SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

IT в промышленности

В статье рассматриваются наиболее типичные задачи, возникающие при создании информационной среды предприятия. Приведен обзор оборудования с описанием его сильных и слабых сторон.

ООО “Символ-Автоматика”, г. Москва

simvol.jpg

Не вызывает сомнений то, что сегодня внедрение информационных технологий - один из главных вопросов, напрямую связанных с развитием отечественной промышленности. Перед IT-подразделениями большинства предприятий стоит широкий спектр задач, направленных на достижение самых разнообразных целей - от создания единой информационной среды предприятия до автоматизации технологических процессов. Сложность решаемых задач, их автономность или комплексность зависят как от выделенного бюджета, так и от приоритетности поставленных целей. А поскольку на сегодняшнем российском рынке появилось множество производителей, предлагающих разнообразные решения, выбор наиболее оптимального варианта становится непростой задачей в каждом конкретном случае. 

Для того чтобы понять, какой тип оборудования необходим в конкретном случае, нужно определиться с целями, для достижения которых будет внедряться IT-система. 

Ниже мы предлагаем перечень наиболее типичных целей подобного рода, обозначаем промежуточные задачи, рассказываем о том, какое по нашему мнению оборудование наиболее подходит для их решения, а также акцентируем внимание на его сильных и слабых сторонах.
Цель №1. Построение единого информационного пространства промышленного предприятия, объединяющего все подразделения - от руководства до производственных цехов. 

Задачи - внедрение ERP по всей производственно-управленческой “вертикали”, внедрение CRM-системы, создание системы промышленного и офисного видеонаблюдения, внедрение системы IP-телефонии и WiFi -телефонии и т. д. 

Подбор оборудования - на сегодняшний день бесспорными лидерами-производителями являются компании Cisco и Hirschmann. Cisco - “де-факто” - коммуникационный it- стандарт. Он имеет в своем арсенале огромнейший выбор офисного коммутационного оборудования для решения любых задач. Все линейки оборудования перечислять не имеет смысла, стоит остановиться лишь на некоторых из них. Так, промышленная линейка - Catalyst 2955 не может использоваться повсеместно и в любых условиях, однако несомненный плюс этого оборудования - однородность получаемой информационной среды, минусов можно назвать два: небольшой выбор устройств именно для промышленности и дороговизна решений в целом. Ситуация с оборудованием Hirschmann выглядит диаметрально противоположной. Эта немецкая компания - бесспорный законодатель мод в промышленной информатизации. По разным подсчетам, она выпускает и продает от 29 до 32 процентов всего производимого “защищенного” оборудования. Компанией разработана одна из самых высокоскоростных технологий восстановления связей Hiper-Ring со временем восстановления связи от 500 до 30 м/сек, что позволяет создать высокоскоростную и суперотказоустойчивую магистральную сеть предприятия. Компания также предоставляет богатый выбор коммутационных устройств для создания центрального коммутационного узла и т. д. Линейки МАСН 3000, Lion и SmartLion - разработаны специально для выполнения задач по созданию законченных решений, охватывающих все уровни предприятия. Плюсы оборудования - однородность, совместимость оборудования, охватывающего все уровни предприятия (отсюда - управляемость, взаимозаменяемость, гибкость) и богатый выбор именно промышленных (Industrial Ethernet) устройств. К ним относятся модульные MICE, немодульные Rail, “пограничные” MACH, а также редкие в среде обитания Industrial Ethernet промышленные firewall Eagle, “плавающие” Octopus c классом защиты от воды и грязи IP 67. Особенно стоит отметить производственную концепцию от Hirschmann OpenRailMice, позволяющую, в буквальном смысле, создавать устройство “под проект”. Главная суть концепции - заказчик платит только за те функции устройства, которые ему необходимы - от температурного режима эксплуатации, количества портов, до защиты от ЭМИ и профессионального или непрофессионального программного обеспечения. 

Минусы - создание промышленной сети на основе Hirschmann принципиально не может быть дешевым (при том, что оплата производится в Евро). При этом внешний вид оборудования - пластиковый корпус устройств - иногда вызывает откровенные сомнения в их надежности. В действительности, это лишь результат ошибочного психологического восприятия, в то время как данное оборудование по праву лидирует именно по критерию надежности.

Цель №2. Построение информационной среды подстанций и объектов с экстремально высоким электромагнитным излучением(ЭМИ). 

Примечание: Перечень объектов, которые сталкиваются с данной проблемой, довольно высок - от упомянутых подстанций до ТЭЦ и заводов, производящих энергетические установки (особенно в местах испытаний данной продукции). 
Cisco-Catalyst-2955-1.jpg

Рис. Промышленная линейка - Catalyst 2955 от компании “Cisco”

Задача - создание безотказной, высоконадежной информационной системы объекта с высоким уровнем ЭМИ. 

Подбор оборудования - Несомненным лидером в данной области является канадская компания RuggedCom. Оборудование данного вендора специально создавалось и разрабатывалось для рынка энергетики. Все линейки оборудования имеют сертификат IEC 61850-3 (наш аналог - МЭК 61850-3), а по характеристикам превосходят его. В основе данного превосходства лежит запатентованная технология Zero Packet Loss (ZPL). С таблицей тестов по данной технологии и ее описанием можно ознакомиться на сайте производителя www.ruggedcom.com или www.ruggedcom.ru. В качестве технологии резервирования и скоростного восстановления линий связи RuggedCom предлагает собственную версию стандарта RSTP - eRSTP (enchanced RSTP). Время восстановления рассчитывается из “прохода на хоп” (то есть между двумя ближайшими коммутаторами) и составляет 5 м/сек на хоп. Плюсы технологии - возможность разработки структуры сети, где между самыми критичными объектами скорость восстановления будет составлять не больше 25 м/сек, а также возможность включения в кольцо до 80 коммутаторов (у Hirschmann максимум 50). 

Минус - невысокая скорость восстановления в некоторых участках сети при максимальном и близком к максимальному количестве коммутаторов, подключенных к сети, хотя и этот показатель довольно высок относительно стандартного RSTP. Альтернативные решения и продукты на сегодняшний день не представляют большого интереса, однако многие производители нацелены на этот рынок, и в ближайшем будущем мы ожидаем усиления конкурентной борьбы на данном рынке. По крайней мере, наша компания уже анонсировала свое желание создать конкурентоспособные по качеству и по цене устройства компании N-Tron и Korenix .
2.jpg

Рис. Оборудование компании Korenix 

Цель № 3. Построение отказоустойчивой системы мониторинга и управления движением (traffic control). 

Примечание: Данная цель может включать в себя множество различных задач, как локальных, так и глобальных.

Примеры локальной задачи: от создания системы контроля автотранспортных магистралей до системы автоматического накопления вагонов и формирования поездов и маршрутов, пропуска вагонопотоков. 

Пример глобальной задачи: построение единой оперативно-технологической связи железнодорожного транспорта, которая сегодня, кстати, активно разрабатывается и внедряется в нашей стране. 

Особенности подобных систем - большая распределенность и высочайшие требования к надежности и отказоустойчивости оборудования. В данном случае коммутирующее оборудование должно обеспечивать доставку сигнала от любой точки системы в диспетчерскую. Поэтому немаловажными факторами при выборе устройств становится их компактность и защищенность. Существующие западные стандарты NEMA и TS1\TS2 определяют базовые требования к подобным устройствам.

3.jpg
Рис. Оборудование американской компании N-Tron

По нашему мнению, изучение и использование зарубежного опыта в этой области способно помочь в решении аналогичных задач в условиях нашей страны. Опыт работы компании “Символ-Автоматика” подсказывает, что в данном случае следует обратить первоочередное внимание на оборудование американской компании “N-Tron”. Компания “N-Tron” шесть лет разрабатывает, с успехом внедряет свое оборудование в транспортной отрасли и по праву считается одним из лидеров на этом рынке. Один из самых значительных ее успехов - внедрение системы связи для управления и контроля железнодорожного транспорта в Голландии, охватывающей более 80 процентов всех нидерландских железных дорог. В подавляющем большинстве случаев при создании IT-решений используется устройство для передачи информации - N-Tron 300 или 500 серии. 

Примечание: поскольку целью данной статьи не является исследование полной архитектуры подобных решений, мы остановимся только на тех достоинствах оборудования Industrial Ethernet от N-Tron, которые, на наш взгляд, подходят для решения обозначенной задачи. Итак: 
1) Металлический корпус устройств психологически внушает доверие, вследствие чего не нужно доказывать их высокую надежность. 
2) Температурный режим эксплуатации у подавляющего большинства устройств имеет диапазон от -20 до +70 °С (некоторые устройства имеют диапазон от -40 до +85 °С). Это позволяет использовать устройства во всех климатических зонах нашей страны от Мурманска до Ташкента, при этом - либо с минимальным дополнительным охлаждением/подогревом, либо без них. 
3) Особо стоит обратить внимание на устройства от N-Tron (даже неуправляемые), поддерживающие опцию N-View. Благодаря ей они способны сообщать информацию о своем состоянии управляющему серверу, работающему на платформе OPC. Т.е. за счет опции N-View OPC-сервер “понимает” N-Tron -коммутатор. 
4) Технология резервирования и восстановления связи N-Ring признана одной из самых быстрых в мире. Ее скорость восстановления - 30 м/сек при 250 коммутаторах в кольце. Минусов у данного оборудования практически нет. По нашему мнению, это почти идеальные устройства по соотношению цена/функциональность/качество для достижения вышеозначенной цели. 

К дополнительным задачам, которые сейчас активно решаются в транспортной отрасли, относится создание систем контроля и управления за маршрутным транспортом, а также создание систем безопасности на транспорте (системы безопасности пассажира). 

Примечание: задача систем управления и контроля за маршрутным транспортом -получение в автоматическом режиме информации о прохождении маршрутными автобусами, троллейбусами и такси контрольных точек на пути своего следования. В основе систем лежит стандарт WiFi. Простые и недорогие устройства WiFi как нельзя лучше подходят для решения указанных задач. Наиболее красивое и простое решение, позволяющее решить так же и проблему питания коммутационных устройств, делающих их многофункциональными, - установка коммутатора Wi-Fi совместно с коммутатором, поддерживающим стандарт PoE (Power over Ethernet).

На сегодняшний день, несомненным лидером в этой области является тайваньская компания Korenix, которая разработала подобные устройства. Основные достоинства коммутаторов PoE - низкая потребляемая мощность и способность обеспечить питанием до пяти устройств, установленных внутри транспортного средства (например, ip-камеры и различные датчики), что позволяет решить и задачу безопасности. Поэтому мы хотели бы обратить внимание на уникальные свойства коммутаторов серии 3705, не имеющих аналогов в мире PoE.

Итак, мы рассказали о тех основных, на наш взгляд, целях, на достижение которых, чаще всего, направлено внедрение современных глобальных IT-систем. Конечно, это далеко не полный перечень, о котором хотелось бы сказать, однако в рамках одной статьи невозможно обсудить все актуальные вопросы. Более полную информацию - в том числе напрямую от представителей названных компаний - можно будет получить, приняв участие в двух мероприятиях, организованных на конец сентября 2007 года. Организатор ООО "Символ-Автоматика". Место проведения: Экспоцентр (Москва). 

Первое мероприятие: форум с участием представителей компаний-производителей IT-оборудования. Темы форума: “Промышленные сети и системы на транспорте, в энергетике, в нефтегазовой отрасли, в металлургии”. Время проведения: 25-26 сентября 2007 г.

Второе мероприятие: выставка: ПТА-2007 стенд ООО “Символ-Автоматика” № B3 , павильон № 3. Время проведения: 26-28 сентября 2007 г. Мы будем рады встретиться с вами и ответить на ваши вопросы. По вопросам участия в форуме и получения приглашений просим обращаться по тел: +7 (495) 9-888-401, или E-mail: info@symbol-avtomatika.ru.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(15)_2007

А.В. Гришин, 
ООО “Символ-Автоматика, г. Москва,
тел.: (495) 988-84-01, 
e-mail: eop1976@yandex.ru