Общие сведения о промышленных сетях

Аппаратные средства АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) в силу особенностей производства чаще всего территориально разнесены друг от друга. Для из объединения нужна специальная надежная вычислительная сеть, называемая промышленной сетью (Fieldbus). Узлы сети состоят из ПЛК (программируемый логический контроллер) или по другому промышленными компьютерами и компьютеров, выполняющих функции SCADA (Диспетчерское управление и сбор данных). 

Fieldbus – это полевая шина, объединяющая все узлы промышленной сети. Шина имеет следующие компоненты:

1) физический интерфейс;

2) коммуникационный «стек»;

3) уровень пользователя.

На начале зарождения систем АСУТП (70-80гг) промышленные сети были централизованными. Это подразумевало использование единого центрального вычислительного компьютера (ЭЦВМ), к которому подключены все узлы сети. Но такой принцип построения имеет большие минусы:

- центральный компьютер должен иметь очень большую производительность, т.к. к нему стекается огромный объем информации;

- территориально распределенные системы АСУТП имеют большую длину магистралей;

- надежность всей системы АСУТП зависит от надежности центрального компьютера и при его сбое, происходит сбой всей промышленной сети.

Распределенные вычислительные системы стали вторым этапом развития основы АСУТП. Все полевые датчики и исполнительные периферийные устройства к магистрали подключались через локальные контроллеры. Такая концепция повысила надежность вычислительных сетей и поскольку система стала открытой, появилась возможность наращивать число узлов.

Наконец, третий этап построения промышленных сетей - АСУ ТП с распределёнными по периферийным устройствам вычислительными ресурсами. Все полевые периферийные устройства нижнего уровня объединяются единую распределенную полевую сеть. В такой системе датчики и исполнительные механизмы являются интеллектуальными и выполнены в соответствии с концепцией построения открытых систем. Такая архитектура сети позволяет подключать или исключать устройства не изменяя конфигурацию сети и называется концепцией цифровой сети нижнего уровня (Fieldbus).

Технология Fieldbus обладает следующими преимуществами:

- низкая стоимость;

- операции в сети детерминированы во времени, т.к. выполняются по заданному временному графику;

- цифровые данные и электропитание устройств передается по тем же проводам (витая пара);

- высокая устойчивость к помехам;

- устройства могут взаимодействовать между собой не используя ресурсы ЭВМ;

- конфигурация упрощается, стоимость АСУТП уменьшается на 30-40%;

- имеет открытую систему взаимодействия OSI.