fog computing - Туманні обчислення в ОТ
TRANSCRIPT
![Page 1: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/1.jpg)
АППАУ – 2-га Конференція Розробників 4ПР – 2017
С.Г. Батюк – експерт ТК185
Вертикальна Інтеграція: 4 рівні чи щось інше?
ЗМІСТ
1. Вертикальна Інтеграція в 4ПР
2. Fog Computing / Туманні Обчислення
3. Фогінг в структурі ПТК АСУ – PLC/OMI-рішення
1
![Page 2: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/2.jpg)
Мотто до презентації:
Знання, не породжені досвідом,
матір´ю всякої вірогідності, марні
й повні помилок
Леонардо да Вінчі
2
![Page 3: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/3.jpg)
Вертикальна Інтеграція: 4 рівні чи щось інше?
1. Вертикальна Інтеграція в 4ПР
3
![Page 4: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/4.jpg)
Ієрархія АСУ на підприємстві. Стандарт ISA-95
ISA-95 Рівень управління Задачі управління ОПРТермін і ТЕП управління
АСУ
L4 Рівень керуванняПланування діяльності підприємства в цілому
Директор,головні
спеціалісти підприємства
Рік і більше. Просування на
ринку
ОАСУBI/ERP
L3 Рівень плануванняКоординація роботи
технологічних агрегатів департаменту
Начальник,головні
спеціалісти департаменту
Квартал. Максимізація
прибутку
АСУВMES/MOM
L2Рівень супервізорної
автоматизації
Управліннятехнологічними
агрегатами в реальному часі
Технолог,оператор
технологічного процесу
Зміна. Мінімізація собівартості
продукції
АСУТПSCADA/PLCРеальний час.
Пряміпоказники
якості
L1Рівень контролерної
автоматизаціїРегулювання неперервне і
програмно-логічнеL0
Рівень локальної автоматики
(вимірювальна і виконавча апаратура)
Технік КВПіА
![Page 5: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/5.jpg)
Класична піраміда ІАСУ МП / АСОДУ
Інтеграція АСУ через MES – ключ до реалізаціі систем консолідованої аналітичної звітності масштабу підприємства
ОАСУ / ERP
АСУТП / SCADA
АСУВ / MES
BI / OLAP
![Page 6: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/6.jpg)
Інтеграція АСУ (АСОДУ / ІАСУ) – об’єднання інформаційних ресурсів
різнорідних АСУ з метою досягнення синергетичного і кумулятивного
ефектів автоматизації на рівні керівництва підприємства
6
Інформаційні ресурси – апаратні засоби і програмне забезпечення
Синергетичний ефект – системна ефективність більша за суму
ефектів компонентів (консолідація і агрегація даних)
Кумулятивний ефект – цільова ефективність:
ЗВІТНІСТЬ – АНАЛІТИКА – ПЛАНУВАННЯ
Ефективність на рівні керівництва підприємства – орієнтація на
власника, а не на найманого менеджера
![Page 7: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/7.jpg)
Ідеологія «дерево»
в інтеграції АСУ
7
Гілки:
MES ERP BI
Стовбур:Wonderware
System Platform
Коріння: ризомаАСУТП
![Page 8: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/8.jpg)
Remote Access
Access Anywhere
I/O Data Server
InTouch
Terminal Server
HistorianGalaxy
Repository
Automation
Object Server
Automation
Object Server
Visualization Node Visualization Node Engineering Station Engineering Station
Wonderware System Platform
![Page 9: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/9.jpg)
MES DatabaseMES Middleware
Supply Chain Connector, WEI
MES Monitor Reports
MES Operator
3rd party Client
MES ClientMES API Calls
ArchestrAReports
OCO/UCO Object Server
ERP
MES-Transactions
Архітектура MES Software
![Page 10: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/10.jpg)
Механізм обміну повідомленнями:
• Спрощує обмін даними між
системами
• Підтримує історію
повідомлень для швидкого
відновлення
• Підтримує технологію
«Store & Forward»
• Підтримує обмін
повідомленнями з різними
застосуваннями
MessageDeliveryEngine
MessageHistory
Database
ProductionSchedule
WorkOrder
Execution
ProductionSchedule
WorkOrder
Execution
Wonderware Enterprise Integrator
![Page 11: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/11.jpg)
Тенденція: Через Інтернет Речей до Мережевого Розподіленого Управління
Page 11
Як
це
для
АСУ?
![Page 12: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/12.jpg)
Вертикальна Інтеграція: 4 рівні чи щось інше?
2. Fog Computing / Туманні Обчислення
12
![Page 13: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/13.jpg)
Визначення термінів
1. 4ПР – практична реалізація Цифрової Економіки. Цифрова економіка
– це економіка інформатизації, автоматизації і роботизації.
2. Суб’єкти (агенти) цифрової економіки – розподілені кібер-фізичні
системи КФС (АТК, розумні девайси і роботи), які взаємодіють.
3. КФС (інакше: розумна або інтелектуальна система) – це інтерактивна
мережа з фізичних та обчислювальних компонентів, які запроектовані
і функціонують як єдине ціле.
Примітка. КФС-и історично походять від 1) агрегатів з вбудованими
системами управління РЧ і 2) від АТК = ТОУ + АСУ.
4. IoT – Інтернет Речей – обчислювальна мережа (зараз – інтернет)
розумних фізичних девайсів (КФС), які мають вбудовані технології для
взаємодії один з одним і зовнішнім середовищем.
5. Cloud Computing – Хмарові Обчислення – інтернет клієнт-серверна
архітектура. Хмарове архівування даних. Хмарова колективна розробка
проектів. Хмаровий моніторинг КФС (режим Read-Only). Хмарове
управління в реальному часі (хмарова SCADA і хмаровий PLC - ?).
Віртуалізація. Резервування.
13
![Page 14: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/14.jpg)
ЗЗ
I-a-a-S P-a-a-S S-a-a-S F-a-a-S
«ХМАРА» – ВІДДАЛЕНІ ЦЕНТРАЛІЗОВАНІ ОБЧИСЛЕННЯ
«ЗЕМЛЯ» – ФІЗИЧНІ ОБ’ЄКТИ
«ТУМАН» – ЛОКАЛЬНІ РОЗПОДІЛЕНІ ОБЧИСЛЕННЯ
Крапля туману - RTU
ВХІДНІ І ВИХІДНІ СИГНАЛИ
АГРЕГОВАНІ ДАНІ
CISCO-архітектура Інтернету Речей = Хмари + Кібер-фізичні системи (КФС)
![Page 15: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/15.jpg)
Принципові особливості CISCO-архітектури Інтернету Речей:
1. Локальне розподілене обчислення в тумані на основі
ПОТОЧНИХ ДАНИХ реального часу
2. Передача із туману в хмару виключно АГРЕГОВАНИХ
ДАНИХ (тобто інформації = даних в контексті)
3. Централізовані обчислення в хмарі на основі АРХІВНИХ
ДАНИХ історичного часу
Принципова необхідність туманних обчислень:
Подвоюння щільності мікросхем – кожні 2 роки (закон Мура)
Подвоюння юмності дискової пам’яті – кожні 1.5 роки
Подвоєння швидкодії промислових мереж – кожні 2.5 роки
Неконтрольоване зростання «сирих» даних (raw data)
![Page 16: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/16.jpg)
Вертикальна Інтеграція: 4 рівні чи щось інше?
3. Фогінг в структурі ПТК АСУ – PLC/OMI-рішення
16
![Page 17: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/17.jpg)
Технології автоматизації = операційні технології
Призначення
Розміщення
Інтерфейси
Відповідальність
Мережі
Приклади
IT OT
Управление активами и технологическими процессами
Центры обработки данных, локальные устройства
КИП, панели операторов, Web Browser
Инженеры, техперсонал,руководство
Сети управления (Serial, IP ибеспроводные)
SCADA, PLCs, моделирование, системы управления
Управление информацией,автоматизация
бизнес-процессов
Центры обработки данных, облачные сервисы
Web Browser, Terminal and Keyboard
Отделы ИТ, финансовые, закупка
Корпоративная сеть, IP
ERP, SCM, CRM, Email, EAM, Billing
![Page 18: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/18.jpg)
Програмування Операційних Технологій
1. Операції технологічні – промислові процеси і виробництва.
2. Операційні Технології (Operation Technologies) – технології
автоматизації промислових процесів і виробництв.
3. Менеджмент Операційних Технологій (Operation
Technologies Management) – автоматизація технологічних
процесів і виробництв.
4. Інтерфейс Управління Операціями (Operation Management
Interface) – людино-машинний інтерфейс до автоматизованих
технологічних процесів і виробництв.
5. Цифрове (Розумне) Підприємство (Digital Enterprise / Smart
Factory) = Розподілена мобільна інтернет мережа КФС / RTU =
PLC + OMI + BPM + BI + IM + IoT + CloudNet + Data Science.
18
![Page 19: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/19.jpg)
Завод
Корпорация Сообщество экспертов
Четверта Промислова Революція: Wonderware – програмна платформа
для цифрової трансформаціїї підприємства
Удаленные площадки
Мобильные активы
ильные пользователиМоб
Удаленное оборудование Инфраструктура
Аналитика Мобильный персонал
Системное ПО
MESBatch Управление процессами
Обработка и хранение данных Визуализация и доставка контента Подключение и сбор данных
Прикладное ПО
Клиенты, партнеры
ИнтеграцияОтраслевые решения
LPS, WNO
Model-driven MES
PrometheusInTouch Omni
WW Online
![Page 20: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/20.jpg)
ПРАКТИЧНО:Четверта Промислова Революція = Інтернет Речей і Сервісів = Хмарові Технології
Page 20
![Page 21: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/21.jpg)
ЗЗ
I-a-a-S P-a-a-S S-a-a-S F-a-a-S
«ХМАРА» – Віддалені сервери. Архівування. Бізнес-аналітика. Колективна розробка проектів
«ЗЕМЛЯ» – Технологічні Об’єкти Управління (технологічні процеси і виробництва)
«ТУМАН» –Локальні ПЛК. Локальні сервери. Локальні клієнти візуалізації. Локальна автоматизація
Крапля туману – PLC/OMI
ВХІДНІ І ВИХІДНІ СИГНАЛИ
АГРЕГОВАНІ ДАНІ
АСУ-архітектура Інтернету Речей = Хмари + Кібер-фізичні системи (КФС)
![Page 22: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/22.jpg)
Принципові особливості АСУ-архітектури Інтернету Речей:
1. Локальна розподілена контролерна і супервізорна
автоматизація в тумані на основі ПОТОЧНИХ ДАНИХ
реального часу. Машинне навчання (machine learning)
2. Передача із туману в хмару виключно АГРЕГОВАНИХ
ДАНИХ (тобто інформації = даних в контексті). Агрегування
даних в ПЛК
3. Централізовані архівування і бізнес-аналітика в хмарі на
основі АРХІВНИХ ДАНИХ історичного часу. Прогностичний
менеджмент (predictive management)
![Page 23: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Відповідь на питання слайду 11: Як це для АСУ?
Інтернет-речі (КФС) – це мала і середня промисловість
КФС завжди вирішую локальну спеціалізовану промислову задачу
Програмно-технічні засоби автоматизації в складі КФС повинні бутимаксимально дешевими
Висновок: потрібні інтегровані та спеціалізовані PLC/OMI-
рішення
Єдина архітектура Єдине середовище розробки Наявність спеціалізованих бібліотек Опція – постачання як змонтованих промислових шаф в складі КФС Опція – хмарне архівування і бізнес-аналітика
![Page 24: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/24.jpg)
Кібер-Фізична Система – Cyber-Physical System – CPS
CPS / RTUActor / Communicator
OMI / PLC
Client / Server
MQTT
FieldBus
OPC-UA XML OPC-UA Binary
HTML5
InfoBus
ODATA
![Page 25: Fog computing - Туманні обчислення в ОТ](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022051404/5a655f917f8b9a6b498b4725/html5/thumbnails/25.jpg)
Дякую за увагу!
Відповім на всі Ваші питання…
25