IT dla zarządzających w przemyśle
Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Maksymalizowanie zwrotu z inwestycji za pomocą zintegrowanego podejścia do systemów sterowania

-- wtorek, 16 styczeń 2018

Nowoczesne programowalne sterowniki logiczne (PLC) łączą w sobie funkcje integracji i cyberbezpieczeństwa, a wykorzystanie standardu OPC UA w przetwarzaniu danych zapewnia większą wydajność produkcji i niezawodność sprzętu.

Organizacje przemysłowe zawsze dążą do maksymalizacji zwrotu z inwestycji (ang. return on investment, ROI) poprzez zapewnianie, że ich zasoby automatyki są bezpieczne, przyszłościowe, zgodne z otwartymi standardami oraz mogą być płynnie zintegrowane z istniejącymi i wykorzystywanymi już zasobami – co pozwoli uniknąć konieczności całkowitego zastąpienia obecnej infrastruktury nową. Jeśli chodzi o programowalne sterowniki logiczne (ang. programmable logic controllers, PLC), to postęp dokonujący się w nich związany z implementacją wbudowanych funkcji cyberbezpieczeństwa, zwiększona integracja z systemami istniejącymi w zakładach przemysłowych oraz zgodność ze standardami komunikacyjnymi pozwalają na zwiększenie wydajności produkcji i niezawodności dla aplikacji obsługiwanych przez PLC. 

Zwiększone cyberbezpieczeństwo

Bezpieczeństwo danych jest głównym problemem dla każdego producenta, ponieważ włamania do sieciowych systemów sterowania mogą prowadzić do następujących, negatywnych konsekwencji:

  • znacznych szkód i zagrożenia dla personelu fabryk oraz środowiska
  • uszkodzeń maszyn i sprzętu, powodujących straty wynikające z nieplanowanych przestojów na produkcji
  • nałożenia kar z powodu nie stosowania się do przepisów oraz naruszenia reputacji firmy, co w konsekwencji prowadzi do utraty zaufania przez klientów i inwestorów

Te zagrożenia powodują, że producenci poszukują produktów, które spełniają ścisłe wytyczne dotyczące cyberbezpieczeństwa.

Projektowanie sterowników pod kątem zgodności z wymaganiami certyfikatu ISASecure EDSA wychodzi naprzeciw tym zagrożeniom poprzez zapewnianie integralności sterowników PLC i cyklu ich tworzenia (ang. development life cycle) oraz obejmuje rygorystyczne testy stabilności komunikacji, ocenę cyberbezpieczeństwa funkcjonalnego, a także ocenę poziomu cyberbezpieczeństwa w tworzeniu oprogramowania. ISASecure EDSA (ang. Embedded Device Security Assurance – Zapewnienie Wbudowanego Cyberbezpieczeństwa Urządzeń) to certyfikat wydawany przez należący do Międzynarodowego Stowarzyszenia Automatyki (ang. International Society of Automation, ISA) Instytut Zgodności z Cyberbezpieczeństwem (ang. ISA Security Compliance Institute, ISCI).

Ponadto bezpieczne uruchomienie systemu może zapewnić fizyczną warstwę cyberbepieczeństwa dla procesora (CPU), która zapobiega wprowadzaniu zmian i ładowaniu nieautoryzowanego oprogramowania. Wbudowany firewall może zawierać zintegrowaną technologię cyberbezpieczeństwa, która pomaga w redukcji poziomu narażenia na ataki typu blokada usług (ang. denial of service, DoS), oznaczające zwykle zalewanie (ang. flooding) systemu komunikatami na poziomie sterowania. Takie podejście chroni sterownik i sieć przed niepożądanym ruchem w sieci.

Niezawodność standardu OPC UA

Nowa odmiana sterowników PLC dostarcza gotową do wykorzystywania technologii Przemysłowego Internetu Rzeczy (ang. Industrial Internet of Things /IIoT/-ready) otwartą platformę do lepszego wykorzystywania danych w całej infrastrukturze fabryk. Specyfikacja standardu OPC UA (ang. OPC Unified Architecure – Zunifikowana Architektura opracowana przez Fundację OPC) oferuje bezpieczną integrację szerokiej gamy przyrządów pomiarowych, sprzętu i oprogramowania, wykorzystywanych w przedsiębiorstwie przemysłowym. Otwarta, interoperacyjna na wielu poziomach i wielu platformach komunikacja wspiera także elastyczność i standaryzację przy mniejszej ilości sprzętu informatycznego.

Standard OPC UA został niedawno przyjęty jako protokół z wyboru dla technologii IIoT. Nie opierając się już dalej jedynie na technologii systemów operacyjnych firmy Microsoft, protokół OPC UA oferuje architekturę, która jest odpowiednia dla ery Internetu, dostarczając nowoczesne metody transportu danych, technologie cyberbepieczeństwa oraz specyfikacje danych i transakcji między nimi.

Specyfikacje Fundacji OPC umożliwiają spełnienie wymagań środowiska Przemysłu 4.0, dotyczące niezależności od systemów komunikacyjnych, specyficznych dla producenta, gałęzi przemysłu czy firmy. Należy bowiem mieć na uwadze, że wiele zakładów przemysłowych posiada także starszy sprzęt, który może być zintegrowany i wykorzystywać te dane, jednocześnie zachowując istniejące inwestycje. Niektórzy dostawcy obecnie wykorzystują otwarty protokół OPC UA, wbudowany bezpośrednio w sterowniki PLC, jako kluczowy element komunikacji typu klient i serwer. Urządzenia PLC, przeznaczone do pracy zarówno jako sterowniki, jak i urządzenia brzegowe sieci, umożliwiają połączenie z siecią IIoT. Jest to osiągnięte poprzez wdrożenie protokołu OPC UA w celu płynnej łączności oraz integracji z wieloma różnymi produktami, w tym zaawansowanymi platformami automatyki. Użytkownicy zyskują elastyczność wyboru pomiędzy interfejsami, jednocześnie upraszczając sobie integrację z szerokim zakresem systemów i urządzeń. Specyficzne korzyści z takiego podejścia obejmują:

  • standaryzowaną i bezpieczną łączność z infrastrukturą fabryki
  • niezależność od platformy i producenta
  • elastyczność w spełnianiu wymagań dla cyfryzacji przemysłu
  • komunikację na wszystkich poziomach, bez żadnych bram sieciowych i dodatkowego sprzętu informatycznego
  • wykorzystywanie tylko jednej sieci od poziomu automatyki do poziomu informatyki (IT)
  • integrację przyrządów pomiarowych, sprzętu i oprogramowania, pochodzących od różnych producentów

Ze względu na najnowsze zmiany i postęp technologiczny, programiści PLC mogą łączyć informacje pochodzące z tych sterowników z innymi urządzeniami, systemami i aplikacjami biznesowymi używanymi w przedsiębiorstwie. Platformy PLC z wbudowanym protokołem OPC UA pomagają w uczynieniu cyfryzacji rzeczywistością poprzez wykorzystywanie przemysłowych standardów otwartych platform obliczeniowych (open computing) oraz usprawnianie zintegrowanej architektury systemów fabryki z bezpośrednią komunikacją z systemami przedsiębiorstwa. 

Integrowanie systemu sterowania

Łączenie systemów sterowania tego samego producenta może ułatwić koordynację, przy jednoczesnym ograniczeniu koniecznej liczby specjalistów oraz umożliwiając bezpośredni dostęp do systemowej bazy wiedzy, czego wynikiem będzie szybsza konfiguracja, testowanie i rozwiązywanie problemów. Ponadto można osiągnąć korzyści operacyjne za pomocą popularnych interfejsów operatorskich HMI w aplikacjach systemowych. Zintegrowane rozwiązanie dostarcza wstępnie wbudowaną diagnostykę, zintegrowane podsumowania alarmów oraz możliwość śledzenia historii, trendów czy raportów dotyczących infrastruktury automatyki.

Przy pomocy firm oferujących obecnie wdrożenia rozproszonych systemów sterowania (ang. distributed control system, DCS) i sterowników PLC, użytkownicy mogą uprościć operacje związane z realizowanymi przez siebie procesami poprzez wykorzystywanie sprzętu o przeciętnym cyklu życia oraz wysoce niezawodnego połączenia integracji - w stosunku do interfejsu opracowanego dla konkretnego użytkownika. To zintegrowane podejście daje znaczne oszczędności kosztów w ciągu cyklu życia sprzętu, ogranicza liczbę koniecznych prac inżynierskich i zwiększa niezawodność.

Inicjatywy, takie jak IIoT, Przemysł 4.0 i inne, wykorzystują komunikację sieciową i przetwarzanie danych procesowych jako kluczowe elementy. Oznacza to, że wydajność w łączeniu inteligentnych systemów, czujników i elementów wykonawczych staje się sprawą najważniejszą. Sterowniki zaprojektowane tak, aby były cyberbezpieczne oraz urządzenia brzegowe sieci wspierające technologię IIoT, tworzą w efekcie otwartą platformę, która umożliwia użytkownikom wykorzystywanie danych dotyczących ich zasobów, w celu zredukowania nieplanowanych przestojów oraz ilości wybrakowanych produktów.

Autor: Swapnil Adkar jest globalnym menedżerem marketingu produktu w firmie Honeywell. 


Przeczytaj także

 

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia

Katalog

ANT Sp. z o.o.
ANT Sp. z o.o.
Wadowicka 8A
30-415 Kraków
tel. +48 12 296 50 40

ACaRS Sp. z o.o.
ACaRS Sp. z o.o.
Fabryczna 17/7
31-553 Kraków
tel. 12 307 11 05

zobacz wszystkie



Aktualne wydania
O nas   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2018 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce