ЖУРНАЛ СТА 1/2021

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ Стороннему наблюдателю могло бы показаться [1], что кривая роста вычис- лительной мощности процессоров вы- шла на плато, впрочем, с появлением многоядерной архитектуры производи- тельность выросла благодаря объедине- нию в многоядерный кристалл стандарт- ных блоков обработки данных, обес- печивающих параллельные вычисления и обмен данными между ядрами. В на- стоящее время технология повышения вычислительной мощности процессора за счёт увеличения количества ядер про- должает развиваться как в коммерческих электронных устройствах, так и в аппа- ратуре промышленного сектора. Собст- венно говоря, именно совершенствова- ние аппаратных средств подстёгивает развитие программных технологий, и наоборот, периодически сложность и функциональные возможности про- граммных технологий ограничиваются аппаратной производительностью, ров- но до того момента, когда технические новшества открывают дополнительные возможности для дальнейшего усложне- ния функциональности программного обеспечения. Это легко проследить, если обратить внимание на функциональные возмож- ности современных PAC-контроллеров (Programmable Automation Controller, согласно терминологии ARC Advisory Group – программируемый контроллер автоматизации) и программируемых логических контроллеров (ПЛК), – как менялись технологии программирова- ния, быстродействие, функциональные возможности. С ООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ На протяжении десятков лет промыш- ленные контроллеры– «рабочая лошад- ка» автоматизации – прошли длитель- ный путь формирования и взросления, от наборов реле, построенных по прин- ципу жёсткой логики, имеющих всего несколько дискретных каналов ввода/вывода и предназначенных для решения простейших задач автоматиче- ского регулирования, до центрального элемента сложных иерархических си- стем с тысячами каналов ввода/вывода, работающих под управлением мощных процессоров с многоядерной архитекту- рой и использующих развитые встроен- ные средства программирования. В настоящее время обширный спектр стандартных задач автоматического ре- гулирования (управление приводами, клапанами, частотными преобразовате- лями, обработка и анализ дискретных и аналоговых сигналов) немыслим без коммуникационных функций связи с облачными SCADA, ERP и MES-систе- мами, что побуждает производителей программируемых логических контрол- леров расширять модельный ряд и функциональность ПЛК, создавая но- вые классы устройств, такие как PAC- контроллеры, контроллеры граничных вычислений, а также специализирован- ные шлюзы данных для систем про- мышленного Интернета вещей (IIoT). Все эти устройства должны иметь разви- тые средства информационной защиты, так как особенность архитектуры и свойств программно-аппаратного обес- печения этой категории информацион- но-управляющих систем в том, что она максимально приближена к станкам, технологическому оборудованию, ис- полнительным механизмам электро- станций, системам транспортировки нефти и газа, словом, к тем устройствам, нештатная работа или блокировка кото- рых может привести к последствиям, сравнимым с результатами диверсий [2]. Вместе с тем как устройства про- мышленного применения контроллеры должны соответствовать стандартам эксплуатации в условиях повышенной влажности, электромагнитных помех, вибрации, высоких и низких темпера- тур, поддерживать современные и тра- диционные промышленные интерфей- сы связи с датчиками и исполнитель- ными механизмами, обладать гибким инструментарием программирования и взаимозаменяемостью компонентов для повышения гибкости использова- ния. Для обеспечения управления бы- стро протекающими процессами конт- роллер должен обеспечивать заданное время отклика, что накладывает опре- делённые обязательства на операцион- ную систему и аппаратный ресурс. Промышленный контроллер: от элементарных «строительных кирпичиков» до «мозга» систем автоматизации Юлия Гарсия Прогресс в развитии микроэлектроники повлиял и на развитие программируемых логических контроллеров, превратив их из средств автоматизации узкоспециального назначения в многофункциональные устройства, адаптированные для сферы промышленного Интернета вещей. Примером таких многофункциональных устройств могут служить PAC-контроллеры компании Advantech. СТА 1/2021 56 www.cta.ru

RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ4NjUy