5.3. Надежность аппаратуры и программного обеспечения

Оценку надежности АСУ проводят с учетом надежности комплекса технических средств АСУ и, при необходимости, с учетом надежности программного обеспечения АСУ и действий персонала АСУ.

Уровень надежности АСУ зависит от следующих основных факторов:

- Состава и уровня надежности используемых технических средств, их взаимосвязи в надежностной структуре комплекса технических средств АСУ;

- Состава и уровня надежности используемых программных средств, их содержания (возможностей) и взаимосвязи в структуре программного обеспечения АСУ;

- Уровня квалификации персонала, организации работы и уровня надежности действий персонала;

- Рациональности распределения задач, решаемых системой, между КТС АСУ, ПО АСУ и персоналом;

- Степени использования различных видов резервирования (структурного, информационного, временного, алгоритмического, функционального);

- Степени использования методов и средств технической диагностики.

6. Технология полевой шины

6.1. Показатели ситуации

Ситуация, существующая в сфере практической автоматизации производственных процессов, характеризуется следующими показателями:

Идеологические:

- Системы автоматизации стали цифровыми на базе вычислительной техники;

- Системы автоматизации становятся все более распределенными;

- Системы автоматизации становятся все более открытыми;

- Системы автоматизации становятся все более интеллектуальными.

Экономические:

- в системах автоматизации возникает все большее количество связей, на что идет большое количество дорогостоящего кабеля;

- кабельные проводки занимают большие трудовые ресурсы на этапе проектирования и монтажа;

- наладка разнесенных по большой территории разнородных устройств также требует больших трудозатрат.

Функциональные:

- Растет потребность в насыщении нижнего уровня системы распределенным интеллектом, что обеспечивает решение более сложных локальных задач локальными вычислительными устройствами, освобождая вычислительные ресурсы верхнего уровня для выполнения других функций.

Оценка показателей ситуации позволяет сформулировать проблему (цель): построение систем автоматизации с более развитым нижним (полевым) уровнем с использованием новейших достижений вычислительной техники и более экономичным способом.

6.2. Технология полевой шины

Изменение ситуации и возросшие технические возможности привели к необходимости и обеспечили возможность существенного изменения подхода к построению систем автоматизации. Для достижения обозначенной цели необходимо решить следующую задачу (одну из ряда возможных):

Увеличить степень распределённости системы путём построения на нижнем уровне системы управления локальной вычислительной сети, элементами которой будут интеллектуальные полевые устройства – цифровые датчики и исполнительные механизмы.

В качестве средства решения поставленной задачи используется Локальная вычислительная сеть нижнего уровня, которая имеет, по крайней мере, два обязательных компонента – полевую промышленную шину и полевые интеллектуальные устройства.

Развитием идеологии распределенных систем является технология FieldBus. Суть технологии в том, что полевые устройства системы управления – датчики и исполнительные механизмы – имеют в своем составе микропроцессорный вычислитель, выполняющий функции обработки информации на полевом уровне и функции связи данного полевого устройства с другими устройствами системы и с верхним уровнем системы. Наличие вычислительных возможностей у полевых устройств позволяет значительный поток информации обрабатывать на нижнем уровне системы, нагружая равномерно короткие горизонтальные каналы связи и разгружая при этом длинные вертикальные каналы связи.

Технология FieldBus основывается на регламентированных протоколах обмена информацией на полевом уровне системы управления.