Распределённая система управления () — система управления технологическим процессом, отличающаяся построением распределённой системы ввода-вывода и децентрализацией обработки данных. Основным отличием РСУ от обычной SCADA-системы является глубокая интеграция средств разработки кода для уровня визуализации и уровня управления. Например, изменение в алгоритме управления процессом автоматически дублируется в программе отображения этого процесса.

В РСУ значительную роль играют контуры регулирования (ПИД-регуляторы).

Сферы применения РСУ многочисленны:

Химия и нефтехимия. Нефтепереработка и нефтедобыча. Газодобыча и газопереработка. Металлургия. Пищевая промышленность: молочная, сахарная, пивная. Энергоснабжение и т. д.

Требования к современной РСУ:

Отказоустойчивость и безопасность. Простота разработки и конфигурирования. Поддержка территориально распределённой архитектуры. Единая конфигурационная база данных. Развитый человеко-машинный интерфейс.

История Первые инструментальные средства для создания DCS были представлены на рынок в 1975 году компаниями Honeywell (система TDC 2000) и Yokogawa (система CENTUM). Американский производитель Bristol Babcock в том же году представил свои универсальные контроллеры UCS 3000. Иногда к DCS относят систему Contronic 3 фирмы Schoppe & Faeser.

В 1979 году компания Fisher & Porter представила свою систему DCI-4000, а Invensys систему SPECTRUM.

В 1980 году компания Bailey представила систему NETWORK 90, а компания Alfa Laval систему SattLine.

Задачи распределенных систем Соединение пользователей с ресурсами. Прозрачность — свойство систем, которые представлены в виде единой компьютерной системы. Открытость — система, предлагающая службы, вызов которых требует стандартные синтаксис и семантику. Масштабируемость.

Технологии масштабирования Технология асинхронной связи. Распределение. Репликация. Кэширование.

На масштабируемость может плохо повлиять один существенный недостаток кэширования и репликации. Поскольку мы получаем множество копий ресурса, модификация одной копии делает ее отличной от остальных. Соответственно, кэширование и репликация вызывают проблемы непротиворечивости.Распределенные системы. Принципы и парадигмы / Э. Таненбаум, М. ван Стеен. — СПб.: Питер, 2003. — с.40-42 — (Серия «Классика computer science»). ISBN 5-272-00053-6

Концепции аппаратных решений Несмотря на содержание нескольких процессоров в распределенных системах существуют различные способы их организации. Обычно компьютеры подразделяются на две группы. Системы, которые используют память совместно, называются мультипроцессорами, а работающие каждый со своей памятью — мультикомпьютерами. Основная разница между ними состоит в том, что мультипроцессоры имеют единое адресное пространство, совместно используемое всеми процессорами. В мультикомпьютерах каждая машина использует свою собственную память. Типичный пример такой системы — несколько персональных компьютеров, объединенных в сеть. В зависимости от типа архитектуры, соединяющий сеть, системы подразделяют на шинную и коммутируемую. Исключительно мультикомпьютерная категория подразделяются на гомогенные и гетерогенные распределенные системы. Для гомогенных систем характерна одна соединяющая компьютеры сеть, использующая единую технологию.

Контроллеры для распределенных систем управления В связи с резким удешевлением микропроцессорной техники с одновременным повышением их надежности и характеристик, уменьшением их размеров и увеличением их функциональных возможностей появилось большое количество малогабаритных контроллеров и компьютеров, обладающих невысокой стоимостью. Наличие развитых сетевых средств позволяет связывать эти контроллеры в единую сеть, причем различные узлы (контроллеры, интеллектуальные модули ввода-вывода, компьютеры) этой сети могут быть разнесены друг от друга на достаточно большие расстояния.

Такая распределенная архитектура системы управления обладает следующими достоинствами: Высокая надежность работы системы. Четкое распределение обязанностей в распределенной системе делает ее работоспособной даже при выходе из строя или зависания любого узла. Малое количество проводных соединении. Контроллеры имеют возможность работать в тяжелых промышленных условиях, поэтому они как правило, устанавливаются в непосредственной близости от объекта управления. Легкая расширяемость системы. При появлении дополнительных точек контроля и управления достаточно добавить в системы новый узел (контроллер, интеллектуальный модуль ввода-вывода). Малые сроки проведения модернизации. Использование компьютеров и контроллеров меньшей мощности. Легкость тестирования и отладки. Поскольку все элементы системы активны, легко обеспечить самодиагностику и поиск неисправности.Елизаров И. А., Мартемьянов Ю. Ф., Схиртладзе А. Г., Фролов С. В. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры: Учебное пособие. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2004. 180 с.

Современный рынок Основными современными системами DCS сегодня являются: ABB System 800xA Areva T&D PACiS Alstom ALSPA 6 DS Agile B&R APROL Emerson Delta V Ovation Honeywell Experion PKS TDC3000 Total Plant Solution (TPS) Invensys Foxboro I/A Series Foxboro A2 (Eurotherm Suite) Schneider Electric PlantStruXure на базе UAG Mitsubishi Electric iQPlatform Siemens APACS QUADLOG SPPA-T3000 PCS7 Toshiba TOSDIC-CIE DS Yokogawa CENTUM / CENTUM VP

В сумме указанные производители занимают более половины мирового рынка DCS-систем. Прочие более-менее заметные производители это Metso, Yamatake, Hitachi, Fuji.

Примечания

См. также Автоматизированная система управления Программируемый логический контроллер SCADA

Ссылки

Категория:Автоматизация производства