В областта на индустриалната автоматизация серията Advant и системата 800xA на ABB представляват две поколения типични архитектури на разпределени системи за управление (DCS). От традиционните системи, ориентирани към управление, към интегрирани платформи за управление на информацията и активите, тази еволюция отразява не само подобрения в продуктите, но и общата тенденция в индустриалните системи – преминаването от „острови на управлението“ към „цифрово интегрирани платформи“.
От Advant към 800xA: Предистория на архитектурната еволюция
Системата Advant е типична традиционна DCS архитектура, която се фокусира върху стабилното процесно управление и се използва широко в енергетиката, химическата и металургичната промишленост. Нейните характеристики включват висока надеждност на управлението, но системите са относително независими; HMI, системите за управление, безопасност и електрически системи често са отделени една от друга, а възможностите за споделяне на данни са ограничени.
С увеличаването на сложността на индустриалните системи предприятията се изправят пред предизвикателства като високи разходи за поддръжка на множество системи, сериозни информационни острови и липса на единен операционен интерфейс. На този фон ABB представя System 800xA (Разширено автоматизиране), чиято цел е да създаде единна платформа, интегрираща управление, информация и управление на активи.
Архитектурни особености на System 800xA
Основната промяна в 800xA не е просто модернизация на контролера, а трансформация на цялата архитектурна философия.
● Единна обектова модел (Aspect Object)
Системата 800xA използва архитектура на обекти от тип „аспект“, която обединява моделирането на оборудване, технологични участъци и информация (като аларми, исторически данни и документи), като по този начин модернизира системата от „контрол точка-към-точка“ до „управление, базирано на обекти“.
● Слоева архитектура
Типичната архитектура на 800xA може да се раздели на четири слоя:
Предприемачески слой: MES / ERP / Система за анализ на данни
Операционен слой: Операторска станция, инженерна станция, историческа база данни
Контролен слой: Контролер AC800M, система за безопасност
Полеви слой: I/O модули S800 и различни полеви шини
● Отвореност и възможности за интеграция
Чрез промишлени стандартни протоколи като OPC и IEC 61850 системата 800xA може да се интегрира с ПЛК, електрически системи, системи за сигурност (SIS) и устройства на трети страни, за да осигури съвместен крос-системен контрол.
Основни различия между Advant и 800xA
От инженерна гледна точка основните разлики се състоят в три аспекта:
Архитектурна философия: Advant е ориентиран към контрол, докато 800xA е ориентиран към информация и активи.
Възможности за системна интеграция: Advant е относително затворена система, докато 800xA подчертава интеграцията на множество системи.
Мащабируемост и жизнен цикъл: 800xA поддържа модулно разширяване и стадийни актуализации.
Следователно 800xA не е просто замяна на Advant, а предлага „постепенна еволюционна траектория“.
Път за обновяване от Advant към 800xA
В реалните инженерни проекти замяната на системата обикновено не се извършва наведнъж, а се прилага стратегия за стадийна еволюция:
● Запазване на контролния слой + добавяне на операционния слой 800xA
Без промяна на оригиналната система за управление Advant, 800xA се въвежда като единна операционна и мониторингова платформа, за да се постигне визуално подобрение.
● Преход към хибридна архитектура
Advant и AC800M съществуват едновременно, като новата система постепенно поема новодобавените технологични участъци, което осигурява гладка миграция.
● Пълна миграция
В крайна сметка контролерите и I/O системите се заменят постепенно, за да се постигне единна архитектурна платформа 800xA.
Избор на система и фактори за вземане на решение
При избор на път за модернизация обикновено се вземат предвид следните фактори:
- Размер и сложност на съществуващата система
- Допустимо време на просто стояне
- Бюджет на проекта и инвестиционен цикъл
- Необходимост от интеграция на електрическите и системите за безопасност
- Нужди от дигитализация и анализ на данни
- Планиране на жизнения цикъл на системата
За повечето съществуващи фабрики постепенните модернизации (еволюция) обикновено са решението с най-нисък риск и най-икономически ефективно.
Обобщение
Еволюцията от Advant към System 800xA е по същество преход в областта на промишлената автоматизация от „архитектура, ориентирана към управление“, към „платформа за конвергенция на информация и управление“. От инженерна гледна точка ключовият въпрос не е еднократната замяна на системата, а как да се проектира разумен поетапен път за миграция, за да се постигнат постепенни цифрови подобрения, като се гарантира непрекъснатост на производството.