Журнал «Компьютерра» № 18 от 16 мая 2006 года - Компьютерра (читать бесплатно книги без сокращений .TXT) 📗
Для интеграции с периферийными устройствами, имеющими фирменные интерфейсы, компания предлагает оригинальное решение в виде дополнительных контроллеров, так называемых интеграторов, имеющих аппаратные интерфейсы RS 232/485 и возможность программной адаптации к различным протоколам других производителей. Отличительной особенностью структуры системы Metasys является наличие специальных супервизорных контроллеров серии NCM. Они позиционируются между вторым и третьим уровнями, являясь связующим звеном между операторской станцией и контроллерами локальной автоматики. Это позволяет передатьть часть функций системы автоматизации более надежным аппаратным модулям, тем самым обеспечив горячее резервирование, а также создать более гибкую масштабируемую систему верхнего уровня.
Для операторского уровня Johnson Controls приняла концептуальное решение использовать программный пакет Genesys32 – разработку сторонней фирмы Iconics. Таким образом, в качестве верхнего уровня системы Metasys сегодня используется одна из лучших SCADA-систем – M5 Workstation, которая поддерживает технологию OPC[Open Process Control (англ.) – открытый стандарт управления процессами].
На примере Johnson Controls мы видим, как ведущие игроки рынка автоматизации зданий постепенно переходят к поддержке мировых стандартов интеграции, отказываясь от своих собственных, пусть надежных и проверенных стандартов и предпочитая все же более открытые технологии. И хотя на нижнем уровне имеются средства коммуникации с поддержкой LonWorks и BACnet, на верхнем уровне используется архитектура клиент-сервер OPC, разработанная специально для целей интеграции продуктов различных производителей. Как и другие ведущие компании, Johnson Controls предусмотрела возможность использования преимуществ веб-технологий – система Metasys включает в свой состав программный компонент M-Web, который предоставляет доступ к средствам операторской станции через обычный браузер.
Затраты на интеллектуальную начинку вполне могут быть сравнимы с общими строительными затратами на все здание – это не доли процента, а порой десятки (от 30 до 80 долларов за квадратный метр). И тем не менее она того стоит: подсистемы ИЗ начинают функционировать уже на ранних этапах строительства, не только снижая расходы на пуско-наладочные работы, но и улучшая общую организацию работ по монтажу и вводу в эксплуатацию всех инженерных систем.
На рынке имеется ряд крупных производителей, использующих общие сетевые коммуникационные технологии (наибольшее распространение получили LonWorks, BACnet и EIB), позволяющие легко интегрировать их продукцию в единую систему. Не секрет, что между приверженцами различных технологий ведется активная информационная «война» в целях поддержки именно своего «правильного» решения. Особенно это заметно, когда столкновение происходит внутри одного потребительского сектора. Подобная конкуренция, как правило, приводит либо к унификации технологий на базе общего стандарта, либо к сегментированию технологий по уровням. На примере LonWorks-BACnet можно видеть, что BACnet тяготеет к верхнему уровню, обеспечивая коммуникацию между контроллерами и операторскими станциями, тогда как LonWorks находит широкое применение для связи между периферийными устройствами в распределенных системах.
Часто требуется объединить периферийные устройства разных производителей, для чего используются стандарты RS 232/485, открытые программные интерфейсы (например, Modbus RTU) или протоколы собственного производства и адаптеры.
Из-за большого функционального различия между АСУ жизнеобеспечения и остальными подсистемами ИЗ совсем не просто объединить их «под одной крышей», оставаясь при этом на уровне контроллеров и устройств ввода/вывода. На реальную интеграцию можно рассчитывать лишь в достаточно крупных проектах, используя полную линейку программно-технических средств только одного производителя, что недешево и порой неоправданно с функциональной точки зрения. Это в большей степени маркетинговые решения брэндовых производителей, стремящихся предложить решение все-в-одном. Поэтому интеграцию между разнородными функциональными подсистемами разумнее выполнять на третьем уровне – уровне операторских станций. Примечательно, что благодаря практически полной победе платформы Wintel[Windows+Intel – то есть x86-совместимый компьютер с установленной на нем ОС Windows] для персональных компьютеров в системах автоматизации SCADA-систем сам собой решился вопрос выбора платформы для третьего уровня.
И в самом деле, в качестве транспортного средства уже давно используется TCP/IP по Ethernet. Его недостаток – отсутствие достоверности при передаче данных – не является серьезной проблемой, так как за счет скорости и высокой надежности сети эту проблему можно решить на более высоком уровне протокола. В некоторых подсистемах в качестве встроенного коммуникационного средства между третьим и вторым уровнем служит именно TCP/IP over Ethernet, предоставляющий удобную возможность для системного объединения контроллеров.
Важной частью интеллектуального здания является СКС. На нее возлагается функция централизованной интеграции ИЗ, при этом фактически не требующей дополнительных затрат. Ведь все вопросы по распределению и защите трафика ИЗ решаются стандартными (и недорогими!) средствами маршрутизации СКС. Кроме основного преимущества в виде сквозной интеграции подсистем, мы получаем и все остальные преимущества СКС – распределенный доступ к ресурсам, в том числе и веб-доступ, возможность использования встроенных средств диагностики и защиты IT-инфраструктуры, общее открытое[Надо понимать, что «открытое» вовсе не значит «незащищенное»] информационное пространство.
Замечательно, что в качестве программных интерфейсов связи на этом уровне служат стандартизованные, хорошо документированные технологии, начиная с DDE, DirectDDE и OLE и заканчивая ODBC, DCOM, OPC, CORBA, HTML и XML. Многие из них встроены либо в операционные системы операторских станций, либо поддерживаются SCADA-системами станций, тем самым значительно упрощая задачу интеграции.
Унификация на самом верхнем уровне ИЗ привела к рождению нового типа интеграционных средств – метаинтеграторов, которые обеспечивают единый централизованный доступ ко всем системам здания на базе лишь одной программной платформы. В качестве коммуникационной основы служит СКС, а на программном уровне применяется целый ряд распространенных технологий, пришедших из сферы IT, – HTML, XML, .NET, Java Framework. В качестве примера метаинтегратора можно назвать продукт Niagara Framework фирмы Tridium. В отдельных проектах метаинтеграторы могут предлагаться даже в качестве полной альтернативы «родной» SCADA-системы, еще более сокращая расходы на дальнейшее развитие (не придется платить за покупку дополнительных программных модулей).
Платформа Excel 5000, продвигаемая этой фирмой, отличается большим разнообразием программно-технических средств. Однако в первую очередь Honeywell выпускает качественную периферию (особенно отметим датчики контроля технологических параметров).
Семейство контроллеров Excel второго уровня включает в себя как специализированные модели Excel 10, 50, 100, так и многофункциональные Excel 500 с модулями распределенного ввода-вывода. Обеспечена поддержка не только относительно старого, «родного» для Honeywell протокола C-bus, но и широко известного LonWorks. На верхнем уровне используется система XBS, обеспечивающая все функции современной SCADA-системы – визуализация технологических данных на мнемосхемах, контроль аварийных сообщений, обработка и вывод данных для трендов.
