Эксплуатационные характеристики

К этой группе отнесены [12]:

· Возможности резервирования сетей, контроллеров, модулей ввода-вывода и т. д.

К наиболее распространенным способам резервирования относятся:

ü горячий резерв отдельных компонентов и/или контроллера в целом (при непрохождении теста в рабочем контроллере управление переходит ко второму контроллеру);

ü троирование основных компонентов «и-или» контроллера в целом с голосованием по результатам обработки сигналов всеми контроллерами, составляющими группу (за выходной сигнал принимается тот, который выдали большинство контроллеров группы, а контроллер, рассчитавший иной результат, объявляется неисправным);

ü работа по принципу «пара и резерв». Параллельно работает пара контроллеров с голосованием результатов, а аналогичная пара находится в горячем резерве. При выявлении разности результатов работы первой пары управление переходит ко второй паре. Первая пара тестируется, и либо определяется наличие случайного сбоя и управление возвращается к первой паре, либо диагностируется неисправность и управление остается у второй пары.

· Наличие встроенных аккумуляторов и батарей, обеспечивающих работу системы управления при прекращении питания от сети.

· Условия эксплуатации:

ü диапазоны температур и влажности окружающей среды;

ü наибольшие вибрации и ударные нагрузки;

ü допускаемые электрические и магнитные помехи и т. п.

Известно, что наиболее крупные российские месторождения нефти и газа находятся в Западной Сибири и на Крайнем Севере. При выборе программно-технических средств автоматизации объектов добычи таких месторождений на первый план могут быть выдвинуты требования их работоспособности в жестких условиях эксплуатации (например, в широком диапазоне температур). Можно, конечно, разместить аппаратуру в специальных обогреваемых помещениях, но это повлечет за собой значительное увеличение линий связи и удорожание системы автоматизации. С другой стороны, следует иметь в виду, что аппаратура, способная работать при очень низких минусовых температурах (до -40⁰ С), имеет более высокую стоимость.

Контроллеры, способные функционировать без обогрева в условиях минусовых температур и предназначенные для автоматизации объектов, находящихся на больших расстояниях друг от друга и от пунктов управления, получили название RTU (Remote Terminal Unit – удаленное терминальное устройство). Эти устройства в качестве каналов связи используют телефонные линии или радиоканал. Оба эти канала требуют наличия модемов со стороны приемника и передатчика, потому такие системы называют телемеханическими. В нефтегазовой отрасли RTU нашли себе применение при автоматизации таких объектов, как кусты добывающих нефтяных и газовых скважин, водонагнетательные скважины, кустовые насосные станции, газораспределительные станции, линейные участки магистральных нефтегазопроводов и т. п.

· Способы монтажа.

Способы монтажа контроллеров и модулей ввода-вывода достаточно типизированы. Это и корзины с гнездами для различных модулей, и базовые платы с разъемами под модули. Количество модулей, размещаемых в каркасе (корзине) или на базовой плате, может быть различным (от 3 до 18). Сконфигурированные в корзинах и на базовых платах контроллеры могут монтироваться на щитах, в шкафах, профильных рейках. Имеются ПТК, построенные по модульному принципу, в которых монтаж любых модулей (процессорных, ввода-вывода, коммуникационных и т. п.) производится непосредственно на профильной рейке.

· Габаритные размеры.

Габаритные размеры контроллеров и компонентов систем управления достаточно редко могут быть определяющими при выборе.

Программное обеспечение

Удобство программирования контроллеров (в более широком смысле – конфигурирования) является очень важной характеристикой. С появлением контроллеров каждый производитель начал предлагать свои решения по их программированию. В результате к началу 90-х годов сложилась ситуация, когда на рынке программного обеспечения для программирования контроллеров существовало большое количество языков программирования, а стандарты, их объединяющие и регламентирующие, отсутствовали. Все это негативным образом отражалось на стоимостных характеристиках разрабатываемых систем управления (повышенные затраты на подготовку программистов, на создание программ и т. п.) [12, 24].

В 1992 году Международная Электротехническая Комиссия (МЭК, IEC – International Electrotechnical Commission) взяла под контроль процессы, связанные с развитием этого типа прикладного ПО [37].

Стандартом МЭК 61131-3 определяется пять языков программирования контроллеров: три графических (LD, FBD, SFC) и два текстовых (ST, IL).

Сейчас уже можно сказать, что подавляющее большинство контроллеров и систем управления обслуживается программными продуктами, реализующими стандарт МЭК 61131-3.

Широкое применение в России нашел пакет ISaGRAF французской компании CJ International.

Вместе с тем ведущие фирмы-производители контроллеров и систем управления предлагают свои специализированные пакеты программирования контроллеров.