Промышленная автоматизация: почему платформы заменяют традиционные SCADA

Эффективность и безопасность работы предприятия зависит не только от грамотного управления ресурсами и кадрами, но и от качества управления технологическим процессом производства. Автоматизация техпроцесса традиционно ассоциировалась со SCADA-системами, но за последнее десятилетие на рынке промышленного софта появился новый вид программного обеспечения — платформы автоматизации. Рассказываем, чем платформы отличаются от классических SCADA.

Промышленный софт для автоматизации технологического процесса обычно  представлен тремя группами решений в порядке увеличения информационной мощности: HMI (локальные, изолированные системы управления), SCADA-системы и платформы автоматизации.

SCADA, или системы диспетчерского управления и сбора данных, это софт для обработки большого количества технологических данных. SCADA-системы применяются для автоматизации техпроцессов цехов и целых предприятий, позволяя подключать несколько станций оператора, объединять данные разных подсистем, архивировать их и передавать в другие системы. 

Функциональность SCADA включает сбор, обработку, сохранение, визуализацию и обмен производственными данными, оповещение об аварийных ситуациях, создание отчетов и др. Казалось бы, SCADA закрывает все необходимые потребности по автоматизации. Это действительно было так, но только до того периода, как производства стали разрастаться. 

Новые вызовы для классических SCADA

На современных крупных предприятиях количество подсистем и технологических объектов достигает нескольких сотен. На сравнительно небольших производствах SCADA-системы работают без нареканий, но с увеличением количества датчиков, механизмов, агрегатов и цехов растет информационная нагрузка, и SCADA перестает справляться. Система по-прежнему выполняет свои задачи, но начинает упираться в потолок коммуникационных возможностей, например, время обработки информации можете замедляться, что влияет на эффективность техпроцесса.  Первая проблема применения SCADA-систем заключается в том, что изначально SCADA — монолитное решение, не предназначенное для горизонтального масштабирования и увеличения количества серверов и клиентов.   

Системы масштабируются не только горизонтально, но и вертикально: на предприятиях может быть несколько уровней управления технологическими процессами. К примеру, в системах автоматизации нефтепроводов их число доходит до четырех. Центральные пункты управления таких систем могут находиться далеко от промышленных объектов, а сами объекты распределены по разным регионам. Возникает еще одна проблема: архитектура классических SCADA-систем не разрабатывалась с учетом необходимости объединения распределенных объектов и удаленного управления технологическим процессом. 

Кроме того, автоматизация больших предприятий вынуждает использовать разные продукты на разных уровнях управления — вместе с этим растет количество необходимого оперативного персонала и объем знаний, нужных для эксплуатации систем. 

Решение — платформа автоматизации

На помощь большим производствам приходят современные платформенные решения. Платформы для автоматизации технологических процессов позволяют масштабировать систему автоматизации как горизонтально, так и вертикально без потери эффективности.

Еще одним преимуществом программных платформ является высокая производительность. Такие продукты без проблем работают как с небольшими производствами, так и в условиях большой информационной нагрузки, обрабатывая миллионы сигналов в секунду. 

Следующее преимущество — безопасность и надежность. Чтобы обеспечивать непрерывное и безопасное производство, информация должна гарантированно передаваться как между узлами одного уровня, так и с нижних уровней на верхние, и обратно. Для этого резервируются и дублируются серверы и каналы передачи данных, а в случае обрыва связи данные сохраняются с помощью механизма буферизации до восстановления коммуникации.

Кроме того, программные платформы не ограничивают разработчиков и заказчиков систем автоматизации во внедрении дополнительной функциональности. Инструменты API/SDK позволяют расширять функциональность ПО с помощью прикладных решений и сервисов, модулей и приложений, подстраивая систему под нужды заказчика. 

Большие компании предпочитают выстраивать  единый информационный  портал, позволяющий прозрачно получать доступ к данным систем АСУ ТП, MES, ERP и других систем, работающих на предприятии. Программная платформа дает возможность объединить технологические системы предприятия, разработав проект в единой среде проектирования.

Заключение

Платформы автоматизации превосходят традиционные SCADA по функциональности и производительности. Но главное, платформы не ограничивают систему автоматизации, позволяя:

• расширять функциональность системы с помощью приложений и модулей, разработанных специально под задачи предприятия;
• увеличивать количество оборудования, объектов и уровней управления и мониторинга без потери эффективности;
• интегрировать систему автоматизации с другими системами — MES, ERP и т.д.

Может показаться, что платформы необходимы только для больших производств. На практике инструменты платформ позволяют создавать и HMI, и SCADA, и системы диспетчеризации и мониторинга любых объектов.