1313878535

W połowie lat siedemdziesiątych wprowadzono do produkcji rozproszone moduły wejść-wyjść, które umożliwiały zdalne sterowanie na odległość kilkuset metrów od głównej stacji sterownika, wykorzystując przewodowe sieci komunikacyjne. W latach osiemdziesiątych zaczęto stosować tzw. inteligentne moduły rozszerzeń, które posiadały własne procesory i umożliwiały realizacje złożonych funkcji obliczeniowych. Moda na sterowniki programowalne opanowała szybko cały świat, co zaowocowało zwiększeniem konkurencji wśród producentów, prowadząc pośrednio do obniżenia ich cen. Do wzrostu popularności sterowników przyczyniły się szczególnie firmy japońskie, które wprowadziły do oferty małe, kompaktowe sterowniki programowalne o dużych możliwościach funkcjonalnych, a przy tym były znacznie tańsze od sterowników innych producentów.

W latach 90-tych sterowniki PLC były już powszechnie stosowane praktycznie we wszystkich gałęziach przemysłu, zastępując niemalże całkowicie układy sterowania przekaźnikowego czy analogowe układy regulatorów przemysłowych. Wzrastająca popularność komputerów PC oraz dynamiczny rozwój oprogramowania pozwoliły na rozwój możliwości komunikacyjnych sterowników oraz ich integrację z komputerowymi systemami wymiany i analizy danych. Powstały pierwsze systemy sterowania nadrzędnego i gromadzenia danych SCADA (ang. Supervisory ControI and Data Acąuisitiori), które znacznie rozszerzyły możliwości ówczesnych systemów sterowania, zapewniając kontrolowany przepływ danych procesowych pomiędzy poszczególnymi warstwami systemu sterowania [5, 6], Nowoczesne oprogramowanie typu SCADA oferuje następujące funkcje:

•    wizualizacja stanu i przebiegu procesu przemysłowego,

•    zdalne sterowanie przebiegiem procesu i jego parametryzacja,

•    diagnostyka procesu - wyświetlanie ostrzeżeń i sygnalizacja stanów alarmowych,

•    wsparcie działań operatora procesu (proponowanie działania, system

podpowiedzi),

•    obserwacja i analiza krytycznych zmiennych procesowych,

•    archiwizacja danych procesowych,

•    opracowanie raportów, zestawień, wydruków.

W ostatnim dziesięcioleciu, szczególnie w branży automatyki procesowej (przemysł chemiczny, spożywczy, farmaceutyczny...) coraz częściej obserwuje się trend zastępowania tradycyjnych, skupionych systemów sterowania, systemami rozproszonymi DCS (ang. Distributed Control System). Systemy DCS zawierają podstawowe elementy automatyki (sterowniki programowalne, przemysłowe sieci komunikacyjne, systemy wizualizacji) i jednocześnie stanowią integralna całość, gdy posiadają wspólna bazę zmiennych procesowych, wykorzystywanych zarówno do sterowania jak i wizualizacji. W systemach DCS powszechnie stosuje się szybkie, rozbudowane sterowniki PLC pracujące pod kontrola systemu operacyjnego czasu rzeczywistego (ang. RTOS - Real Time Operating System), które nadzorują deterministyczne wykonanie wszystkich zadań procesowych oraz potrafią obsłużyć nawet kilka tysięcy zmiennych procesowych. Oprócz tego, w systemach tych szczególnie duży nacisk kładzie się na niezawodność, poprzez stosowanie redundancji sprzętowej i komunikacyjnej (np. dwa równolegle pracujące sterowniki, wielokrotne moduły I/O, podwójny ring światłowodowy, itp.). Ogólnie zasada jest prosta - system sterowania musi pracować niezawodnie, nie ma prawa „zawiesić się”, jeżeli awarii ulegnie sterownik, sieć komunikacyjna lub nawet jeśli pojawia się błędy programowe.

Rozproszone systemy sterowania DCS coraz częściej stanowią pomost pomiędzy procesem technologicznym a aplikacjami z branży IT (Technologia Informacyjna - ang. Information Technology). Integracja IT obejmuje aplikacje z zakresu:

4