Анализ и рекомендации по выбору fieldbus.

Таким образом, проведя классификацию промышленных шин и сравнив продукцию основных мировых и отечественных производителей комплектных электроприводов, можно сделать некоторые выводы:

1) Сфера коммуникационных технологий в промышленности развита, насчитывается несколько десятков промышленных шин, при этом они постоянно совершенствуются, идет процесс стандартизации, появляются новые.

2) Вместе с тем определились лидеры среди fieldbus по распространенности, объему продаж поддерживающего их оборудования и числу фирм-производителей такого оборудования.

3) Каждый из лидеров fieldbus способен решить большинство коммуникационных задач в АСУТП и выполнить требования [2, 9, 31], предъявляемые к промышленным шинам.

4) Все лидеры fieldbus стандартизированы, имеют поддержку в виде сильных компаний и международных ассоциаций пользователей.

5) Существует оборудование – шлюзы, позволяющие преобразовать информацию из одного протокола в другой.

6) Мировые производители современных ПЧ и комплектных электроприводов уделяют большое внимание поддержке промышленных шин в своей продукции. И чем мощнее компания, тем шире список поддерживаемых шин. Российские же производители обходят своим вниманием этот вопрос.

7) Следует отметить появление технологий, использующих оптоволоконную линию связи, а также попытки использования беспроводных технологий.

8) В связи с интеграцией АСУТП и офисных сетей в единую АСУП очевидна тенденция развития промышленных сетей в сторону Ethernet или создания вариантов Ethernet для промышленного применения: Industrial Ethernet. Примерами являются MODBUS TCP/IP, Foundation Fieldbus HSE (High Speed Ethernet) и ProfiNet.

Очевидно, что сделать однозначный и универсальный выбор промышленной шины невозможно.

На наш взгляд, выбор коммуникационной технологии в электроприводе необходимо делать исходя из требований к системе, в которой он будет работать, придерживаясь следующих рекомендаций:

1) Следует использовать открытую, стандартизированную промышленную шину, учитывая доступность спецификации шины, размер платы за её применение в своих разработках, число производителей оборудования для данной технологии, наличие работающей ассоциации пользователей.

2) Лучше выбирать из нескольких наиболее распространенных и перспективных fieldbus: MODBUS (MODBUS Plus, MODBUS TCP/IP), Profibus, Foundation Fieldbus, CANopen, DeviceNet, ControlNet, LonWorks, ASI, Interbus-S, Sercos, WorldFIP, Bitbus.

3) Необходимо учитывать количественные требования к промышленной сети: производительность, топологию, число узлов, максимальную длину сети, простоту конфигурирования, возможность расширения, метод доступа к среде передачи данных, стоимость оборудования. При этом улучшение одного параметра может привести к ухудшению другого. Поэтому при выборе необходимо следовать принципу разумной достаточности.

4) Наконец, решающее значение, на наш взгляд, имеет распространенность той или иной промышленной шины в стране. С известной промышленной шиной легче, дешевле и быстрее проводить модернизацию оборудования, обучение персонала.

Другие программные опции, решающие коммуникационные задачи, – это, по сути, реализованные в электроприводе функции промышленного контроллера: цифровое задание, циклограмма, логические функции, команды программирования. Наличие таких опций расширяет сферу применения электропривода, но востребованы они лишь при выполнении им локальной технологической задачи в составе АСУТП с распределенным интеллектом. Поэтому необходимость наличия в электроприводе опций, реализующих функции промышленного контроллера, определяется сферой использования электропривода.

Как отмечалось ранее (пред. лекция), в локальных объектно-ориентированных электроприводах промышленный контроллер отсутствует, его полностью заменяет электропривод. Это возможно благодаря наличию в программном обеспечении электропривода объектно-ориентированных программных модулей. Отметим, что необходимость разработки таких модулей определяется применением электропривода.

Следует сказать еще об одном средстве коммуникации электропривода. Это прикладная программа для персонального компьютера (ПК). Такая программа облегчает визуализацию состояния, переменных и процессов в электроприводе, его настройку и наладку (современный ПЧ и комплектный электропривод имеет несколько сотен параметров), а также управление. Подобные программы есть у всех крупных производителей ПЧ и комплектных электроприводов и, можно сказать, являются свидетельством сильной, продуманной и развитой разработки.

Программа для ПК должна обеспечивать:

- мониторинг состояния и основных переменных электропривода в режиме реального времени;

- настройку электропривода путем чтения и записи всех доступных по коммуникационным каналам переменных электропривода;

- управление электроприводом с персонального компьютера;

- изменение программного обеспечения преобразователя частоты при наличии такой возможности в самом ПЧ.