На форуме обязательно:
  1. Заполнить свой профиль НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ КИРИЛЛИЦЕЙ. См. Правила, п.2.d.
  2. Не писать свой вопрос в первую попавшуюся тему, а вместо этого создать свою. См. Правила, п.3.a.

Рекламу мы не размещаем ни на каких условиях.

РСУ/DCS - суть явления

Обсуждение вопросов, не относящихся ни к одному из других подразделов
Ответить
Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 08:46

Автор не исключает того, что нижеизложенный текст является графоманией. Любая критика приветствуется.

Распределенные системы управления (Distributed Control System, РСУ/DCS) предназначены для автоматизации крупных производств непрерывного цикла, в связи с чем к ним предъявляются высокие требования по масштабируемости и отказоустойчивости. Они имеют высокую степень интеграции аппаратных средств и программного обеспечения, и предоставляют инструменты, облегчающие процесс разработки систем управления, такие как готовые библиотеки алгоритмов управления различным технологическим оборудованием и соответствующие элементы операторского интерфейса – графические шаблоны и панели управления (фейсплейты).
[+]
Например, для однонаправленного насоса в библиотеке имеется FBD блок с входами «Пуск», «Стоп», выходами «Запущен», «Остановлен», и фейсплейт с соответствующими виртуальными кнопками и индикаторами. Для насоса с реверсом FBD блок помимо этого будет иметь входы/выходы для задания/отображения направления вращения «Прямое», «Обратное», такие же кнопки и соответствующая индикация будут и на его фейсплейте. Для двух насосов, работающих поочередно, FBD блок будет содержать еще и счетчик наработки часов каждого насоса, а фейсплейт соответствующие индикаторы. Кроме того, функциональные блоки и фейсплейты насосов могут содержать элементы для контроля – давления на выходе насоса, вибрации, температуры подшипников и обмоток его электродвигателя, защиту от «сухого хода» и т.д. Пример с насосом приведен как самый распространенный, реальные библиотеки из комплектов РСУ содержат множество готовых алгоритмов, для управления разным оборудованием в различных отраслях промышленности (нефтянка, горное дело, металлургия, энергетика и т.д).
Такая степень интеграции подразумевает использование и контроллеров, и ПО визуализации одного производителя. Однако отсутствие зоопарка в системах управления – это скорее плюс для предприятия, а в купе с ускорением инжиниринговых работ за счет готовых библиотек и средств визуализации, плюс большой. Это сокращает время разработки системы (а значит и удешевляет ее), так как не требуется дважды настраивать обмен данными между управляющей программой, исполняемой контроллерами и графикой на ЧМИ. В случае же применения связки ПЛК + SCADA, потребовалось бы настраивать сигнатуры сигналов (теги/адреса) для протокола обмена данными сначала на ПЛК, затем в SCADA. А в случае применения между ними ОРС сервера, вообще трижды.

При этом, применение ПЛК любых производителей для локального управления отдельно взятой установкой – абсолютно нормальная практика. Особенно с учетом того что цикл опроса у DCS как правило близок к 1 секунде, и быстротекущие процессы она контролировать не может по определению. Этого от РСУ и не требуется, в подобных случаях процессом управляет быстродействующий ПЛК у которого цикл опроса запросто может составлять 10 мс, а уставки для него будут формироваться в РСУ в режиме каскадного управления.

Существуют как истинно распределенные РСУ, так вполне себе централизованные, для которых DCS была скорее неохваченной частью рынка, нежели архитектурой. Первые, зародились гораздо раньше и обрели распределенную архитектуру вынужденно. Когда потребность в синхронизации работы всего оборудования предприятия возникла, а технические возможности были ограничены. Напомню, мы говорим о крупных производствах, на которых работа последующего технологического участка зависит от предыдущего, для локальной установки достаточно обычного ПЛК.

В эпоху медленных процессоров, дорогой памяти, и медленных сетей, передавать весь объем данных контроллеров на сервер, обрабатывать их согласно программе, а затем посылать команды обратно на контроллеры, с приемлемой скоростью было технически не выполнимо. Поэтому обработку данных оставили на локальных контроллерах, без передачи всего их объема «на верх» (на АРМ-ы передается лишь малая часть параметров и с совсем другими требования по быстродействию).

Вместо этого, организовали горизонтальное взаимодействие, когда программа, исполняемая на одном контроллере, если это было необходимо, могла свободно оперировать данными с любого другого, да и разные элементы самой программы могли выполняться на разных контроллерах. Быстродействие существующих (на тот момент) сетей удовлетворяло требованиям такой архитектуры, которая к тому же не подразумевала единой точки отказа, что значительно повышало отказоустойчивость в сравнении с централизованной. (Тут стоит заметить, что единой точки отказа не будет только в том случае, когда помимо установок, выполняющих цепочку последовательных операций, каждая установка (вместе с управляющим контроллером) продублирована аналогичными работающими параллельно! Что для крупного предприятия норма, т.к. основное оборудование всегда дублируется на случай отказа.)

Со временем, когда технологические ограничения для построения централизованных систем управления производством исчезли, аргумент отказоустойчивости стал краеугольным, для производителей истинно распределенных DCS. Примером такой РСУ может служить Foxboro I/A (ранее Invensys, ныне Schneider) в которой все данные всех контроллеров по умолчанию доступны другим контроллерам и АРМ-ам системы как глобальные переменные, но некий «центральный сервер» отсутствует в принципе. Это повышает надежность, но требует больших трудозатрат при внесении изменений.

Вторые же, появились в эпоху высокоскоростных сетей, быстрых процессоров и недорогой памяти, и технических причин отказываться от централизованной архитектуры у их производителей не было. Зато, как правило, в их арсенале уже имелись готовые ПЛК и SCADA. И если в DCS истинно распределенного типа, программа управления может быть распределена между несколькими контроллерами, то в централизованных контроллеры выступают в роли удаленного ввода-вывода, а управляющая программа выполняется на сервере. Это создает единую точку отказа, но применение современных средств резервирования (RAID-ы, резервные серверы и каналы связи, и т.д.) снижает вероятность отказа, а удобство управления системой из-за наличия централизованной архитектуры заметно выше по сравнению с истинно распределенной.

Примерами такого подхода, когда на базе имеющихся ПЛК и SCADA создавались централизованные DCS могут послужить Siemens PCS7 и Rockwell PlantPAx. В первом случае были объединены возможности SCADA WinCC и ПЛК серии S7-400 (т.к. вычислительные мощности контроллеров предыдущих серий недостаточны для использования в составе DCS), а во втором SCADA Factory Talk View и ПЛК ControlLogix. РСУ Aprol от B&R так же централизованная, но изначально создавалась не как SCADA, а как программная DSC на базе существующих ПЛК B&R.
Последний раз редактировалось servo85 10 сен 2018, 10:46, всего редактировалось 1 раз.


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение Ryzhij » 10 сен 2018, 09:32

Должен огорчить автора: опус "мимо кассы".
Выражение "централизованная DCS(РСУ)" это оксюморон.
Что-то одно - или система управления "централизованная", или она "распределённая".
Информация к размышлению:
1) Наличие удалённой периферии ещё не делает систему распределённой;
2) Интеграция сред разработки (IDE) систем визуализации на АРМ и логической обработки данных в PLC/PAC не является класифицирующим признаком DCS(РСУ).
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 10:34

Ну собственно именно эту мысль я и пытался описать подробно. Видимо не вышло...
Хотя PCS7 и PlantPAx вроде позиционируются производителями как DCS (я не про архитектуру, а про нишу рынка автоматизации).

Аватара пользователя

aranea
знаток Eplan
знаток Eplan
Сообщения: 801
Зарегистрирован: 21 сен 2012, 21:45
Имя: Воробьев Александр
Благодарил (а): 6 раз
Поблагодарили: 73 раза
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение aranea » 10 сен 2018, 10:40

servo85 писал(а):
10 сен 2018, 08:46
цикл опроса у DCS как правило близок к 1 секунде, и быстротекущие процессы она контролировать может по определению
- пропущено не может
servo85 писал(а):
10 сен 2018, 08:46
Foxboro A/I
- вроде Foxboro I/A, если про тот же термин. нынче зовутся Foxboro Evo
Изображение

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 10:46

Спасибо, исправил.


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение Ryzhij » 10 сен 2018, 11:02

servo85 писал(а):
10 сен 2018, 10:34
Хотя PCS7 и PlantPAx вроде позиционируются производителями как DCS (я не про архитектуру, а про нишу рынка автоматизации).
А я как раз про архитектуру.
Например, в жизни 90% SCADA-софта не разворачиваются как SCADA, а ограничиваются функционалом HMI.
Вот с пакетами софта DCS тоже самое. Даже в своей сетевой конфигурации они редко разворачиваются именно как DCS.
Это как с автомобилями. Мерседес это не всегда лимузин, чаще автобус, грузовик или седан.
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 11:44

Ryzhij писал(а):
10 сен 2018, 11:02
Вот с пакетами софта DCS тоже самое. Даже в своей сетевой конфигурации они редко разворачиваются именно как DCS.
Это понятно, что редко. Но впринципе возможно? Или производители PCS7 и PlantPAx лукавят?

Как считаете, обладает ли распределенная архитектура реальными приемуществами при наличии нынешних технологий резервирования? Сугубо Ваше мнение.


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение Ryzhij » 10 сен 2018, 11:56

Я уже неоднократно высказывался за интеграцию, но призывал не путать ее с централизацией.
Нереально зарезервировать всё на свете, да ещё и с гарантированной горячей заменой.
Функции, безукоризненно работающие на новом оборудовании, непредсказуемы на изношенном.
Особенно по питанию проблем хватает.
Это я Вам из собственного опыта говорю.
Помимо этого есть проблемы совместимости новых моделей со старыми.

Отправлено спустя 59 минут 56 секунд:
servo85 писал(а):
10 сен 2018, 11:44
Это понятно, что редко. Но впринципе возможно? Или производители PCS7 и PlantPAx лукавят?
Возможно. Только централизация тут не при чём.
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 14:08

Ryzhij писал(а):
10 сен 2018, 12:56
Возможно. Только централизация тут не при чём.
В случае с PlantPAx контроллеры могут обмениваться данными "по горизонтали", без участия сервера?


Ryzhij
почётный участник форума
почётный участник форума
Сообщения: 3833
Зарегистрирован: 07 окт 2011, 08:12
Имя: Гаско Вячеслав Эриевич
Откуда: Рязань, Россия
Благодарил (а): 118 раз
Поблагодарили: 210 раз

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение Ryzhij » 10 сен 2018, 14:29

servo85 писал(а):
10 сен 2018, 14:08
В случае с PlantPAx контроллеры могут обмениваться данными "по горизонтали", без участия сервера?
Могут. Как запрограммируете, так и будет. Контроллеры вообще "на другом этаже" системы живут.
Помимо прочего, PlantPAx предоставляет удобные средства для реконфигурации новых версий контроллеров "на лету".
---------------------------------------------------
«У человека в душе дыра размером с Бога, и каждый заполняет её как может». Жан-Поль Сартр

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 15:11

Отлично. Осталось получить отзыв на этот счет от специалиста по PCS7. Ну или по любой другой аналогичной системе.

Аватара пользователя

VADR
администратор
администратор
Сообщения: 2865
Зарегистрирован: 25 июл 2008, 06:12
Имя: Диев Александр Васильевич
Благодарил (а): 60 раз
Поблагодарили: 46 раз

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение VADR » 10 сен 2018, 15:41

servo85 писал(а):
10 сен 2018, 15:11
Отлично. Осталось получить отзыв на этот счет от специалиста по PCS7. Ну или по любой другой аналогичной системе.
Я не есть большой специалист по Симатикам вообще и по PCS7 в частности, но насколько мне известно, PCS7 работает на 400-й серии симатиков. А она умеет общаться "по горизонтали", причём в разных вариантах (впрочем, как и 300-я, 1200-я, 1500-я, насчёт 200-й не уверен).
Повторное использование кода не отменяет повторного использования мозга при его повторном использовании.

Аватара пользователя

Автор темы
servo85
специалист по B&R
специалист по B&R
Сообщения: 86
Зарегистрирован: 15 фев 2014, 22:37
Имя: Волоснов Сергей
Откуда: Казахстан, Актобе
Благодарил (а): 2 раза
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

РСУ/DCS - суть явления

Сообщение servo85 » 10 сен 2018, 16:01

Спасибо. Специалист по АВВ System 800хА утверждает, что и в ней контроллеры АС800М общаются по горизонтали, не смотря на наличие коммуникационных серверов. А сервера конфигурации (аспект) требуются только в моменты внесения изменений в эту самую конфигурацию.

Ответить

Вернуться в «Общие вопросы»