Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Při řízení procesní výroby je velký důraz kladen na dostupnost všech důležitých informací, integrované inženýrské prostředí, komunikaci a robustní řízení. Schneider Electric přináší stabilní řešení této úlohy v podobě koncepce PlantStruxure.
Celková koncepce PlantStruxure vychází z typických požadavků procesní výroby:
-
globální přístup k načteným datům,
-
velká dostupnost zařízení (bezporuchový provoz),
-
distribuovaná architektura včetně 100% redundance klíčových částí systému.
PlantStruxure je členěna do logických systémových částí – řídicí systém, komunikační systém, inženýrské nástroje, operátorský systém a systém pro zpracování dat.
Promyšlené řízení
PlantStruxure patří k modulárním koncepcím. Pro řízení využívá prověřenou odstupňovanou platformu řídicích jednotek PAC Modicon M340, Modicon Premium a Modicon Quantum. Řídicí jednotky, které pracují v rámci PlantStruxure, splňují požadavky úrovně integrované bezpečnosti SIL 3. Všechny klíčové části systému mohou být redundantní (CPU, vstupy a výstupy, komunikační moduly i napájení). V energetice se uplatňuje podpora časových značek SOE (Sequence Of Events) u vstupních binárních signálů a vysoká rychlost zpracování řídicích úloh. Pro kontinuální kritické procesy lze provádět změny programu on-line, včetně doplnění nových hardwarových modulů, a to bez nutnosti odstavit řízenou technologii. Distribuované topologie plně využívají průmyslový Ethernet, a proto nejnovější komunikační moduly u PAC Modicon M340 a Modicon Quantum mají integrovaný ethernetový přepínač (switch) s podporou protokolu RSTP. Vzdálené subsystémy mohou být propojeny kruhovou sítí bez použití jakýchkoliv externích řízených přepínačů.
Akční členy pod lupou
Základ integrace inteligentních přístrojů tvoří široce využívaná metoda FDT/DTM. Rámec FDT v PlantStruxure integruje nejen vlastní rozhraní, jako např. I/O systém Advantys, ale i externí měřicí přístroje a akční členy výrobců třetích stran. Nesmírně důležitou část představuje řízení a ovládání pohonů. V této oblasti Schneider Electric nabízí kompletní sortiment od jednoduchých přístrojů TeSys Ultima až po softstartéry Altistart a měniče frekvence Altivar obsahující příslušné ovládače DTM. Dostupnými prostředky lze pohony diagnostikovat, spravovat a nastavovat jejich parametry. Pro energetiku nebo řízení produktovodů jsou dostupné specifické protokoly: protokol DNP3 a protokol podle IEC 60870-5.
Rozšiřitelná architektura a komunikační systém
Architektura konkrétního systému je plně rozšiřitelná od jednoduchého systému až po rozsáhlé technologické celky se zdvojením klíčových částí systému i komunikační sítě. Propojení programovatelných automatů a nadřazené úrovně zajišťuje průmyslový komunikační systém Connexium s možností vytvářet lokální propojení nebo rozsáhlé metalické, optické či bezdrátové sítě (včetně využití redundantní kruhové topologie). Významnou vlastností PlantStruxure je podpora funkce FDR (Field Device Recovery), která je využívána při výměně inteligentního přístroje (např. měniče frekvence) připojeného na sběrnici. Garantovaná funkčnost a odezvy systému jsou definovány v rámci specifikace TVDA (Tested Validated Distributed Architectures). Tento dokument popisuje doporučené řešení pro různé architektury s doloženými naměřenými parametry z testovacích center společnosti Schneider Electric. Velmi důležitou oblastí je zabezpečení celého systému proti zneužití a neoprávněnému přístupu cizích osob. Koncepce PlantStruxure proto obsahuje množství doporučených postupů a nástrojů, kterými lze zneužití systému účinně předcházet.
Úspěšná realizace
Z úspěšných realizací poslední doby lze zmínit např. rozsáhlý projekt v oblasti obnovitelných zdrojů. Koncepce PlantStruxure zde byla použita v řídicím systému obsahujícím padesát programovatelných automatů propojených systémem Connexium metalicko-optickou sítí. Řízení a sběr dat realizují redundantní systémové servery s místními i vzdálenými klienty.
V příštím čísle se bude článek detailněji věnovat zbývajícím systémovým částem koncepce PlantStruxure – inženýrským nástrojům a spolupráci s nadřazenou úrovní řízení.
Obr. 1. PlantStruxure zajistí komplexní a jasný obraz o průběhu výroby v celém podniku