Niezawodne systemy sterowania procesami

W wielu gałęziach przemysłu i gospodarki układy sterowania i monitoringu pracują w trybie 24/7, w dodatku bardzo często w niesprzyjających warunkach ‒ np. dużym zapyleniu, wilgotności lub w skrajnych temperaturach. I nadal gwarantują nieustanną poprawność działania instalacji. Bezbłędna i nieprzerwana praca jest konieczna, ponieważ najdrobniejsza awaria może doprowadzić do przestoju w pracy urządzenia lub maszyny, całej linii technologicznej albo nawet instalacji obiektowej. A koszty ponownego rozruchu mogą być bardzo dotkliwe.

Oprócz tego awarie krytycznych instalacji mogą wiązać się również z zagrożeniem dla bezpieczeństwa i życia ludzi. Dotyczy to szczególnie zastosowań w tunelach, elektrowniach lub w gospodarce wodno-ściekowej. Automatyka przemysłowa zna jednak doskonałe zabezpieczenia przed ryzykiem awarii i przestojów w pracy układów sterowania i monitoringu. Są nimi systemy redundantne, które coraz powszechniej stosuje się w różnego typu obiektach przemysłowych, fabrykach, budynkach i automatyce procesowej. Układy redundantnego sterowania (inaczej zwane systemami gorącej rezerwy – z ang. hot backup) charakteryzują się dużą niezawodnością działania oraz wysokim poziomem autodiagnostyki.

Do najbardziej wymagających zadań stosowane są redundantne układy sterowania typu hot-standby. Charakteryzują się one równoczesną pracą dwóch systemów: system rezerwowy pracuje równolegle do systemu podstawowego. Dane w systemie rezerwowym są uaktualniane w każdym cyklu zadań sterownika, dzięki czemu oba systemy są cały czas w identycznym stanie. Aby tak się działo obydwa sterowniki PLC muszą komunikować się ze sobą przez dodatkowy, niezależny interfejs (idealnym rozwiązaniem jest np. połączenie światłowodowe). Wydajny interfejs gwarantuje dostęp obu urządzeń do tego samego obrazu procesowego i tych samych danych wewnętrznych. Jeśli sterownik realizujący proces ulegnie awarii, sterownik rezerwowy przejmuje proces z dokładnie tymi samymi danymi. Takie połączenie umożliwia też użytkownikowi wykrycie problemu lub awarii sterownika PLC.

Integracja z systemami do zarządzania przedsiębiorstwem

Ważną kwestią stanowiącą o sprawności i wydajności układu sterowania i monitoringu jest również jego spójna integracja z systemami informatycznymi używanymi w przedsiębiorstwie czy zakładzie (jak MES czy ERP). Płynny przepływ danych od i do tych systemów poprzez układ sterowania i wizualizacji do urządzeń obiektowych i wykonawczych powinien opierać się na niezawodnej komunikacji np. w standardzie OPC.

Bezpieczeństwo

Na celowniku hakerów znajdują się od pewnego czasu nie tylko komputery prywatne, lecz także instalacje przemysłowe. Dlatego również automatyka przemysłowa kładzie coraz większy nacisk na cyberbezpieczeństwo. Stąd implementacja rozwiązań, które je zwiększają zyskuje na znaczeniu. Uwierzytelnienie i autoryzacja użytkowników, firewalle, oprogramowanie antywirusowe to tylko podstawowe funkcjonalności, które powinny zabezpieczać układy automatyki. Ciągłość pracy systemu pomaga także zachować backupowanie archiwizowanych danych (takich jak parametry procesowe, alarmy, wykresy, raporty) na zewnętrznych nośnikach, a także opcja prostego ich odzyskiwania.