Az ipari automatizálás területén az ABB Advant sorozata és a System 800xA két tipikus elosztott irányítási rendszer (DCS) architektúra képviselője két különböző generációból. A hagyományos, irányításra specializált rendszerektől az információ- és eszközkezelésre integrált platformokig ez az evolúció nemcsak termékfrissítéseket tükröz, hanem azt az ipari rendszerek irányát is, amelyek a „szigetelt irányítási rendszerek” (control silos) felől a „digitálisan integrált platformok” felé haladnak.
Az Advant-tól a 800xA-ig: Az architekturális fejlődés háttere
Az Advant rendszer egy tipikus, hagyományos DCS-architektúra, amely a stabil folyamatirányításra épül, és széles körben alkalmazzák az energiaiparban, a vegyiparban és a fémet dolgozó iparágakban. Jellemzői közé tartozik a magas irányítási megbízhatóság, de a rendszerek viszonylag önállóak; az HMI (ember-gép kapcsolat), az irányítás, a biztonsági és az elektromos rendszerek gyakran elkülönülnek egymástól, és az adatmegosztási képesség korlátozott.
Ahogy az ipari rendszerek összetettsége növekszik, a vállalatok többek között a több rendszer karbantartásának magas költségeivel, súlyos információs szigetekkel és az egységes működtető felület hiányával is szembesülnek. E háttérben az ABB bemutatta a System 800xA (Kiterjesztett Automatizálás) rendszert, amelynek célja egy olyan egységes platform létrehozása, amely integrálja az irányítást, az információkezelést és a vagyonkezelést.
A System 800xA architekturális jellemzői
A 800xA-ban zajló alapvető változás nem csupán egy vezérlőfrissítés, hanem az egész architekturális filozófia átalakulása.
● Egységes objektummodell (Aspect Object)
A 800xA rendszer az Aspect Object architektúrát alkalmazza, amely egységesíti a berendezések, folyamategységek és információk (pl. riasztások, múltbeli adatok, dokumentumok) modellezését, így a rendszert a „pont-pont irányításról” az „objektumalapú kezelésre” fejleszti.
● Rétegzett architektúra
Egy tipikus 800xA architektúra négy rétegre osztható:
Vállalati réteg: MES / ERP / Adatelemzési rendszer
Működtetési réteg: Működtetői állomás, mérnöki állomás, történeti adatbázis
Szabályozási réteg: AC800M vezérlő, biztonsági rendszer
Mezőréteg: S800 I/O és különféle mezőbuszok
● Nyitottság és integrációs képességek
Az ipari szabványos protokollok – például az OPC és az IEC 61850 – segítségével a 800xA integrálható PLC-kkel, villamos rendszerekkel, SIS rendszerekkel és harmadik féltől származó eszközökkel, így keresztrétegű együttműködő irányítást valósít meg.
Fő különbségek az Advant és a 800xA között
Műszaki szempontból a fő különbségek három területen jelentkeznek:
Architekturális filozófia: Az Advant vezérlés-központú, míg a 800xA információ- és eszköz-központú.
Rendszerintegrációs képesség: Az Advant viszonylag zárt rendszer, míg a 800xA hangsúlyt fektet a többrendszeres integrációra.
Skálázhatóság és életciklus: a 800xA támogatja a moduláris bővítést és a fokozatos frissítéseket.
Ezért a 800xA nem egyszerű helyettesítése az Advantnak, hanem egy „fokozatos fejlődési útvonalat” kínál.
Frissítési útvonal az Advant-ról a 800xA-ra
A gyakorlati mérnöki projektekben a rendszerkicserélés általában nem történik meg egyszerre, hanem fokozatos fejlődési stratégiát alkalmaznak:
● A vezérlőréteg megtartása + az 800xA működtetési réteg hozzáadása
Az eredeti Advant vezérlőrendszer megváltoztatása nélkül az 800xA egyesített működtetési és figyelési platformként kerül bevezetésre, így vizuális fejlesztést érünk el.
● Hibrid architektúrára való átállás
Az Advant és az AC800M egymás mellett működik, a új rendszer fokozatosan átveszi az újonnan hozzáadott folyamategységeket, így zavartalan átállást biztosít.
● Teljes átállás
Végül a vezérlők és az I/O rendszerek fokozatosan lecserélődnek, hogy egy egységes 800xA architektúrájú platformot érjünk el.
Rendszerkiválasztás és döntési tényezők
Amikor egy frissítési útvonalat választunk, általában a következő tényezőket veszik figyelembe:
- A meglévő rendszer mérete és összetettsége
- Elfogadható leállási idő
- Projekt költségvetés és beruházási ciklus
- Elektromos és biztonsági rendszerek integrációjának szükségessége
- Digitalizáció és adatelemzési igények
- Rendszer életciklus-tervezése
A legtöbb meglévő gyár esetében a fokozatos fejlesztések (fejlődés) általában a legalacsonyabb kockázatú és leggazdaságosabb megoldást jelentik.
Összefoglalás
Az Advant rendszerről a System 800xA-ra történő átállás lényegében az ipari automatizálási rendszerekben egy „vezérlésorientált architektúrától” egy „információ- és vezérlés-konvergens platformra” való áttörést jelent. A mérnöki gyakorlat szempontjából a kulcskérdés nem egy egyszeri rendszerkicserélés, hanem inkább az, hogy hogyan tervezzünk egy ésszerű, fázisokra bontott áttelepítési útvonalat, amely lehetővé teszi a digitális fejlesztések fokozatos elérését, miközben biztosítja a termelés folytonosságát.