{"id":15603,"date":"2016-02-22T09:59:52","date_gmt":"2016-02-22T08:59:52","guid":{"rendered":"http:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=15603"},"modified":"2016-02-22T09:59:52","modified_gmt":"2016-02-22T08:59:52","slug":"pmsxpro-rozproszony-system-sterowania-mitsubishi-electric","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=15603","title":{"rendered":"PMSXpro \u2013 rozproszony system sterowania Mitsubishi Electric"},"content":{"rendered":"

\"Okladka_ES_02_2016\"<\/a>Wraz z rozwojem automatyki i rosn\u0105c\u0105 rol\u0105 system\u00f3w sterowania, coraz wi\u0119cej ga\u0142\u0119zi przemys\u0142u poszukuje rozwi\u0105za\u0144 DCS (ang. Distributed Control System<\/em> \u2013 rozproszony system sterowania) cechuj\u0105cych si\u0119 bezpiecze\u0144stwem, mo\u017cliwo\u015bci\u0105 decentralizacji i elastyczno\u015bci\u0105. Dla takich odbiorc\u00f3w \u2013 do kt\u00f3rych nale\u017cy m.in. energetyka \u2013 firma Mitsubishi Electric opracowa\u0142a system sterowania PMSXpro.<\/strong><\/p>\n

Zasadniczo sterowanie w obiekcie, w kt\u00f3rym ma miejsce tzw. proces ci\u0105g\u0142y, mo\u017ce by\u0107 realizowane na dwa sposoby: poprzez zastosowanie sterownik\u00f3w PLC pod\u0142\u0105czonych do systemu SCADA lub poprzez system DCS.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Wraz z rozwojem automatyki i rosn\u0105c\u0105 rol\u0105 system\u00f3w sterowania, coraz wi\u0119cej ga\u0142\u0119zi przemys\u0142u poszukuje rozwi\u0105za\u0144 DCS cechuj\u0105cych si\u0119 bezpiecze\u0144stwem, mo\u017cliwo\u015bci\u0105 decentralizacji i elastyczno\u015bci\u0105<\/p><\/div>\n

System DCS<\/strong><\/p>\n

W przypadku pracy w oparciu o sterowniki zbieraj\u0105ce dane dyskretne, kt\u00f3re nast\u0119pnie s\u0105 przekazywane do monitoruj\u0105cego ca\u0142y proces systemu SCADA, przerwanie sygna\u0142u steruj\u0105cego jednego z element\u00f3w systemu skutkuje zatrzymaniem p\u0119tli pomi\u0119dzy poduk\u0142adami i w rezultacie ca\u0142ej produkcji. Mo\u017cna sobie na to pozwoli\u0107 w przypadku, gdy ponowne uruchomienie produkcji jest stosunkowo \u0142atwe, a jej zatrzymanie nie powoduje wielkich strat. W przypadku DCS ci\u0119\u017car zarz\u0105dzania procesami zostaje przeniesiony ze sterownik\u00f3w PLC, kt\u00f3re sta\u0142y si\u0119 elementami wykonawczymi, na systemy informatyczne. Zmiana jednego parametru powoduje zmian\u0119 innego lub najcz\u0119\u015bciej wielu innych element\u00f3w sk\u0142adowych ca\u0142ego procesu. Typowymi obszarami, gdzie wyst\u0119puj\u0105 tzw. procesy ci\u0105g\u0142e, jest przemys\u0142 petrochemiczny i energetyka. Zmiana obci\u0105\u017cenia powoduje przesuni\u0119cie punktu pracy i zmian\u0119 praktycznie wszystkich element\u00f3w sk\u0142adowych pracy elektrowni (ch\u0142odzenia, ilo\u015bci paliwa, powietrza dostarczanego do kot\u0142a itp.). Dlatego w\u0142a\u015bnie w przypadku przemys\u0142u energetycznego tak wa\u017cne jest zastosowanie systemu sterowania, w kt\u00f3rym wszystkie dane z procesu s\u0105 przekazywane przez modu\u0142y wej\u015bciowe do poszczeg\u00f3lnych sterownik\u00f3w realizuj\u0105cych algorytm regulacji.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2. Architektura systemu PMSXpro<\/p><\/div>\n

PMSXpro \u2013 nowy system DCS<\/strong><\/p>\n

Jednym z nowoczesnych system\u00f3w DSC jest PMSXpro firmy Mitsubishi Electric. Z rozwi\u0105zania tego korzystaj\u0105 ju\u017c m.in. spalarnie \u015bmieci we Frankfurcie, w Hamm i Iserlohm, elektrociep\u0142ownie w Monachium i Frankfurcie czy oczyszczalnie \u015bciek\u00f3w w Norymberdze, Monachium, D\u00fcsseldorfie. Koncepcja Mitsubishi Electric charakteryzuje si\u0119 wysokim poziomem bezpiecze\u0144stwa, przyjazn\u0105 architektur\u0105 oraz elastyczno\u015bci\u0105 w u\u017cytkowaniu i rozbudowie, czyli cechami, kt\u00f3re powinien posiada\u0107 efektywny DCS.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 3. System PMSXpro jest podzielony na niezale\u017cne serwery, z kt\u00f3rych ka\u017cdy odpowiada za jak\u0105\u015b cz\u0119\u015b\u0107 procesu<\/p><\/div>\n

Bezpiecze\u0144stwo<\/strong><\/p>\n

Na rynku cz\u0119sto pojawiaj\u0105 si\u0119 informacje o wykryciu nowych \u201edziur\u201d w systemie Windows. Jest to powa\u017cny problem dla administrator\u00f3w na ca\u0142ym \u015bwiecie, kt\u00f3rzy obarczeni odpowiedzialno\u015bci\u0105 za bezpiecze\u0144stwo system\u00f3w s\u0105 zale\u017cni od dzia\u0142a\u0144 producenta lub musz\u0105 dokonywa\u0107 korekt we w\u0142asnym zakresie. Tak wielkich problem\u00f3w nie maj\u0105 administratorzy u\u017cywaj\u0105cy sytemu Linux, a szczeg\u00f3lnie jego komercyjnych wersji. Ta my\u015bl przy\u015bwieca\u0142a in\u017cynierom z firmy Mitsubishi Electric, kt\u00f3rych celem by\u0142a budowa bezpiecznego i stabilnego systemu klasy DSC. Poniewa\u017c system pracuje w zak\u0142adach przemys\u0142owych o wysokich potrzebach bezpiecze\u0144stwa, jako system operacyjny wybrano jedn\u0105 z wersji Linuxa. Dodatkowo zaprojektowano specjaln\u0105 konstrukcj\u0119 dla poszczeg\u00f3lnych stacji operacyjnych, tak aby w warunkach przemys\u0142owych uzyska\u0107 jak najwi\u0119ksz\u0105 odporno\u015b\u0107 na uszkodzenia. Ka\u017cda ze stacji zosta\u0142a wyposa\u017cona w redundantne zasilanie, twarde dyski (RAID system) i wentylatory ch\u0142odz\u0105ce. Ka\u017cda z tak przygotowanych stacji mo\u017ce by\u0107 dodatkowo wyposa\u017cona w identyczne urz\u0105dzenia redundantne, kt\u00f3re w przypadku awarii w u\u0142amku sekundy przejmuj\u0105 zadania tych podstawowych. Podczas normalnej pracy aktywna stacja kontroluje proces, a w przypadku wykrycia jakiegokolwiek problemu automatycznie prze\u0142\u0105cza si\u0119 na stacj\u0119 pozostaj\u0105c\u0105 w trybie standby. To, co w istotny spos\u00f3b wyr\u00f3\u017cnia system PMSXpro, to realnie dystrybucyjna architektura fizyczna. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 spotykanych system\u00f3w to najcz\u0119\u015bciej serwer wpi\u0119ty w sie\u0107 optyczn\u0105 (najcz\u0119\u015bciej w ring), do kt\u00f3rego s\u0105 podpi\u0119te stacje wykonawcze w postaci sterownik\u00f3w, natomiast architektura podzia\u0142u na poszczeg\u00f3lne podprocesy jest tylko wirtualn\u0105 mask\u0105. Mitsubishi zaprojektowa\u0142o ca\u0142y system jako podzielony na poszczeg\u00f3lne, niezale\u017cne serwery, przydzielane do poszczeg\u00f3lnych cz\u0119\u015bci procesu (rys. 3). Taka architektura pozwala na zwi\u0119kszenie bezpiecze\u0144stwa w przypadku uszkodzenia g\u0142\u00f3wnej drogi komunikacyjnej w postaci optycznego ringu. W standardowych systemach DCS spowoduje to natychmiastow\u0105 awari\u0119 i wy\u0142\u0105czenie systemu, natomiast w systemie PMSXpro \u2013 tylko zg\u0142oszenie awarii. Poszczeg\u00f3lne serwery procesowe b\u0119d\u0105 dzia\u0142a\u0107 samodzielnie i zbiera\u0107 wymagane dane do czasu usuni\u0119cia usterki. Gdy to nast\u0105pi, dane zostan\u0105 zarchiwizowane w centralnym systemie bazy danych. Ca\u0142y system archiwizacji automatycznie wykonuje kopie zapasowe przechowywane na odseparowanych serwerach z danymi. W przypadku potrzeby ich odzyskania, taki proces uruchamia si\u0119 automatycznie. Tak skonstruowana architektura u\u0142atwia tak\u017ce wymian\u0119 uszkodzonych serwer\u00f3w. Stacje s\u0105 identyczne i dlatego wystarczy odpowiednio przenie\u015b\u0107 systemowy adres IP do nowej stacji, aby m\u00f3c bez specjalnego przeszkolenia podmieni\u0107 uszkodzon\u0105 jednostk\u0119 na now\u0105, a pozosta\u0142e czynno\u015bci konfiguracyjne i uzupe\u0142nienie wymaganych danych nast\u0105pi w spos\u00f3b automatyczny. Taka unifikacja sprz\u0119towa pozwala na ograniczenie koszt\u00f3w utrzymania systemu w ruchu \u2013 wystarczy posiada\u0107 jedn\u0105 dodatkow\u0105 stacj\u0119 procesow\u0105, aby zapewni\u0107 szybk\u0105 i sprawn\u0105 wymian\u0119 w przypadku uszkodzenia dowolnej stacji.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 4. PMSXpro mo\u017ce by\u0107 rozbudowywany w architekturze pojedynczej stacji<\/p><\/div>\n

Elastyczno\u015b\u0107<\/strong><\/p>\n

Wielu producent\u00f3w system\u00f3w DCS przygotowa\u0142o swoje rozwi\u0105zania planuj\u0105c, \u017ce b\u0119d\u0105 one dzia\u0142a\u0107 tylko w du\u017cych systemach, tote\u017c problematyczna czy wr\u0119cz niemo\u017cliwa staje si\u0119 dla nich realizacja mniejszych uk\u0142ad\u00f3w \u2013 jedno- czy dwuserwerowych. Drugim trudnym elementem pozostaje koszt takich rozwi\u0105za\u0144. Taki problem nie wyst\u0119puje w przypadku systemu PMSXpro, kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 rozbudowywany w architekturze pojedynczej stacji. Dzi\u0119ki temu system mo\u017cna dowolnie rozbudowywa\u0107 o kolejne stacje, nie nara\u017caj\u0105c si\u0119 na bardzo wysokie koszty pocz\u0105tkowej instalacji (nie p\u0142aci si\u0119 za docelowy system, tylko za aktualnie u\u017cywane serwery procesowe). Elastyczno\u015b\u0107 systemu pozwala r\u00f3wnie\u017c na do\u0142\u0105czanie jednostek znajduj\u0105cych si\u0119 w du\u017cej odleg\u0142o\u015bci od siebie i wykorzystywanie dost\u0119pnych system\u00f3w komunikacji (rys. 5).<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 5. Elastyczno\u015b\u0107 PMSXpro pozwala na do\u0142\u0105czanie jednostek znajduj\u0105cych si\u0119 w du\u017cej odleg\u0142o\u015bci przy wykorzystaniu dost\u0119pnych system\u00f3w komunikacji<\/p><\/div>\n

Komunikacja<\/strong><\/p>\n

System PMSXpro pozwala komunikowa\u0107 si\u0119 tak\u017ce z systemami innych producent\u00f3w. DCS firmy Mitsubishi Electric umo\u017cliwia to m.in. dla protoko\u0142\u00f3w:
\n\u2022 Ethernet Network,
\n\u2022 Profibus DP\/PA,
\n\u2022 Modbus TCP\/RTU,
\n\u2022 zgodnych z IEC 60870-5-101 i IEC 60870-5-104,
\n\u2022 Siemens H1,
\n\u2022 Mitsubishi-Protocols.
\nObecnie standardem jest te\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107 komunikacji z systemami bazodanowymi typu MES czy SAP. System PMSXpro umo\u017cliwia komunikacj\u0119 bezpo\u015bredni\u0105 w ramach software\u2019owych interfejs\u00f3w takich jak:
\n\u2022 OPC,
\n\u2022 PostgresSQL,
\n\u2022 Oracle Database,
\n\u2022 ODBC (Open Database Connectivity),
\n\u2022 Siemens S7 ISO on TCP RFC1006,
\n\u2022 Siemens S5 Dust 3964 \u2013 RK512,
\n\u2022 Philips P8.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 6. Prawid\u0142owy dob\u00f3r i optymalizacja system\u00f3w kontroli i sterowania to jedno z wyzwa\u0144 stoj\u0105cych przed wsp\u00f3\u0142czesnym przemys\u0142em energetycznym<\/p><\/div>\n

Dokumentacja sytemu zosta\u0142a opracowana zgodnie z wymaganiami normy dla system\u00f3w energetycznych VGBR170, a programowanie oparto na normie IEC 61131-3. Jest to m.in. jeden z powod\u00f3w popularno\u015bci PMSXpro w krajach zachodnich: Anglii, Francji czy Niemczech.<\/p>\n

Opracowano na podstawie
\nmateria\u0142\u00f3w firmy Mitsubishi Electric<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Wraz z rozwojem automatyki i rosn\u0105c\u0105 rol\u0105 system\u00f3w sterowania, coraz wi\u0119cej ga\u0142\u0119zi przemys\u0142u poszukuje rozwi\u0105za\u0144 DCS (ang. Distributed Control System \u2013 rozproszony system sterowania) cechuj\u0105cych si\u0119 bezpiecze\u0144stwem, mo\u017cliwo\u015bci\u0105 decentralizacji i elastyczno\u015bci\u0105. Dla takich odbiorc\u00f3w \u2013 do kt\u00f3rych nale\u017cy m.in. energetyka \u2013 firma Mitsubishi Electric opracowa\u0142a system sterowania PMSXpro. Zasadniczo sterowanie w obiekcie, w kt\u00f3rym ma…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":15610,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[607],"tags":[592],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15603"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=15603"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15603\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15919,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15603\/revisions\/15919"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/15610"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=15603"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=15603"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=15603"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}