верхний уровень – обеспечивает поддержку клиентов посредством одного или нескольких стандартов или фирменных API и протоколов.

• Передача данных на нижний уровень – обеспечивает надежную и бесперебойную работу требуемого протокола(ов).

• Гибкость – содержит функции и преимущества, которые являются отличительными чертами на детальном уровне.

• Распространение – доступно на местном или международном уровне.

• Совместимость – хорошо работает с другими приложениями.

• Поддержка операционных систем – поддерживается в важных для вас операционных системах.

• Простота использования – предназначен для настройки пользователем или программным способом.

• Техническая поддержка – предлагает качественную техническую поддержку и различные типы поддержки программ.

• Опыт внедрения – должно широко использоваться на рынке.

• Одобрение вендора – предоставляет одобрение решения владельцем протокола.

• Сертификация – соответствует требованиям сертификации протокола.

• Цена – доступно как экономически конкурентоспособное решение, особенно с учетом совокупной стоимости владения.

• Лицензирование – предлагает модель лицензирования, соответствующую вашему бюджету OpEx/CapEx (операционных расходов и капитальных затрат).

Более подробное описание

Специализация на вертикальном рынке. В качестве программного решения SCADA приобрела популярность вместе с появлением персональных компьютеров в 1970-х годах. Сегодня существует широкий выбор SCADA-систем, которые уже стали обычным явлением на любом вертикальном рынке промышленного производства и инженерных систем.

Ключевые рынки, которые обусловили более узкую специализацию SCADA, включают: нефть и газ, фармацевтику, продукты питания, автомобилестроение, химию, строительство, водоснабжение и водоотведение, энергетику, ЖКХ, транспорт и производство общего назначения всех видов.

При рассмотрении программных решений SCADA уделите особое внимание уникальной функциональности, которая отличает приложения именно вашего вертикального рынка. Особо обратите внимание на поддержку отраслевых стандартов, связь устройств, наборы графических символов, аналитика и иные параметры, уникальные для вашего рынка.

Code / No-Code. Еще один аспект SCADA, который следует рассмотреть – это то, предлагает ли он программируемую (код) или конфигурируемую (без кода) разработку приложений, поскольку эта возможность будет иметь значительное влияние как на стоимость ввода в эксплуатацию (начальные затраты), так и на общую стоимость владения (долгосрочные затраты на управление) решения.

Ввод в эксплуатацию часто осуществляется с привлечением специалистов компании по системной интеграции. Долгосрочное управление также может осуществляться системным интегратором, но часто осуществляется внутри компании или с помощью комбинации этих двух методов. Многие программные решения SCADA ориентированы на среду разработки, которая обеспечивает поддержку ряда основных требований приложения, оставляя место для любых дополнительных требований, которые должны быть выполнены посредством индивидуальной разработки партнером по системной интеграции.

Хотя разработка индивидуального программного обеспечения для решения SCADA с кодом позволяет делать практически всё в автоматизации, это происходит за счет дополнительного времени разработки, введения дополнительной сложности и необходимости дополнительных усилий для устранения неполадок и отладки при постоянном обслуживании. Решение SCADA без кода может быть столь же гибким, особенно если у поставщика долгая история в бизнесе с устоявшимся опытом. Конфигурируемые решения проще для конечных пользователей для принятия и поддержки системы в долгосрочной перспективе.

Системным интеграторам часто нравятся решения с кодом, поскольку эти типы SCADA дают им больше возможностей для настройки и предоставления уникального решения, которое они, скорее всего, будут поддерживать в долгосрочной перспективе. На зрелом рынке SCADA почти всегда лучше выбрать проверенное и настраиваемое решение без кода. Однако все решения, будь то с кодом или без кода, предлагают возможности настройки сложных приложений.

Масштабируемость. Программное обеспечение SCADA выбирается для конкретного приложения и может со временем, возможно, в течение десятков лет, совершенствоваться для приема новых источников данных и управления новыми требованиями. Выбранное вами программное обеспечение SCADA должно обеспечивать гибкое лицензирование и качественную поддержку для содействия вашему долгосрочному владению.

Вам нужно будет просмотреть даты выпуска продукта, обновления и усовершенствования функций и т. д., чтобы убедиться, что поставщик программного обеспечения SCADA активно инвестирует в решение и сможет соответствовать вашим потребностям в ближайшие годы.

Также важно учитывать, что ваше приложение может вырасти из архитектуры одного серверного узла в сеть из многих узлов. Изучите архитектуру данных программного обеспечения SCADA, чтобы понять, как осуществляется доступ к данным в распределенной среде и насколько легко преобразовать вашу архитектуру для распределения функций по мере необходимости. Например, это может означать перемещение истории данных или отчетности с одного сервера на другой выделенный сервер для повышения производительности. Выбранное вами программное обеспечение SCADA должно обеспечить вам гибкость в этих областях.

Управление сигналами тревог. Все приложения формируют сигналы тревоги или событий. Некоторые приложения предъявляют более высокие требования к управлению сигналами тревоги и могут даже потребовать поддержки таких стандартов, как ISA 18.2. Расширенные функции, которые включают откладывание сигналов тревоги, подавление сигналов тревоги и подтверждение сигналов тревоги, могут стать очень сложными.

Схемы уведомлений должны существовать в вашем решении SCADA так, чтобы вы могли выбрать соответствующих пользователей для уведомления или запуска рабочих процессов для управления ответами на сигналы тревоги. Такие стандарты, как OPC Foundation OPC UA A&C (сигналы тревоги и условия), отлично подходят для обеспечения совместимости с другими программными решениями на рынке.

Архивация данных. Выбранная вами SCADA должна включать функции хранения данных, сжатия, поиска и управления дисковым пространством. Архивация данных, также известная как регистрация данных и более сложная историзация данных, является чрезвычайно важной частью серьезного программного решения SCADA.

В небольших приложениях архивация данных может быть просто выполнена путем регистрации в файлах или реляционной базе данных. В более крупных приложениях производительность выиграет от методов сжатия данных для минимизации пространства для хранения и улучшения времени отклика.

Многие программные решения SCADA также предлагают инструменты управления данными для архивации старых данных для управления памятью. Стандарты также играют важную роль в архивировании данных. В идеале архивированные данные должны быть доступны как для использования в IT, так и в ОТ. В области IT для доступа к данным применяются стандарты реляционных баз данных.

В области ОТ такие стандарты, как OPC Foundation OPC UA HDA (Historical Data Access), будут играть важную роль в интеграции с другими программными решениями ОТ. Обратите особое внимание на агрегатные функции OPC UA HDA, поскольку они являются основным фактором, определяющим, как решения OT могут запрашивать аналитически сокращенные наборы данных.

Пользовательский интерфейс. С развитием интернет-графики каждая SCADA предоставляет свой пользовательский интерфейс. Большинство графиков SCADA масштабируются как на мобильных устройствах, так и на персональных компьютерах, а также полностью поддерживают веб. Графические технологии имеют долгую историю, и теперь практически всё программное обеспечение SCADA им соответствует в полной мере.

Некоторые из них все еще поддерживают устаревшие среды программирования, такие как VBA (Visual Basic для приложений), в то время как другие построены на более современных инструментах для различных сред конфигурации. Пользователи могут использовать один инструмент для создания веб-графики в мобильных приложениях, а другой вид графики для рабочих станций.

Очевидно, что требования к инструментам написания сценариев при разработке пользовательского интерфейса не являются оптимальными. Идеальным решением будет предлагать принцип «наведи и кликни» для всей разработки пользовательского интерфейса. Помимо этого, должны существовать инструменты для отображения данных и анимации и т. д.

SCADA также должна предлагать специальные объекты для трендов, отображения сигналов тревоги, ввода данных, отображения реляционных данных и иметь достаточно широкую библиотеку стандартных объектов, соответствующую вашему вертикальному рынку. Некоторые решения предлагают анимацию 3D-графики, возможность, которая находится на переднем крае технологии пользовательского интерфейса, поэтому следите за ними.

Управление тегами. Теги – это имена переменных в вашей системе. Данные обычно запрашиваются с использованием имени тега. Современные решения SCADA предлагают очень надежные имена тегов с иерархической организацией по узлам, зонам, линиям, оборудованию и т. д. Эта возможность также известна как определение ISA S95. Другие системы называют это информационным моделированием на основе активов. Единое пространство имен (UNS) – это еще одна концепция для создания каталога всех тегов и метаданных, связанных с ними.

Помимо организации доступа к данным с помощью определений информационного моделирования, для SCADA не менее важно иметь возможность применять аналитику к этим моделям для выполнения быстрой и менее подверженной ошибкам разработки.

Более того, графические объекты должны использовать смоделированные данные, а аналитика должна применяться к смоделированным данным. В этой области активно развиваются технологии таких организаций, как CESMII и OPC Foundation, которые стимулируют принятие информационных моделей для обеспечения Индустрии 4.0, цифровой трансформации и интеллектуального производства.

Аналитика данных. В наши дни аналитика данных поддерживается всеми программными решениями SCADA. Отличительными чертами в этой области являются SCADA, которые используют шаблоны, модели для аналитики, аналитику на основе правил и рабочие процессы, применяемые в качестве ускорителей решений. Эти SCADA также могут объединять аналитику в реальном времени с аналитикой как реляционных баз данных, так и источников исторических баз данных.

Генерация отчетов. Генерация отчетов часто является требованием в приложениях SCADA. Это также область специализации, и немногие поставщики SCADA предлагают высококачественную отчетность, как правило, перекладывая эту возможность на сторонних поставщиков технологий.

Лучшие решения будут предлагать качественную отчетность со встроенными инструментами, с интерфейсами для сторонней поддержки, включая стандарты интерфейсов реляционных баз данных и стандарты OT, такие как OPC UA – DA (доступ к данным), HDA (доступ к историческим данным), A&C (сигнализации и условия). Агрегированные функции OPC UA HDA являются ключевым отличием в доступе к аналитически сокращенным наборам данных для создания отчетов.

Уведомления. Уведомления являются основным способом оповещения пользователей об аномалиях. Возможности SCADA в этой области могут стать основным отличием.

Многие решения предлагают хорошие внутренние функции, в то время как другие полагаются на разработку специального и стороннего программного обеспечения. Опять же, рассмотрите поддержку SCADA как для стандартов данных IT, так и OT, что будет полезно для доступа к информации для поддержки уведомлений.

Быстрая разработка. Большинство приложений автоматизации предъявляют существенные требования к повторяющимся задачам конфигурации. Работа по конфигурации, выполненная для одного предприятия, может применяться к другому, от одной линии к другой и от одного оборудования к другому. Инструменты для репликации и автоматизированной модификации приложения значительно повысят производительность разработчика и снизят вероятность ошибок.

Эти инструменты часто называют инструментами клонирования или тиражирования. В идеале конфигурация программного обеспечения SCADA будет храниться в стандартном формате, возможно, в реляционной базе данных. Эта возможность значительно повышает способность быстрого развертывания масштабируемых приложений.

Документация приложений. Создание документации приложений имеет решающее значение для обучения и управления изменениями. SCADA должна иметь возможность хранить конфигурацию приложений в общем формате (файлы или таблицы реляционной базы данных) и должна содержать инструменты документирования, которые переводят конфигурации приложений в формы, удобные для чтения человеком.

Управление рабочим процессом. Большинство программных решений SCADA разработаны для работы в реальном времени – интерфейсы оператора, управление сигналами тревоги и аналитика. Более новые программные решения SCADA предлагают дополнительный фокус на деревьях решений на основе времени или событий и интеграции данных из источников IT (реляционные данные). Еще более сложное программное обеспечение SCADA будет управлять рабочими процессами, получать результаты из аналитики или сигналов тревоги и т. д. и следовать процедурам уведомления, распространения и т. д.

Управление рецептами. Рецепт может означать разные вещи для разных пользователей. Мы можем думать о рецептах как об упакованных изменениях для перехода от производства продукта A к производству продукта B. Но рецепты также можно рассматривать как набор параметров для запуска в любом конкретном состоянии. Например, уровни аварийных сигналов для работы при полной нагрузке в отличие от работы при минимальной нагрузке. SCADA с управлением рецептами может корректировать условия на основе продукта или рабочих условий, что является важной производственной возможностью.

Интеграция IT/OT. Программное обеспечение SCADA заполняет пробел между IT и OT в области предоставления аналитики в обеих областях. Лучшая SCADA должна предлагать необходимые интерфейсы для извлечения, анализа и отображения данных из источников реляционных баз данных и традиционных источников устройств OT.

Возможность интеграции данных из областей IT и OT имеет решающее значение для ускорения цифровой трансформации. Кроме того, в IT-инфраструктурах много данных, касающихся безопасности, производительности и надежности, поэтому возможность подключения к этой области информации имеет решающее значение для создания максимально надежной среды. Поддержка протоколов IT, таких как SNMP, также должна быть стандартной функцией каждого программного обеспечения SCADA.

Аналитические тренды. Тренды данных – один из самых наглядных способов понять происходящие в сети процессы, поэтому SCADA должна предоставлять удобные для пользователя инструменты для поиска и анализа исторических данных. SCADA должна предлагать инструменты для предопределенных трендов, а также для ad hoc (таких как есть) трендов.

Расширенная SCADA также будет предлагать инструменты для выделения данных, добавления комментариев и экспорта данных для использования в других аналитических решениях. Совместная работа над информацией и обмен результатами с другими приложениями имеют также большое значение – именно это могут обеспечить современные инструменты трендов.

Поддержка стандартов. Вопрос поддержки стандартов всегда занимал особое значение. Поддержка отраслевых стандартов гарантирует, что продукты будут обмениваться данными эффективно и надежно. В SCADA существует множество стандартов, как в области технологий, так и в области поддержки вертикальных рынков.

Для технологий ищите поддержку OPC Foundation и соответствие OPC UA. Для вертикальных рынков – 21 CFR Часть 11 на регулируемых FDA рынках. PackML распространен в приложениях для пищевых продуктов и напитков. ISA 18.2 распространен для управления сигнализациями в перерабатывающей промышленности. Существуют также рекомендации по передовой практике в отношении высокопроизводительной операторской графики, предоставляющей упорядоченные интерфейсы и прогрессивное раскрытие информации для повышения производительности оператора. Современная SCADA будет поддерживать все это.

Производительность, скорость и управление. Лучшая SCADA будет иметь высокую скорость транзакций, быстрое отображение информации и формирование аналитики, а также инструменты управления производительностью. Необходимость учета производительности SCADA будет сильно различаться в зависимости от размера и характера приложения. Заранее определите потребности приложения и убедитесь, что ваша SCADA имеет возможность мониторинга работоспособности.

Надежность. Современная SCADA должна обеспечивать постоянную надежность в режиме 24x7x365. Необходимо учитывать, как полностью функциональную работу, так и работу, когда некоторые устройства находятся в автономном режиме. Также следует учитывать качество линии связи, например, частоту ошибок в беспроводных конфигурациях. Качественная связь устройств должна адаптироваться к этим изменяющимся ситуациям и автоматически восстанавливаться.

Резервирование. Изучите, как SCADA поддерживает требования доступности. SCADA часто поддерживает архитектуры для более высокой доступности, и они могут включать избыточные пути связи или полную избыточность сервера SCADA, которая невидима для клиентского приложения. Высокая доступность может также зависеть от аппаратных платформ, таких как Stratus или виртуальные машины.

Передача данных на верхний уровень (Northbound Protocol Connectivity). SCADA должна предоставлять поддержку клиентов через один или несколько стандартных или фирменных API. Большинство приложений становятся интеграцией лучших в своем классе программных компонентов. Поддержка стандартов связи будет иметь решающее значение для обеспечения этой интеграции.

Посмотрите на версии OPC, которые поддерживает SCADA. Вариантами являются версии OPC Classic OPC DA, OPC A&E, OPC HDA и более новый OPC UA с поддержкой доступа к данным (DA), сигналов тревоги и условий (A&C) и доступа к историческим данным (HDA).

Хотя OPC UA является полным протоколом со структурами данных и транспортом, существуют более новые формы OPC UA, основанные на транспорте MQTT. Часто серверы OPC поддерживают ряд северных API для использования в различных сценариях интеграции. Архитектуры Интернета и IoT выигрывают от протоколов публикации/подписки, таких как MQTT и AMQP, в то время как архитектуры SCADA выигрывают от опроса/ответа с отчетностью по исключениям. Существуют также фирменные протоколы, такие как Suitelink и EDA (Easy Data Access), которые поддерживают определенные программные решения SCADA.

Передача данных на нижний уровень (Southbound Protocol Connectivity). SCADA должна обеспечивать надежность для требуемых вами протоколов. Southbound Connection обеспечивает связь, как правило, как для чтения, так и для записи, с устройствами в вашей системе автоматизации. Наиболее распространенным протоколом в мире промышленной автоматизации является MODBUS, представленный еще в 1979 году как последовательный протокол и теперь адаптированный со временем для Ethernet.

В области IT очень распространен SNMP (Simple Network Management Protocol). В области электропитания существуют такие протоколы, как 61850 и DNP3. В нефтегазовой отрасли многие полагаются на надежный сбор данных электронного измерения расхода (EFM) как на решающий фактор для своих операций. В автоматизации зданий существуют BACnet и BACnet/SC.

Различные рынки и поставщики представили протоколы, которые адаптированы для лучшей поддержки вертикальных рынков и уникальных приложений. Новейшая технология, которую следует рассмотреть, – это Ethernet с сетью временных рядов (TSN), поддерживаемая стандартным отраслевым протоколом CC-Link IE TSN. Другие промышленные протоколы Ethernet включают PROFINET, Ethernet/IP и EtherCAT.

Существуют десятки современных протоколов и столько же устаревших протоколов, которые поддерживаются многими различными поставщиками серверов OPC. Современные серверы OPC поддерживают более одного протокола одновременно. Они часто продаются как отдельные драйверы, пакеты протоколов или полный набор.

Гибкость. На детальном уровне рассмотрите, какие функции и преимущества являются отличительными чертами SCADA. Гибкость SCADA может значительно варьироваться и становится более важной в более крупных или более требовательных приложениях.

Гибкость может включать поддержку нестандартных архитектур, конфигурацию времени выполнения, удаленную конфигурацию, конфигурацию на основе API, возможность импорта и экспорта конфигураций, документацию приложений и многое другое. В небольших и простых приложениях гибкость не обязательно является отличительной чертой, но в более крупных и более требовательных приложениях она может стать серьезной областью различий между предложениями программного обеспечения SCADA.

Распространение. Уточните данные о том, доступна ли SCADA на локальном рынке или за рубежом. Проверьте, продаются ли продукты через дистрибуцию или напрямую, и рекомендовано ли программное решение SCADA или имеет частную марку OEM-производителями в отрасли. Это факторы, которые следует учитывать при сравнении одного предложения с другим с точки зрения репутации на рынке. Имейте в виду, что большинство SCADA позволяют вам загрузить пробную версию для тестирования перед покупкой – воспользуйтесь этим.

Взаимодействие. Топовая SCADA хорошо работает с другими приложениями. Основополагающее требование SCADA обычно заключается в том, чтобы сосуществовать с другими приложениями на одном компьютере. Это может потребовать настройки приоритетов или специального распределения ресурсов компьютера. Это также может потребовать запуска различных приложений на виртуальных машинах. Вам нужно будет убедиться, что выбранная вами SCADA поддерживает вашу систему и архитектуры безопасности IT.

Поддержка операционной системы. SCADA должна поддерживаться на важных для вас операционных системах. В мире промышленной автоматизации наиболее распространенной платформой является Microsoft Windows. Linux также становится очень популярным, как и Docker. Вам нужно убедиться, что ваш OPC-сервер работает как на рабочих станциях, так и на серверах, а также в сценариях с виртуальными машинами.

Простота использования. SCADA должна быть разработана для пользовательской или программной конфигурации. Простота конфигурации также является важным фактором при выборе SCADA. Варианты конфигурации включают:

- ручную конфигурацию с помощью набора меню конфигурации и выбора;

- программную конфигурацию с помощью набора API, которые позволяют поддерживать внешние инструменты для автоматического создания конфигурации;

- конфигурации приложений, которые часто хранятся в легкодоступных форматах файлов или базах данных.

Во многих случаях инструменты для экспорта и импорта также доступны для поддержки конфигурации и документирования в других программных решениях, часто Microsoft Excel.

Техническая поддержка. Поставщик SCADA должен предоставлять надежную техническую поддержку и различные варианты программ сопровождения. Проверьте, является ли поставщик SCADA долгосрочным поставщиком решений. Также проверьте, есть ли регулярные выпуски программного обеспечения SCADA и есть ли обновления для новейших технологий, последние исправления безопасности и улучшенные функциональные возможности. Крайне важно знать эту информацию, прежде чем вы выберете SCADA.

Опыт внедрения. SCADA должна широко использоваться на рынке. В современном мире программного обеспечения большинство предложений разработано для локализации (международная языковая поддержка). Ведущие решения будут продаваться по всему миру и будут иметь поддержку для работы на разных языках.

Одобрение разработчика. SCADA должно предоставлять одобрение владельца протокола. Выбор SCADA становится простым, если поставщик устройства дает вам рекомендацию SCADA, поскольку он проверил решение и знает его работу вместе с доступными продуктами.

Сертификации. SCADA должна соответствовать требованиям сертификации протокола. Существует несколько видов одобрения, которые следует учитывать при рассмотрении SCADA. OPC Foundation предлагает процесс сертификации продукта и базу данных, в которой перечислены все продукты, как сертифицированные, так и нет. Также существуют сертификаты для различных доступных протоколов устройств.

Например, BACnet и BACnet/SC – это протоколы, которые обычно сертифицируются знаком одобрения от BTL (испытательная лаборатория BACnet). CC-Link тестируется через CLPA (ассоциация партнеров CC-Link). Проверьте, предлагает ли управляющий орган используемого вами протокола процесс сертификации и соответствует ли выбранный вами сервер OPC требованиям сертификации.

Цена. SCADA должна быть конкурентоспособной. Цена на ПО SCADA сильно варьируется и является основной областью конкуренции среди поставщиков. Стоит рассмотреть предложения на рынке, чтобы сравнить технические возможности и цены, чтобы убедиться, что вы осуществляете правильный выбор для своего приложения. Кроме того, обязательно учтите долгосрочную стоимость владения, так как она будет во много раз больше первоначальной стоимости вашего программного обеспечения SCADA.

Лицензирование. Модель лицензии SCADA должна соответствовать вашему бюджету OpEx/CapEx (операционные расходы/капитальные затраты). В настоящее время большинство поставщиков SCADA улучшают модели лицензий для SCADA, чтобы они соответствовали моделям лицензирования в сфере IT – ежемесячные или ежегодные расходы по сравнению с единовременными расходами на лицензию.

В то время как бессрочные модели лицензий с ежегодными программами поддержки были нормой всего несколько лет назад, теперь модели включают ежегодную поддержку подписки, чтобы соответствовать OpEx, а не CapEx плюс сценарии ценообразования ежегодной поддержки.

Заключительные положения

Подводя итог, можно сказать, что выбор правильной SCADA – это важное решение, которое существенно влияет на производительность производства и инфраструктуры, надежность и общий успех ваших IT и ОТ систем. Факторы, которые следует учитывать, включают: производительность, надежность, резервирование, техподдержку, передачу данных между уровнями, гибкость, репутацию, распространение, совместимость, поддержку операционной системы, цену, лицензирование, простоту использования, одобрение поставщика и сертификацию.

Оценив эти и другие критерии и учитывая конкретные потребности вашего приложения, вы можете обоснованно выбрать SCADA-систему, которая наилучшим образом соответствует вашим требованиям.

Материал подготовлен Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА)

Протокол OPC UA предназначен для решения двух задач автоматизации: взаимодействие между поставщиками устройств и решение проблемы несовместимости устройств на транспортном уровне. В статье Антонио Армента, опубликованной в журнале Control Automation рассматривается вопрос интеграции OPC UA и среды межмашинного взаимодействия –Machine-to-Machine.

Современные производственные мощности все больше полагаются на высокие уровни горизонтальной и вертикальной интеграции между системами и между машинами. Горизонтальная интеграция относится к взаимосвязям между процессами и машинами на одном иерархическом уровне, что позволяет целым заводам общаться практически в реальном времени. Вертикальная интеграция, как определено в пирамиде автоматизации ISA-95 (международный стандарт для разработки интерфейса между предприятиями и управляющими системами), представляет собой передачу данных между несколькими бизнес-уровнями. Она охватывает взаимодействие оборудования на уровне полевых устройств, ПЛК, SCADA систем, инструментов управления операциями и программного обеспечения для планирования ресурсов предприятия.

Пирамидальная модель для интеграции автоматизации

Эффективный поток коммуникации между платформами, как по горизонтали, так и по вертикали, никогда не был столь важен. Этот тип связи чаще всего называют Machine-to-Machine – Межмашинное взаимодействие или M2M. Хотя название подразумевает физические машины, концепция M2M также применяется к интерфейсу между машинами и программными приложениями и даже между двумя или более программными платформами.

Современные автоматизированные процессы часто включают в себя широкий спектр типов машин, программных приложений и сеть поставщиков и OEM-производителей. Архитектура такого процесса может быстро усложняться. Поэтому с тем, чтобы справиться с проблемой бесперебойного потока данных в такой среде, требуется надежное и гибкое решение. Для этого служит OPC UA.

Что такое OPC UA?

Унифицированная архитектура открытых платформ связи называется OPC UA. Реализация этого промышленного протокола связи увеличивается как по масштабу, так и по сложности. Рассмотрим интеграцию M2M и OPC UA в разрезе задач промышленности.

Сеть OPC UA для различных отраслей промышленности

Достижение взаимодействия с OPC UA

Коммуникация между машинами обеспечивает сложные автоматизированные взаимодействия между различными системами и машинами, составляющими экосистему. Одной из основных проблем для достижения настоящей интеграции M2M сегодня является разнообразие устройств, программных платформ и протоколов, развернутых в экосистеме. Многие протоколы связи, как правило, являются проприетарными, что может привести к непреднамеренным разрозненным данным и еще больше усложнить ситуацию.

Для решения этой проблемы OPC UA использует унифицированную модель данных (Unified Data Model – UDM), одну из своих самых мощных функций. Эта модель обеспечивает взаимодействие, предоставляя общую структуру для представления и передачи данных между несколькими платформами.

Что такое узел в OPC UA?

Как указано в UDM, в OPC UA все, от простого датчика до абстрактной программной связи, представлено как узел. Каждый узел описывается своими атрибутами и ссылками. Некоторые из наиболее распространенных атрибутов узла включают:

NodeId: уникальный идентификатор.
DisplayName: читаемое имя для упрощения просмотра.
DataType: логическое, целое число, строка и т. д.
Value: текущие данные или статус, хранящиеся в узле.

В то время как атрибуты помогают описать узел, ссылки помогают определить их отношения с другими узлами в системе. Узлы могут быть связаны между собой способами, которые могут обеспечить иерархию и структуру. Вот некоторые распространенные ссылки:

HasSubType: устанавливает вертикальные иерархии между узлами.
HasCause и HasEffect: устанавливает причинно-следственную связь. Это очень полезно для устранения неисправностей.
HasInterface: помогает реализовать стандартные интерфейсы связи, такие как TCP/IP.
HasProperty: связывает узлы с узлами свойств.

OPC UA поддерживает все известные типы данных, включая целые числа, строки, массивы и сложные структуры. Также поддерживаются пользовательские типы данных, что позволяет представлять абстрактные составные структуры.

Еще одной ключевой концепцией, относящейся к взаимодействию, является адресное пространство. В то время как унифицированная модель данных имеет дело со стандартным представлением данных, адресное пространство касается их структуры и организации. Используя приложение с поддержкой OPC UA, такое как Kepware, адресное пространство предоставляет пользователю системную структуру, объясняющую, как все связано.

Независимость транспортного уровня

Независимость транспортного уровня делает OPC UA высоко совместимым. Эту функцию также можно назвать «протокольно-независимой». Это еще одна причина, по которой OPC UA выделился и стал таким популярным. По сути, независимость транспортного уровня отделяет транспортный уровень от семантики, специфичной для протокола, позволяя различным протоколам использовать данные без внесения в них каких-либо изменений.

Некоторые протоколы связи, поддерживаемые OPC UA, включают TCP/IP, HTTP и HTTPS, MQTT (очень распространенный в приложениях Интернета вещей – IoT) и множество заводских протоколов на основе Ethernet.

Значение этой функции для ПО автоматизации невозможно переоценить. Многие современные системы включают в себя несколько протоколов связи, образуя сложный и неоднородный промышленный сетевой ландшафт. OPC UA решает эту проблему, предоставляя унифицированную систему благодаря независимости транспортного уровня.

Использование OPC UA для интеграции устаревших систем

Одним важным преимуществом, о котором стоит упомянуть, является интеграция между современными и устаревшими системами, обеспечиваемая этой функцией. OPC UA может помочь установить интерфейсы между устройствами, использующими старые протоколы связи, и новыми устройствами IoT, сосуществующими в одной экосистеме. Кроме того, протоколо-независимая природа OPC UA делает его перспективным, поскольку он может включать будущие протоколы по своей конструкции.

Таким образом, OPC UA способствует обеспечению взаимодействия, повышению эффективности работы, обеспечению масштабируемости в будущем и устранению изолированности данных.

Материал подготовлен Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА)

Министерство промышленности и торговли России обозначило задачу создания открытой автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Для обсуждения данного вопроса 23 июля 2024 года Минпромторгом проведена встреча с крупными холдингами – Ростелеком, Газпром нефть, АЛРОСА, Зарубежнефть, Северсталь, Сибур и другими компаниями, заинтересованными в применении ПО автоматизации в промышленности.

Темы обсуждения:

• Разработка дорожной карты открытой АСУ ТП;

• Обмен наработками компонентов открытой платформы;

• Подготовка кадров для реализации новых решений.

Организации, присутствующие на встрече Минпромторга выразили намерение провести тестирование уже разработанных модулей открытой АСУ ТП, с тем чтобы ускорить создание национального стандарта в области автоматизации, объединяющего требования различных ведомств.

Московский завод тепловой автоматики считает, что открытая АСУ ТП крайне нужна и объясняет преимущества данного ПО следующими причинами:

1. Заказчики получат российскую систему автоматизации и тем самым не будут зависеть от изменений конъюнктуры рынка вследствие некоммерческих факторов (импортозамещение).

2. Создание АСУ ТП на открытом исходном коде (Open Source) должно дополнительно защитить ПО от ограничений.

3. Открытая АСУ ТП может быть относительно легко адаптирована под требования конкретных заказчиков и соответственно учитывать отраслевую специфику.

4. Открытая платформа создаст единую сквозную систему проектирования, которая обеспечит совместимость и взаимозаменяемость компонентов различных систем. В эту экосистему будут вовлечены не только промышленные гиганты, но и смежные предприятия, а по сути любые эксплуатирующие организации.

5. Единая АСУ сэкономит деньги ведущих разработчиков, которые сейчас вынуждены самостоятельно искать решения автоматизации своих производств, выполняя по сути одну и ту же базовую работу по созданию ПО.

В качестве рекламы: МЗТА безусловно также работает в этом направлении и предлагает кроссплатформенную среду диспетчеризации – SuperSCADA. Ее выход был анонсирован в 2023-м году и сейчас уже находит применение в первых проектах. Напомним ключевые особенности ПО:

• Работа с оборудованием любого производителя по стандартным протоколам обмена данными

• Поддержка различных операционных систем и веб-браузеров – кроссплатформенность

• Поддержка реляционных баз данных и баз временных рядов

• Работа с трехмерными BIM моделями для проектирования зданий

• Интеграция с ГИС системами

В этом плане МЗТА готов поделиться опытом со всеми заинтересованными сторонами: разработчиками, проектировщиками, заказчиками и организациями, эксплуатирующими автоматизированные системы управления.

• Требования к входам/выходам. Определите количество и тип точек ввода-вывода (аналоговые и/или цифровые), необходимых для вашего приложения. Учитывайте потребности в напряжении и токе, а также параметры датчиков, исполнительных механизмов и других устройств, которые необходимо подключить к ПЛК.

• Скорость и память. Учитывайте сложность вашего приложения, а также объем вычислительной мощности и памяти, которые необходимы для запуска программного обеспечения. Для более крупных программ или приложений с большим количеством вычислений или сложных алгоритмов может потребоваться более мощный процессор и дополнительная память.

• Коммуникации. Определите требования по связи вашего приложения, например, необходимость взаимодействия с другими системами управления, с человеко-машинными интерфейсами (HMI) или удаленными устройствами. Составьте список протоколов связи, включая Ethernet, Modbus, Profibus и др. и интерфейсов, которые должны поддерживать ПЛК со SCADA системами.

• Условия эксплуатации. Учитывайте температуру, влажность, уровень вибрации и пыли в месте установки ПЛК. Выберите ПЛК, который соответствует необходимым стандартам и сможет стабильно работать в прогнозируемых условиях.

• Техподдержка и поставки товара. Выберите ПЛК из надежного производителя и поставщика, который предлагает техническую помощь и обучение. Учитывайте репутацию контрагента в плане качества и обслуживания клиентов, а также наличия запасных частей.

• Программное обеспечение. Учитывайте простоту программирования и доступность средств программирования и отладки контроллеров. Выберите ПЛК, который поддерживает знакомый вам язык программирования или имеет простую в использовании среду программирования.

• Цена. И наконец, оцените стоимость ПЛК, которая включает в себя аппаратное обеспечение, программное обеспечение, монтаж и пуско-наладку. Затем выберите ПЛК, который предлагает необходимые функции и возможности, оставаясь в рамках вашего бюджета.

Типы ПЛК: какой лучше всего подходит для вашего проекта?

Производители выпускают различные разновидности ПЛК, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы в зависимости от потребностей заказчиков. Вот несколько примеров распространенных типов и приложений ПЛК:

• Компактные ПЛК. Компактные ПЛК подходят для объектов с ограниченным пространством или задач с небольшим количеством точек ввода-вывода. Они обычно используются в миниатюрных механизмах, конвейерах и автоматизации зданий.

• Модульные ПЛК. Модульные ПЛК предназначены для изменения и расширения путем добавления модулей для дополнительных точек ввода-вывода, интерфейсов связи и других функций. Они подходят для приложений, которые имеют меняющиеся потребности или требуют высокой степени гибкости.

• Стоечные ПЛК. Эти ПЛК предназначены для установки в обычную 19-дюймовую стойку для соединения с другими устройствами (стекирование). Чаще всего их можно увидеть на крупных промышленных объектах, таких как электростанции и химические перерабатывающие заводы.

• ПЛК безопасности. Эти ПЛК разработаны в соответствии со стандартами и правилами безопасности и используются в приложениях, где безопасность имеет решающее значение, например, на производственных линиях или в тяжелом машиностроении. Дополнительные функции безопасности включают резервные процессоры, механизмы самодиагностики и встроенные протоколы безопасности.

• Распределенные ПЛК. Такие ПЛК предназначены для использования соответственно в распределенных системах управления, например, на крупных промышленных предприятиях. Они могут работать в тандеме с другими ПЛК или системами для управления различными техпроцессами.

• Высокоскоростные ПЛК. Эти ПЛК предназначены для АСУТП, требующих быстрого реагирования, таких как упаковочные линии или робототехника. Они часто включают в себя высокопроизводительный процессор и специальные модули ввода-вывода для обработки скоростных сигналов.

Рекомендации по программированию

При выборе ПЛК для конкретного применения соображения программирования имеют решающее значение, поэтому учитывайте следующие соображения:

ПО программирования. Ищите ПЛК с удобным программным обеспечением, простым в освоении и использовании. ПО, безусловно, должно быть совместимо с языками программирования и протоколами связи, которые требуются вашему приложению.

Интеграция с существующими системами. Если у вас уже есть система управления, выберите ПЛК, который легко с ней интегрируется. Отказ от внесения крупных изменений в систему управления сэкономит время и деньги.

Простота и ясность программирования. Найдите ПЛК с простым и понятным интерфейсом программирования. Язык программирования также должен быть простым и легким для понимания, иметь соответствующую документацию и помощь.

Совместимость с HMI. Ищите ПЛК, совместимый HMI, который вы уже используете или планируете использовать. Это гарантирует легкость включения ПЛК в систему управления и простоту интерфейса оператора.

Удаленный доступ и устранение неполадок. Рассмотрите ПЛК, который включает функции удаленного доступа и устранения неполадок, что позволит вашим специалистам, диагностировать проблемы и модифицировать систему управления без физического присутствия.

Совместимость с будущими обновлениями. Выберите ПЛК, совместимый с будущими обновлениями систем управления, такими как новые протоколы связи или обновления ПО автоматизации. Это гарантирует, что в будущем ПЛК можно будет просто модернизировать без значительных изменений в системе управления.

Дополнительные особенности ПЛК, на которые также следует обратить внимание

Возможности диагностики и устранения неполадок. Убедитесь, что ПЛК оснащен средствами диагностики и устранения неполадок для быстрого выявления дефектов и проблем. Это может помочь сократить время простоя и повысить эффективность системы управления.

Масштабируемость и расширяемость. Выберите ПЛК, который можно легко расширять и масштабировать в соответствии с меняющимися потребностями приложений. Это позволяет расширять ПЛК вместе с приложением, уменьшая необходимость замены контроллера в будущем.

Функции резервирования и безопасности. Ищите ПЛК с функциями резервирования и безопасности, такими как резервные процессоры, механизмы самодиагностики и встроенные протоколы безопасности, если приложение требует высокого уровня безопасности или надежности.

Стоимость проекта: баланс бюджета и производительности

При выборе ПЛК безусловно ключевым вопросом, который следует учитывать, является стоимость. Однако важно сбалансировать бюджет с требуемой производительностью и функциональностью, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу системы управления. Некоторые соображения по поводу стоимости, которые следует учитывать:

Первоначальная стоимость. Учитывайте первоначальную стоимость ПЛК, которая включает стоимость оборудования, программного обеспечения и монтажа. Однако не делайте ошибку, выбирая ПЛК, основываясь главным образом на его первоначальной стоимости, поскольку это может привести к увеличению долгосрочных затрат из-за снижения надежности и эффективности.

Стоимость жизненного цикла. Посмотрите на стоимость жизненного цикла, которая помимо закупки контроллера включает в себя стоимость обслуживания, модернизации и замены в течение предполагаемого срока службы. Выбор высококачественного ПЛК с меньшими требованиями к техническому обслуживанию и более длительным сроком службы в конечном счете поможет снизить затраты на владение в течение его жизненного цикла.

Масштабируемость. Лучшим выбором будет ПЛК, функционал которого можно легко увеличить или уменьшить в зависимости от требований приложения. Это сэкономит деньги и устранит необходимость в полной замене системы управления в случае изменения требований.

Энергоэффективность. Учитывайте энергоэффективность ПЛК, поскольку это может повлиять на эксплуатационные расходы. Выбор энергоэффективного ПЛК может привести к снижению счетов за электроэнергию и снижению воздействия системы управления на окружающую среду.

Совместимость с существующими системами. Выберите ПЛК, совместимый с существующими системами, чтобы избежать замены всей системы управления. Однако это должно быть сбалансировано с необходимостью наличия высококачественного ПЛК, соответствующего требованиям приложения.

Гарантия. Ищите ПЛК, на который распространяется гарантия производителя или поставщика. Это может помочь снизить затраты на ремонт и быть залогом надежной работы системы управления на протяжении всего ее жизненного цикла.

Техобслуживание и поддержка

При выборе ПЛК критически важными моментами являются обслуживание, своевременная помощь поддержка, которые в конечном счете влияют на надежность и эффективность вашей системы управления. Вот некоторые вещи, о которых следует подумать при выборе ПЛК с точки зрения обслуживания и поддержки:

Требования к техническому обслуживанию. Учитывайте требования к техобслуживанию ПЛК, включая частоту работ по техническому обслуживанию и опыт, необходимый для их выполнения. Выбирайте ПЛК с низкими требованиями к обслуживанию и простым в обслуживании.

Обучение и документация. Для правильной эксплуатации и обслуживания вам потребуется ПЛК, сопровождаемый обучением и предоставлением пакета документации. Документация должна быть подробной и простой для понимания, с регулярными обновлениями для поддержания ее в актуальном состоянии.

Инструменты диагностики. Обратите внимание на ПЛК со встроенными диагностическими возможностями, позволяющими быстро выявлять дефекты и трудности. Это может помочь сократить время простоя и повысить эффективность системы управления.

Возможность обновления. Выберите ПЛК, который можно легко обновить до новейших технологий, таких как новые протоколы связи или обновления ПО. В результате ПЛК можно быстро модернизировать, не требуя серьезных изменений в системе управления.

Выбор поставщика

Надежный поставщик может предложить техническую экспертизу, высококачественную продукцию и быстрое обслуживание клиентов. Поэтому при оценке поставщиков для принятия обоснованных решений учитывайте следующие соображения:

• Репутация. Ищите поставщика с высокой репутацией в отрасли. Проверьте отзывы других клиентов, чтобы убедиться, что поставщик имеет опыт предложения высококачественных товаров и услуг.

• Техническая экспертиза. Выберите поставщика, который специализируется на ПЛК и системах управления. Поставщик должен быть в состоянии посоветовать лучший ПЛК для данного приложения, а также обеспечить техническую поддержку на всех этапах инсталляции и обслуживания.

• Ассортимент. Выбирайте поставщика, который предлагает разнообразный выбор продукции. Это может помочь убедиться в наличии у поставщика ПЛК, подходящего для данного приложения, а также других сопутствующих товаров, таких как датчики, программное обеспечение и коммуникационное оборудование.

Наличие запасных частей. Ищите системы, для которых легко доступен ЗИП на случай отказа элементов оборудования. Это может свести к минимуму время простоя и обеспечить быстрое восстановление работоспособности системы.

• Кастомизация и настройка. Обратите внимание на поставщика, который сможет адаптировать ПЛК к конкретным потребностям. Это позволит обеспечить эффективную и надежную работу системы управления в целом.

• Цена и доставка. Учитывайте стоимость ПЛК и доставки, а также сроки доставки. Соответственно выбирайте поставщика, который обеспечивает разумные цены и своевременную доставку.

• Обслуживание. Остановитесь в итоге на поставщике, который предоставляет комплексное сопровождение проекта и сопутствующие услуги: техподдержку, обучение, техобслуживание и ремонт. Поставщик должен оперативно реагировать на запросы и оказывать своевременную помощь с тем, чтобы гарантировать вам надежную работу всей системы.

Резюме

Инженеры и технические специалисты должны учитывать различные критерии при выборе подходящего ПЛК для конкретного приложения, включая требования самого приложения, тип ПЛК, особенности программирования, условия технического обслуживания и поддержки, соображения стоимости на основе чего следует сделать выбор подходящего поставщика. Важно сбалансировать бюджет с требуемой производительностью и функциональностью, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу системы управления в течение всего срока ее службы.

Комментарий МЗТА

В условиях, когда с рынка уходят иностранные бренды, при выборе или замене ПЛК на аналоги важно обратить внимание на несколько ключевых моментов. Во-первых, большим преимуществом будет наличие технической поддержки и документации на русском языке. Быстрая поставка оборудования и запасных частей также является важным критерием. Во-вторых, желательно, чтобы программное обеспечение, на котором строится управление ПЛК, было совместимо с российскими операционными системами и антивирусными программами. Кроме того, ПО должно основываться или на открытом исходном коде, или написано собственными силами, что обеспечит возможность его модификации и адаптации под конкретные потребности и независимость от иностранных правообладателей. И наконец, производитель должен быть готов оказать поддержку заказчику в процессе миграции оборудования и ПО на новую систему.

Каждый производитель должен провести собственный анализ, касающийся актуальности своей SCADA системы и выбрать правильный подход, исходя из 3-х факторов: бюджета, времени простоя и риска. Это краткая рекомендация по обновлению SCADA от Кейта Мендачита (Keith Mandachit) – сертифицированного инженера Ассоциации интеграторов систем управления (CSIA), опубликованная в журнале Automation World.

Поскольку аппаратные и программные технологии развиваются молниеносно и постоянно усложняются, мир промышленного производства и коммунальных услуг сталкивается с аналогичными вопросами относительно своих систем SCADA. В этом случае возникает вопрос: будем ли мы обновлять постепенно или полностью заменять существующие системы? Это вопрос, с которым промышленные предприятия постоянно сталкиваются. И ответ не простой. Это схожий вопрос, который решает человек, проживший в доме лет 20 и более: менять крышу, водонагреватель, посудомоечную машину, внешний вид дома или вместо этого купить новый дом?

Когда перед вами стоит потенциальный крупный капитальный проект обновления АСУ, следует учитывать три основных фактора:

Бюджет. Это первое и наиболее очевидное соображение для большинства компаний, когда они обдумывают реализацию любого проекта: сколько это будет стоить? Какова стоимость нового оборудования, программного обеспечения и лицензий для поддержки этого программного обеспечения? Есть ли необходимость в новом персонале для эксплуатации системы? Существует ли порог затрат, связанный с созданием новой системы с нуля? Есть ли у нас резервы в банке для такого рода модернизации или ремонта, или нам нужно начать откладывать некоторые средства уже сейчас для составления бюджета на предстоящий год? Затем следует подумать об анализе альтернативных издержек, и это приводит к следующему соображению.

Время простоя. Разбор аргументов в пользу полномасштабной или поэтапной модернизации SCADA может во многом зависеть от требуемых результатов и вашего производственного графика. Время простоя – это важная часть головоломки, если не самая значительная часть. Хотя полномасштабное обновление может быть включено в бюджет и обеспечит вам хорошую подготовку в будущем, необходимо провести анализ затрат/рисков того, во что обойдется простой.

Поэтапные обновления часто позволяют сократить время простоя или даже позволяют производству работать в обычном темпе, пока вносятся изменения. Полномасштабная модернизация, скорее всего, потребует более длительного простоя, но, возможно, позволит компенсировать потерянные производственные дни за счет большей эффективности и скорости работы.

Риск. Существует несколько способов оценить риск при оценке капитальных затрат, таких как модернизация SCADA. При поэтапном обновлении существует риск того, что ваша система не сможет воспользоваться всей эффективностью полной модернизации. Сочетание нового оборудования или программного обеспечения с устаревшими оборудованием или программным обеспечением может привести к тому, что вы не получите планируемых показателей эффективности и не достигнете производственных целей. Хотя ни одно обновление не обещает абсолютной оптимизации, сочетание старых и новых технологий может обеспечить выигрыш в таких целях, как повышение безопасности и эффективности только на 60 %, поскольку устаревшие компоненты могут ограничивать производительность системы.

С другой стороны, меньшие изменения в системе равны меньшему риску серьезных сбоев. Если вы выберете поэтапный подход к обновлению, четкая приоритезация критически важных компонентов и поэтапный подход сведут к минимуму ваш риск. Следование долгосрочному, поэтапному подходу, позволяющему в конечном итоге внести все необходимые обновления для повышения эффективности и долговечности ваших систем, может абсолютно успешно работать для некоторых компаний и сократить расходы на банковский счет, поскольку затраты распределяются на более длительный период времени.

В качестве совета: когда дело доходит до выбора поэтапного или полномасштабного подхода к обновлению вашей системы SCADA, не существует правильных или неправильных ответов. Единственное плохое решение – не решать.

Комментарий МЗТА: Каждый разработчик SCADA систем стремится облегчить процесс миграции на новую платформу путем совместимости своего ПО с распространенными программными средствами АСУ, имеющимися "на борту" большинства заказчиков. Не исключение и ПО диспетчеризации SuperSCADA – благодаря поддержке различных операционных систем (Windows, Linux, Android) и более десятка промышленных протоколов (Modbus, SNMP, MQTT, OPC UA, Profinet, МЭК-104, OPC DA, Kafka, Onnx, RabbitMQ, MSSQL), а также проприетарных протоколов данный софт позволяет осуществить миграцию на новую SCADA систему с относительно небольшими издержками и рисками.