Основное различие между РСУ и ПЛК — это бизнес-модель, которую мы обсуждали при сравнении архитектуры РСУ и ПЛК.
РСУ и архитектура ПЛК
Можно сказать, что бизнес-модель DCS основана на монолитной интегрированной системе, созданной одним производителем.
Архитектура РСУ
В РСУ контроллер, подсистема ввода-вывода, программное обеспечение сервера базы данных, инженерное программное обеспечение и программное обеспечение оператора представляют собой единый монолитный блок, разработанный вместе и работающий только друг с другом.
Использование компонентов сторонних производителей невозможно. Ни один из этих компонентов невозможно использовать в какой-либо другой системе.
РСУ использует сеть подсистемы ввода-вывода и сеть управления на основе стандартного Ethernet, но с собственным прикладным протоколом и, как правило, только с определенной утвержденной моделью коммутаторов Ethernet.
Рисунок 1. В РСУ все компоненты поставляются одним и тем же производителем.
Разрешена только определенная версия Windows и только один тип одобренного компьютера, поставляемого производителем DCS.
Эти ограничения позволяют производителю РСУ очень тщательно тестировать все вместе, в очень больших масштабах, с большой нагрузкой, с множеством контроллеров и рабочих станций.
Такие приложения, как пакетное управление, расширенное управление, автонастройка и т. д., также тестируются вместе. Это гарантирует отсутствие конфликтов совместимости и непредвиденных зависимостей.
Тщательное крупномасштабное тестирование возможно, поскольку по существу существует только один тип каждого компонента, то есть только одна или очень мало комбинаций.
Стороннее программное обеспечение допускается только на отдельных «станциях приложений», где оно не может конфликтовать с собственными приложениями DCS и должно быть протестировано и одобрено производителем DCS; внесен в белый список.
РСУ представляет собой монолитную систему, в которой используются подсистема ввода-вывода, контроллер и программное обеспечение одной марки, а также единый компьютер и платформа операционной системы. Это было тщательно протестировано в очень больших масштабах.
Долгосрочная поддержка DCS
Системы обычно остаются работоспособными в течение 15 лет и более. В течение этого времени будет выпущено несколько версий Windows, пакеты обновлений, исправления, множество обновлений описаний вирусов, а также потребуется заменить компьютерное оборудование.
Обычно DCS поддерживает только один тип антивирусного программного обеспечения, и всякий раз, когда появляется новое определение вируса или пакет обновления или исправление операционной системы Windows, весь монолитный набор всего аппаратного и программного обеспечения снова тестируется системой. поставщика перед выпуском, гарантируя, что определение вируса и пакет обновления могут быть развернуты без каких-либо конфликтов совместимости.
Обновление РСУ
Версии РСУ также обновляются как единый монолитный блок всего аппаратного и программного обеспечения, такого как встроенное ПО карты ввода-вывода, встроенное ПО контроллера, серверное программное обеспечение, программное обеспечение инженерной станции, программное обеспечение операторской станции, а также любое другое программное обеспечение, которое обновляется вместе.
Каждый раз, когда появляется новая версия системы, все эти компоненты предварительно тщательно тестируются в большом масштабе производителем системы, чтобы гарантировать их совместимость друг с другом.
Более того, процесс онлайн-переключения с более ранней версии на новую был тщательно протестирован в больших масштабах, что обеспечивает плавное развертывание на объекте.
Именно эта уверенность, обеспечиваемая тщательными и крупномасштабными испытаниями, делает DCS очень популярной на крупных объектах, таких как нефтехимические комплексы. Такое тестирование становится практичным благодаря небольшому количеству комбинаций в монолитной системе.
Архитектура ПЛК/Бизнес-модель
Можно сказать, что бизнес-модель ПЛК основана на гибкой архитектуре системного интегратора (SI).
Архитектура ПЛК
Архитектура ПЛК очень гибкая: каждый компонент можно свободно выбирать от любого из множества поставщиков. ПЛК — это ЦП с программным обеспечением для настройки и подсистемой ввода-вывода.
Иногда подсистема ввода-вывода может быть сторонней. Даже карты ввода-вывода, подключаемые к объединительной плате, могут быть изготовлены сторонними производителями.
Программное обеспечение HMI обычно производится сторонними производителями. Обычно лучше всего использовать собственный OPC-сервер от производителя ПЛК, но иногда используются OPC-серверы сторонних производителей.
Рисунок 2. В ПЛК интегрированы компоненты разных производителей.
По сути, любой ПЛК работает с любой подсистемой ввода-вывода, сервером OPC и программным обеспечением HMI, поскольку используются стандартные протоколы, такие как PROFIBUS-DP, PROFINET, Modbus/RTU, Modbus/TCP, DeviceNet и EtherNet/IP, а также OPC и т. д. .
Сетевое оборудование, компьютеры и версию Windows можно выбирать свободно. Некоторые компоненты, признанные неработающими, занесены в черный список.
Рисунок 3. DCS использует одного поставщика, тогда как решения PLC объединяют нескольких поставщиков, что приводит к большому количеству комбинаций.
Примечание. В настоящее время также доступен единый поставщик пакетов ПЛК.
Такая гибкость позволяет использовать сотни комбинаций аппаратного и программного обеспечения, что делает невозможным для этих производителей собраться вместе для тестирования всех возможных комбинаций своего аппаратного и программного обеспечения на каждой версии Windows, прежде чем завод примет решение о покупке.
Некоторые комбинации могут быть протестированы участвующими производителями, но они могут быть или не быть в больших масштабах с большой нагрузкой.
ПЛК допускает любую комбинацию подсистемы ввода-вывода, ЦП и программного обеспечения HMI/SCADA на широком спектре компьютеров и платформ операционных систем. Любая комбинация не может быть проверена.
Производитель ПЛК может поставлять все аппаратные и программные компоненты от того же производителя, поскольку многие производители ПЛК приобрели компании HMI. Если да, то эта конкретная комбинация, возможно, была протестирована более тщательно, чем другие протестированные комбинации.
Вспомогательные сторонние приложения, такие как управление партиями, расширенное управление, автонастройка и т. д., как правило, не тестируются вместе, поскольку это приводит к еще большему количеству комбинаций.
ПЛК использует собственное программное обеспечение для настройки, как и DCS. То есть вы не можете использовать стороннее программное обеспечение для настройки вашего ПЛК, как и РСУ.
Собственный OPC-сервер для ПЛК лучше, чем сторонний OPC-сервер, поскольку программное обеспечение для настройки ПЛК обычно автоматически настраивает адресное пространство для OPC-сервера.
Долгосрочная поддержка ПЛК
В течение 15 или более лет типичной работы системы будет существовать несколько версий Windows, пакетов обновлений, оперативных исправлений, множества обновлений описаний вирусов, а также потребуется заменить компьютерное оборудование.
Обычно ПЛК не имеет ограничений на антивирусное программное обеспечение или версию операционной системы Windows, поэтому количество комбинаций описаний вирусов, пакетов обновлений и оперативных исправлений становится слишком большим и непрактичным для этих производителей, чтобы собраться вместе и протестировать каждую возможную новую комбинацию перед развертывание на предприятиях, чтобы гарантировать отсутствие конфликтов совместимости при развертывании на большом количестве комбинаций аппаратного и программного обеспечения.
Производитель ПЛК может ограничиться одним антивирусным программным обеспечением и версией Windows. Если да, то эта конкретная комбинация, возможно, была протестирована более тщательно, чем другие тестируемые ими комбинации.
Обновление ПЛК
Для ПЛК аппаратные и программные компоненты обновляются индивидуально. То есть встроенное ПО подсистемы ввода-вывода, встроенное ПО ЦП и программное обеспечение для настройки, OPC-сервер, программное обеспечение HMI, а также любое другое программное обеспечение обновляются независимо друг от друга.
С учетом разных вариантов каждого варианта комплектующих количество комбинаций становится на порядки больше.
Такая гибкость делает непрактичным для этих производителей собираться вместе для тестирования всех возможных комбинаций новых версий перед их внедрением на заводах.
Тестирование горячего переключения одной комбинации версий на другую становится практически невозможным.
Производитель ПЛК может поставлять все аппаратные и программные компоненты, ограничиться одним антивирусным программным обеспечением и версией Windows, которые тестируются перед развертыванием, а также ограничиться одним контроллером сервера базы данных подсистемы ввода-вывода/операторской станцией ПЛК/ЧМИ, РСУ, системой ПЛК. широкие обновления версий и тестирование горячего переключения перед развертыванием.
Таким образом, от гибкости ПЛК можно будет отказаться в пользу надежности РСУ.