АСУ ТП: История, тренды и как выбрать вендора
Борис хозе
Главный эксперт по автоматизации производства,
Школа Fine Start
В мире много поставщиков оборудования и программного обеспечения АСУ ТП и средств автоматики. Непросто выбрать наилучшего вендора для конкретного предприятия, процесса или оборудования. В этом материале мы дадим общую картину по выбору оборудования, ПО и услуг в области автоматизации. И начнём мы с краткого экскурса в историю.
Автоматизация существует давно, но первый скачок в ней произошел лет 40 назад с началом развития цифровых технологий. Сначала стали появляться специальные контроллеры, называемые ПЛК (PLC - programable logic controllers), а для задания управляющего воздействия оператором и визуализации процессов использовались по сути обычные компьютеры с установленным ПО, называемым HMI (Human Machine Interface) или SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Последняя выполняла расширенные функции, включающие сбор и обработку данных, построение графиков и многое другое.
Естественно, такая структура не совсем годилась для управления сложными процессами, и ведущие компании начали разрабатывать DCS (Distributed Control System). Внизу представлен упрощённый пример современной DCS компании ABB.
DCS была разработана как конфигурируемая распределённая система управления для сложных объектов, состоящая из контроллеров и вычислительных модулей, способных обмениваться информацией, а также SCADA. По сути, пользователи DCS получали готовую структуру, которую они наполняли конкретными алгоритмами. Функционал такой системы был достаточно мощный, позволяющий строить довольно сложные алгоритмы управления. Однако DCS по сравнению с PLC имели некоторые недостатки, в частности были несколько медленнее, ну и конечно их стоимость была выше. С течением времени DCS стали использовать стандартные протоколы связи между устройствами и становились все более гибкими. DCS одного вендора могло например использовать контроллеры другого поставщика.
Где-то лет 15 назад началось развитие СУУТП (систем улучшенного управления технологическим процессом). Алгоритмы этих систем и методы их настройки не позволяли включать их в контроллеры и для них использовались специальные промышленные компьютеры. Вендорами этих систем являлись не только компании, разрабатывающие оборудование АСУТП, но и независимые разработчики программного обеспечения.
С течением времени PLC становились всё более мощными и некоторые стали называться PAC (programmableautomation controllers). С другой стороны, DCS становились всё более гибкими. Грань между DCS и PLC начала стираться.
Последний скачок начался по крайней мере лет пять назад и связан с цифровизацией и IIoT. Казалось бы, это уже не совсем АСУТП. Но это не так. Кто является здесь крупнейшими игроками? Всё те же Siemens, ABB, Emerson, Schneider Electric, Honeywell, Rockwell Automation и Yokogawa.
Реализация концепции Единого предприятия – попробуем Rockwell, хотите IIoT – рассмотрите ABB Ability, хотите повысить эффективность и безопасность производства - используйте Honeywell Connected Plant.
Так как же выбрать вендора?
Крупные компании часто пользуются, например услугами ARC Advisory Group. Аналитики и консультанты этой компании помогут в выборе систем измерения, различных уровней АСУТП и систем IIoT. Многие предприятия нанимают системных интеграторов или принимают решения самостоятельно.
Из моего личного опыта однозначного ответа нет. Вам надо проделать определённую работу. Прежде всего выработать комплексный подход снизу доверху к автоматизации вашего предприятия/процесса и четко понимать структуру систем автоматизации и задачи которые автоматизация должна решить. Это позволит вам посмотреть на рынок в этой области именно с точки зрения ваших конкретных задач, перспектив и ограничений.
Ключевым элементом является архитектура АСУТП. Она должна соответствовать автоматизируемому процессу. Для крупных предприятий нефтепереработки, химического производства, атомных и теплоэлектростанций и т. п. DCS таких вендоров как Emerson, Siemens, Honeywell, Yokogawa является правильным выбором. Эти АСУТП включают в себя системы безопасности и достаточно гибкие для включения контроллеров других производителей. Последнее время компании ABB c DCS 800xA и Rockwell Automation с выпускаемой PlantPAxDCS занимают практически ту же нишу.
Крупнейшими компаниями, выпускающими АСУТП, основанные на ПЛК являются Schneider Electric, GE, Omron, Mitsubishi Electric. Использование продукции и решений этих компаний обычно достаточно эффективно в плане стоимости проектов.
Современные элементы полевого уровня, включая датчики, приводы постоянного и переменного тока, переключающие устройства имеют как аналоговые выходы, так и цифровые, поддерживающие такие протоколы как Profinet и HART. Это делает их интеграцию в АСУТП довольно простой задачей, и выбор вендора в целом не столь критичен.
Борис Хозе
ГЛАВНЫЙ ЭКСПЕРТ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА, ШКОЛА FINE START
Более 40 лет опыта инженером и менеджером в разных отраслях промышленности, в том числе 15 лет работы в крупнейших мировых компаниях в Австралии. Работал по
контрактам в странах Азии и Африки.
Области работы: автоматизация процессов, начиная с приводных систем и контроллеров и кончая MES; моделирование процессов, контрольно-измерительные приборы, системы управления предприятием; управление
проектами на различных стадиях от FEED до ПНР.
Заинтересовала статья?
Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий