Процесс басқару желілері (PCN) – өнеркәсіптік автоматтандырудағы маңызды қабат. Деректерді, басқару командаларын SCADA жүйелерімен жеткізеді. Сенімділік, нақтылық, үйлесімділік – негізгі талаптар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Процесс-бақылау желісі (PCN) – процестік өнеркәсіптердегі өнеркәсіптік автоматтандыру желілерінің құрамына кіретін коммуникациялық желі қабаты. Бұл желі басқару және өлшеу құрылғылары мен Бақылау-Жылдамдық және Деректерді Жинау (SCADA) жабдықтары арасында нұсқаулар мен деректерді тарату үшін пайдаланылады.
A Process Control Network (PCN) is a communications network layer that is a part of the Industrial Automation networks in Process Industries. This network is used to transmit instructions and data between control and measurement units and Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) equipment.
Өнеркәсіптік талаптар
Бұл желілер жылдар бойы басқа желілік қолданбаларда қолданылатын көптеген технологиялар мен топологияларды пайдаланды. Дегенмен, процестерді басқару желілеріне (PCN) қатысты, шешімді өнеркәсіп қабылдауы үшін орындалуы тиіс бірнеше ерекше талаптар бар. Бұл талаптар нақты ретімен көрсетілмейді: сенімділік, детерминизм, үйлесімділік. Сенімділікке қосылымның резервтілігі, электромагниттік кедергіге (ЭМИ) төмен сезімталдық, сондай-ақ қателерді жақсы тексеру және түзету сияқты талаптар кіреді. Детерминизм – әрбір құрылғының желіге қол жеткізуіне кепілдік беруді және көп жағдайда жүйе арқылы басымдық ақпаратты (мысалы, дабылдарды) өткізуге мүмкіндік беретін механизмдерді қамтамасыз етуді қамтиды. Үйлесімділік SCADA және әртүрлі өндірушілердің таратылған басқару жүйелеріне (DCS) басқалардан алынған бақылау және өлшеу құралдарымен байланысуға мүмкіндік береді.
These networks have, over the years, used many of the technologies and topologies utilised in other network applications. However, Process Control Networks (PCNs) have several special requirements that must be met in order for the solution to be acceptable to the industry. These requirements are, in no particular order: Robustness, Determinacy, Compatibility. Robustness includes requirements such as connection redundancy, reduced sensitivity to Electromagnetic Interference (EMI), and good error checking and correction. Determinacy involves assuring that each device is guaranteed access to the network, and in many cases mechanisms to allow priority information (such as alarms) through the system. Compatibility allows SCADA and Distributed Control Systems (DCS) from various manufacturers to communicate with control and measurement equipment from others.
Стандарттарды әзірлеу
Көптеген ертедегі PCN-дер тізбектік негізде құрылған, EIA RS 422 және EIA RS 485 сияқты төменгі деңгейдегі стандарттарды, үстіне меншік протоколдарымен қолданды. Де-факто стандарттың бірі (қазір ашық стандартқа айналып келе жатыр) – Modbus, бастапқыда Modicon компаниясынан шыққан. Көптеген PCN-дерде токендік жіберуге негізделген протоколдар қолданылды, себебі олар өте анықталған (детерминистік). Allen Bradley де, Eurotherm де осындай механизмдерді пайдаланды. Көптеген өлшеу және басқару құрылғыларын өндірушілер Fieldbus консорциумына қосылды, бірақ бір стандарттың пайда болуының орнына, әр өндіруші өзінің "стандартын" жарнамалады, нәтижесінде көптеген және шатастыратын физикалық және логикалық жүйелер пайда болды. Қазіргі заманғы процестерді басқару желілері Ethernet, TCP/IP және Microsoft Windows технологиясына сүйенеді.
Many early PCNs were serial based, using low level standards such as EIA RS 422 and EIA RS 485 with proprietary protocols on top. One of the de facto standards (which is now becoming an open standard) is Modbus, originally from Modicon. Many PCNs used token passing based protocols because they are essentially deterministic. Both Allen Bradley and Eurotherm utilised such mechanisms. Many of the measurement and control unit manufacturers signed up to the Fieldbus consortium but rather than one standard emerging each manufacturer promoted their own 'standard' leading to a myriad, and confusing, range of physical and logical systems. Modern process control networks rely on Ethernet, TCP/IP, and Microsoft Windows technology.