Фокус:
Исследование: системы автоматизации технологических процессов

Опубликовано в номере:
Читатели утверждают, что современные системы управления стали более практичными, и они планируют увеличить их приобретение. Совет: Перед тем как запросить коммерческое предложение, узнайте у непосредственных пользователей о необходимых функциях системы, учитывая, что потребности могут вырасти.

Cистемы управления технологическими процессами развивались быстрее традиционных распределенных систем управления, но пользователей все еще беспокоят схожие проблемы, такие как надежность, поддержка и обновление. Чтобы оценить тенденции этого многомиллиардного рынка, компании Control Engineering и Reed Research Group, являющиеся частью Reed Business Information, опросили своих подписчиков и узнали их мнение и предпочтения по отношению к системам управления технологическими процессами. Результаты показывают, что новые системы стали более надежными, 43% респондентов планируют потратить столько же, а 37% — еще больше средств на эти системы в ближайшие 12 месяцев.

Что является самым важным при обновлении системы управления технологическим процессом?

Системы управления, прежде всего, должны повысить эффективность работы предприятия, говорят подписчики Control Engineering

Методы, респонденты

Отобранные результаты основаны на 193 полноценных ответах, полученных в 2007 г. от подписчиков, ответственных за оценку, выбор, рекомендацию, установку и/или закупку систем управления технологическими процессами. Среди них 73 % используют системы для внутризаводских задач, 9 % — для производства комплектного оборудования (OEM), и 17 % — как для собственных, так и для OEM задач.

В этом опросе под системой автоматизации технологических процессов (или распределенной системой управления, но не отдельным контроллером) понимается совокупность датчиков, логического устройства и исполнительных механизмов, работающих на одном производственном участке. Логическая часть (программное обеспечение и платы) может поставляться одной компанией, все остальное — другими поставщиками.

Пятьдесят девять процентов сообщили, что на их предприятиях присутствует как периодическое, так и непрерывное производство, 23 % — только непрерывное, и 18 % — только периодическое.

На большинстве заводов установлено более одной системы управления; 20 % имеют от двух до четырех таких систем, 23 % — от пяти до девяти, 18 % — от 10 до 19 и 31 % — 30 или больше систем. Срок установки самых новых систем на каждом предприятии различается; 35% — менее одного года, 46% — от одного до пяти лет и 20% — шесть и более лет. Лишь у 2% пользователей этот срок оказался равным 20 годам и более.

При взгляде на другую часть шкалы 10% респондентов сообщили, что самые старые системы имеют возраст не более шести лет (у 2% менее одного года), 24% — от 6 до 12 лет, 30% — от 13 до 19 лет и 36 % респондентов указали, что самой старой системе более 20 лет.

Когда мы спросили наших читателей, что они думают о полезности систем управления, 90 % ответили, что новейшие системы отлично (38%) или хорошо(51 %) справляются с поставленными задачами, но только 36 % довольны функциональностью самых старых систем, 50 % оценивают их удовлетворительно и 15% — плохо.

На связанный с предыдущим вопрос — оценить надежность используемых систем автоматизации — в общем, респонденты ответили положительно, хотя новые системы получили более высокие оценки по сравнению с предшественниками. Шестьдесят шесть процентов пользователей оценили надежность старых систем как хорошую (46%) или отличную (20 %), 34 % находят старые системы или достаточно надежными (25%) или ненадежными (9 %). Новые системы, напротив, получили 93% положительных оценок, из которых 47 % — отличных и 46% -хороших.

Использование возможностей

Системы управления технологическими процессами: Надежность в зависимости от возраста системы

Отличную и хорошую оценку надежности получили 93% новых систем и только 66% старых. Время вкладывать деньги? 37% респондентов планируют увеличить покупки в ближайшие 12 месяцев.

Системы автоматизации технологических процессов предлагают обширный перечень различных функций и возможностей, но в полной мере их использует далеко не каждый. Что касается уровня внедрения этих возможностей, чаще всего (96%) применяется человеко-машинный интерфейс, у 55% респондентов — очень широко и у 41% — лишь частично. Вслед за этим с 95% следовало использование готового к эксплуатации программного обеспечения и оборудования, 53% применяют такую продукцию очень часто, 42% — время от времени.

Девяносто три процента респондентов используют возможность сохранения существующей кабельной разводки, 40% – широко и 53% — изредка.

Широко используется поддержка у нескольких поставщиков, хотя у 63% респондентов лишь частично и только у 27% — в достаточно полной мере. Аналогично, хотя интегрированная архитектура систем применяется в 88% случаев, только у 35% в полной мере и у 53% — частично.

Беспроводная технология развивается очень активно, но все еще не заняла лидирующих позиций. В то время как 51% респондентов применяют ее в какой-то мере на системном уровне, 49% не используют ее вообще. На уровне ввода/вывода ситуация еще хуже — 53% респондентов не используют технологию совсем.

Среди «наименее популярных возможностей» в конце списка 67 % респондентов считают бесполезной поддержку различных языков (немецкого, французского, и т.д.).

Большой рынок систем управления технологическими процессами

Рынок систем управления технологическими процессами, без которых сейчас не может существовать ни одно производство, достигает оборота в несколько миллиардов долларов. Согласно исследованию «Перспективы систем автоматизации технологических процессов», проведенному ARC Advisory Group, рынок вырастет с приблизительно 30 млрд. долл. в 2006 г. до 47 млрд. долл. в 2011 г., что составляет 9.6% ежегодного роста.

«Глобализация — одна из главных движущих сил развития рынка автоматизации», — говорит Химашу Шах, главный автор исследования.

«Из-за глобализации производителям не остается ничего другого, как повышать эффективность предприятия, — объясняет Шах. — Для решения этой задачи… остается надеяться только на автоматизацию». Что еще влияет на рынок оборудования автоматизации? «Объем передачи данных огромен, что, в свою очередь, влияет на сетевые технологии», — продолжает Шах.

«Именно поэтому сейчас Ethernet находится на переднем крае, благодаря возможности работать с большой скоростью и большим объемом данных, и что особенно важно, он облегчает интеграцию производства и бизнес-среды предприятия», — добавляет он.

«Значительное влияние, — говорит Шах, — оказывает растущий спрос на развивающихся рынках. В то время как американская экономика достаточно стабильна, продолжает расти спрос в Европе и Японии, и особенно быстро на развивающихся азиатских рынках».

«Для этих стран, — продолжает он, — необходимо привести производственные процессы к международным стандартам. И это… заставляет использовать больше систем управления технологическими процессами и повышать степень автоматизации предприятий».

Почему некоторые возможности оказались невостребованными

Мы также задали вопрос пользователям: почему не используются все возможности, доступные в системах управления? Во многих случаях они просто оказались ненужными: половина респондентов сообщила, что доступные характеристики и возможности превысили потребности их процессов, в то время у 39 % эти возможности не подходят для процесса. Значительное число респондентов (32 %) также сообщили, что имеют ограниченный штат, 32 % отметили неудовлетворительную подготовку персонала; 15 % нашли эти возможности слишком трудными для использования и 10 % ответили, что их сложно поддерживать после установки.

Планы обновления

Восемьдесят девять процентов респондентов заявили, что намерены модернизировать, перейти на более современные или заменить свои системы управления. На вопрос, когда они планируют начать, 64 % сказали, что выполнят эти задачи поэтапно в течение 24 и более месяцев, 13 % — за 12-24 месяца и 8 % планируют решить задачу менее чем за 12 месяцев. Не очень много участников (4 %) планируют сделать это за один раз (во время плановой остановки).

Респонденты назвали несколько причин перехода на новые системы. Многие из тех, кто использует продукцию того же производителя, отвечали, что их старые системы стали «ненадежными», «тяжело получить запасные части» и «нет необходимости снова определять тысячи входов/выходов» и т.п. Очень многие хотят расширить возможности и хорошо отзываются о существующем поставщике; один указал на «хорошую сервисную поддержку», также упоминались «значительные улучшения», один из отвечающих просто сказал: «Доверяем».

Один из респондентов отметил, что причиной изменений стали «действия производителей, которые могут очень плохо сказаться на отношении к ним».

Для тех, кто предпочел сменить производителя, типичными причинами являлись «стоимость, быстродействие, производительность, надежность, уровень сервиса». Один из пользователей ответил достаточно коротко: «СЛУЖБА ПОДДЕРЖКИ». Фактически, недостаточная техническая поддержка была одной из наиболее часто встречавшихся причин перехода на другую систему автоматизации.

Рекомендации пользователей: миграция, стоимость

Респонденты предложили несколько рекомендаций по возможностям, внедрению, закупке, миграции или другим аспектам, касающимся систем управления технологическими процессами. Один из них советует на месте определиться с собственной архитектурой и требованиями к системе, определить требования к процессу и учесть перспективы развития перед тем, как принимать участие в торгах. Другой предупредил, что «при выборе новой системы необходимо принимать во внимание программную совместимость и вопросы обучения/поддержки персонала». Несколько читателей отметили, что цена — не самое важное при выборе. «Не всегда благоразумно рассматривать цену в качестве главного определяющего фактора. То, что позволяет сэкономить в краткосрочной перспективе, может вызвать большие затраты в будущем». И, возможно, самый простой совет: «Сделайте вашу домашнюю работу».

Новые продукты: Системы управления технологическими процессами

Подписчики Control Engineering, используя предложенный список, назвали следующих производителей лидерами на рынке систем управления: Rockwell Automation, Siemens Energy & Automation, Honeywell Process Solutions, GE Fanuc, ABB, Emerson Process Management, Schneider Electric (Modicon), Invensys Process Systems в связке с Mitsubishi Electric Automation и Yokogawa Electric.

 

Улучшенный контроллер системы автоматизации

Улучшенная версия программируемого контроллера автоматизации (PAC) Allen-Bradley ControlLogix L64 от Rockwell Automation имеет 16 Мб внутренней памяти для приложений с большим объемом обрабатываемых данных.

Rockwell Automation

Улучшенная версия программируемого контроллера автоматизации (PAC) Allen-Bradley ControlLogix L64 от Rockwell Automation имеет 16 Мб внутренней памяти для приложений с большим объемом обрабатываемых данных. Это позволяет более эффективно использовать производительность системы для централизации аварийных сообщений и других приложений. С помощью технологии FactoryTalk Alarms and Events управление аварийными сообщениями сейчас осуществляется в PAC Logix. Управление от контроллера состоянием аварийных сообщений и метками времени повышает точность информации и помогает согласовать действия операторов и обслуживающего персонала. Для таких ресурсоемких приложений как управление периодическим производством контроллер предоставляет большой объем памяти для локального хранения данных, позволяя пользователю при необходимости переключаться между рецептами. Запланированный выпуск программного обеспечения для поддержки горячего резервирования ControlLogix V16 позволит использовать контроллер в приложениях с резервированием.

 

Усовершенствованная система автоматизации технологических процессов

Система автоматизации технологических процессов Simatic PCS 7 версии 7 от Siemens объединяет новые и существующие системы автоматизации (непрерывные, периодические, дискретные и системы безопасности) и оборудование (приборы, двигатели, приводы и др.) в одну платформу.

Siemens Energy & Automation

Система автоматизации технологических процессов Simatic PCS 7 версии 7 от Siemens объединяет новые и существующие системы автоматизации (непрерывные, периодические, дискретные и системы безопасности) и оборудование (приборы, двигатели, приводы и др.) в одну платформу. Предлагается общая среда для разработки программы, визуализации, наблюдения за активами и управления обслуживанием. Новые возможности версии 7 включают: инструменты управления конфигурацией/изменениями, в том числе обеспечение безопасности и контроля доступа, отслеживание и управление версиями, регистрацию изменений; библиотеку расширенных функций управления; резервирование сети Profibus PA с помощью безопасных соединений; интеграцию с Foundation fieldbus; интеллектуальное управление аварийными сообщениями; промышленную и информационную безопасность; управление активами предприятия и контроль состояния оборудования.

 

Мониторинг работы системы

Honeywell Process Solutions

Компания Honeywell представила набор технологических сервисов, помогающих наблюдать за работой и надежностью инструментальных систем безопасности (safety instrumented systems — SIS). Контроль статуса системы уменьшает объем необходимого обслуживания и минимизирует возникающие ошибки. Исследования показывают, что компании могут сэкономить от 100 000 до 1000 000 долл. ежегодно, если SIS и связанные с ней инструментальные функции безопасности (Safety Instrumented Function — SIF) должным образом разработаны и поддерживаются.

Компания Honeywell представила набор технологических сервисов, помогающих наблюдать за работой и надежностью инструментальных систем безопасности (safety instrumented systems - SIS).

 

Интегрированная система автоматизации технологических процессов

1

GE Fanuc Automation

Основу программного продукта Proficy Process Systems компании GE Fanuc Automation составляет инфраструктура аппаратных и программных средств, объединяющая аспекты систем распределенного управления, ПЛК и HMI. Многофункциональные контроллеры PACSystems способны управлять непрерывными роцессами, дискретным производством, аналоговыми и цифровыми устройствами позиционирования. Технологии программного обеспечения Proficy — технологии HMI/SCADA и Historian в сочетании с программным продуктом Batch для серийного производства и пакетом ПО Production Management для управления производством — обеспечивают прозрачность, возможность анализа данных и связь всех уровней предприятия.

Главными компонентами являются инженерные рабочие станции, которые обеспечивают интегрированную среду разработки, консоли оператора и общее пространство имен, использующее широковещательную технологию обмена данными между контроллерами и консолями операторов.

 

Управление сертификацией программного обеспечения систем управления

ABB

Программа ABB Automation Sentinel менеджмента ПО систем управления ABB сочетает техническую и онлайновую поддержку с планированием пути модернизации более ранних систем до функциональности последних версий программы. Компания также объявила, что контроллер System 800xA Extended Automation AC 800M прошел сертификацию Mu Security’s Industrial Control (MUSIC) и сертификацию по информационной безопасности Achilles Controller Level 1.

 

Компания Emerson Process Management представила интегрированное программное обеспечение настройки эффективности управления DeltaV InSight как часть DeltaV версии 9.3. DeltaV InSight используется для наблюдения, анализа, диагностики и улучшения функционирования контуров управления и включает все основные возможности мониторинга и настройки своих предшественников DeltaV Tune и DeltaV Inspect, а также углубленную диагностику и адаптивную настройку.

Приложение помогает оптимизировать настройку замкнутой системы управления

Emerson Process Management

Компания Emerson Process Management представила интегрированное программное обеспечение настройки эффективности управления DeltaV InSight как часть DeltaV версии 9.3. DeltaV InSight используется для наблюдения, анализа, диагностики и улучшения функционирования контуров управления и включает все основные возможности мониторинга и настройки своих предшественников DeltaV Tune и DeltaV Inspect, а также углубленную диагностику и адаптивную настройку. Программа автоматически идентифицирует технологический процесс с помощью встроенных алгоритмов обучения, работающих на уровне контроллера, и создает модель процесса на основе текущей деятельности. Эти модели помогают определить эксплуатационные тесты, провести диагностику проблемы и рассчитать оптимальную настройку контуров всей системы управления.

 

 

Программируемый контроллер безопасности на базе ПЛК

Schneider Electric

Компания Schneider Electric представила программируемый контроллер безопасности, созданный на базе высокотехнологичной платформы Modicon Quantum PLC под торговой маркой Telemecanique. Продукция прошла сертификацию в TUV Rheinland Group по стандарту IEC 61508 для приложений, требующих уровня безопасности (SIL) вплоть до SIL2. Контроллер основан на стандартной архитектуре, включая двухпроцессорное управление в одном модуле ЦПУ, и сертификация SIL2 была достигнута, благодаря совмещению таких функций ПЛК, как стандартное подключение нормированных сигналов, стандартная универсальная кабельная разводка и программирование с расширенной внутренней диагностикой на уровне ввода/вывода и ЦПУ, отсутствие дополнительного оборудования (такого, как устройство голосования, разделение каналов), дополнительных подключений и специальной программной логики. Это новое предложение состоит лишь из пяти новых продуктов: двух ЦПУ, включая поддержку горячего резервирования и трех модулей ввода/вывода.

 

При модернизации системы APACS подключение проводов сохраняется

Invensys

Подразделение Foxboro Automation компании Invensys Process Systems представило новое семейство съемных карт серии I/A, упрощающих модернизацию существующих систем управления Moore APACS ACM и ACM+ до систем I/A Series DCS и InFusion. Обновление можно провести без замены существующих кабельных разводок, клеммных колодок, корпусов и источников питания. Invensys заменяет старые модули APACS I/O новыми Foxboro I/A Series I/O, монтируемыми в те же стойки. При грамотном перспективном планировании, конверсии базы данных и автономном тестировании замена системы может быть проведена в течение нескольких часов с минимальным простоем оборудования. Более того, InFusion View может легко быть надстроена над новыми компонентами I/A Series DCS для создания привычной HMI перед началом развертывания полноценного Infusion ECS.

Подразделение Foxboro Automation компании Invensys Process Systems представило новое семейство съемных карт серии I/A, упрощающих модернизацию существующих систем управления Moore APACS ACM и ACM+ до систем I/A Series DCS и InFusion.

 

Новая платформа технологии

В 2008 г. Mitsubishi начинает выпуск iQ Automation, новой платформы, расширяющей возможности Q Series, благодаря интеграции функций управления роботами и ЧПУ.

Mitsubishi Electric Automation

В 2008 г. Mitsubishi начинает выпуск iQ Automation, новой платформы, расширяющей возможности Q Series, благодаря интеграции функций управления роботами и ЧПУ. В iQ также улучшена работа сети контроллеров CC-Link IE gigabit Ethernet. Mitsubishi активно продвигает программируемые контроллеры Q Series на рынке автоматизации технологических процессов. Несколько лет назад компания, совместно с несколькими системными интеграторами, основала организацию «MP2» (MELSEC Process Partners). В 2007 г. было объявлено о подписании партнерского договора с Invensys Wonderware для обеспечения высокого уровня интеграции с такими SCADA системами как Wonderware Intouch. В этом же году Mitsubishi выпустила систему управления технологическими процессами производства продуктов и напитков, созданную совместно с ProLeiTAG.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *