Анонс: доступная информация о цифровых сетях в России. Необходимое и достаточное о построении, связях (топологии) «цифровых» сетей для неспециалиста. Типовая топология цифровой сети и ее особенности.
«Благодаря» массовому увлечению (ино)странными словами в России сегодня:
- уборщики стали клинингерами;
- охранники – секьюрити;
- учителя – коучами;
- искусствоведы — локейшн-менеджерами и т.д.
А автоматические или автоматизированные системы управления предприятием и процессами – «цифровыми», и даже "умными" или интеллектуальными сетями. Причем Smart Grid и Intelligent Grid (соответственно умная и интеллектуальная сети) вошли в официальную терминологию «Россетей» наряду с «интеллектуальной энергетической системой с активно-адаптивной сетью», которая при «интеграции электросетевой и информационной инфраструктуры» способна даже «изменять в режиме реального времени … топологию сети» (!!!), что технически (и физически) просто nonsense!
«На помощь» к разработчикам концепций и стандартов «Россетей», которым явно не помешали бы «коучи» по интегрированным системам управления, пришли «ответственные лица» из министерств, профильных структур, связывающие Smart Grid только с системами учета электроэнергии, или с возможностью для клиентов оплаты счетов онлайн. А затем и представители IT-отрасли, набросавшие на рынок предложения «интеллектуальных решений» с броскими маркетинговыми названиями Enterprise Resource Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES), Advanced Process Control (APC) и т. д. и т. п., хотя все они de facto являются пакетами программ, реальный интеллект которых зависит не только от грамотности программиста, но и от возможности полной адаптации программного обеспечения с конкретным объектом.
Т.е. уже сегодня идиома «don't judge a book by its cover» (не судите о книге по её обложке), как нельзя лучше описывает состояние информации по «цифровым» (и иже) сетям, хотя в целом понять суть вопроса даже для неспециалиста несложно, безусловно, если абстрагироваться от новомодных слов и маркетинговых заявлений.
Необходимое и достаточное о построении, связях (топологии) «цифровых» сетей для неспециалиста
Прежде всего, нужно четко понимать, что любая цифровая (умная, интеллектуальная) электросеть – это, условно, конгломерат из информационно-коммуникационной и силовой сетей, причем:
- Силовая сеть может обеспечивать функциональность промышленного, непромышленного, инфраструктурного объекта, источника возобновляемой энергии (ветровые генераторы, солнечные электростанции), быть локализованной, распределенной, распределительной, потребительской и т. д., но всегда остается базовой.
- Как и в 60-е году прошлого века, так и сегодня управляющие уровни в Smart/Intelligent Grid создаются прежде всего для оптимизации контроля и управления силовой сетью, т. е. это – приоритетная цель, поскольку какой смысл в поставках, расчетах, онлайн помощи, видео наблюдении за сотрудниками и пр., если деятельность компании остановится при аварии в силовой сети или качество продукции будет «хуже некуда» из-за нарушений технологического процесса вследствие нестабильности параметров электроэнергии.
- Силовую сеть с оборудованием обслуживают энергетики в тандеме с технологами, ответственными за производственно-технологические процессы, информационно-коммуникационная сеть. Упрощенно, при условии прокладки коммуникаций и наличии «железа» ПК, серверов, периферии, епархия программистов.
В свою очередь оценку качества работы всех команд дает руководство предприятия по формализованным показателям эффективности, которое не обязано и, как правило, не вникает в специфику профильных работ. Поэтому неспециалисту вполне достаточно знать общие принципы построения, связей и работы цифровых (умных, интеллектуальных) сетей.
Типовая топология цифровой сети и ее особенности
Изначально в послевоенное время в СССР строились двухуровневые системы автоматизированного управления, где на низшем (первом) уровне находились собственно силовое оборудование, датчики, исполнительные реле, а на верхнем – диспетчер, использующий ЭВМ с программным обеспечением для оперативного (условно) принятия управляющих решений.
С появление в 60-х полупроводников и микросхем эволюционировали как устройства, приборы сбора информации, исполнительные механизмы, управляющие силовым оборудованием, так и ЭВМ с программным обеспечением, что позволило снизить влияние человека на процесс контроля/управления. Но система по-прежнему оставалась двухуровневой из-за непомерно больших затрат при автоматизации масштабных объектов со вспомогательными производствами и, соответственно, необходимостью сбора, передачи, обработки диспетчерским уровнем значительного объема данных.
Прорыв в направлении автоматического управления появился с момента разработки программируемых микропроцессорных контроллеров (одни из первых стали базовыми для станков с ЧПУ), которые:
- осуществляли сбор информации с требуемых датчиков, проводили ее анализ, управляли конкретным оборудованием (в разрешенных параметрах);
- передавали сжатый и «отсеянный» информационный пакет на уровень выше (диспетчерский - Supervisor Control And Data Acvisition, SCADA), где на серверах с помощью программного обеспечения контролировался общий процесс производства по цеху (или небольшому предприятию);
- стали эффективным связующим звеном между серверами диспетчерского уровня и силовым оборудованием, датчиками.
Это в целом позволило разгрузить диспетчерский уровень и создать еще один (или более) уровень, обозначаемый общим термином Management, где опять-таки с помощью специализированного программного обеспечения, в том числе тех же Enterprise Resource Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES), Advanced Process Control (APC) на серверах осуществляется общее, в том числе прогнозное управление всем предприятием, коммуникации с клиентами, поставщиками, архивирование, анализ данных.
Т.е. «гвоздем» всех «новых» цифровых, умных, интеллектуальных сетей были и остаются именно программируемые микропроцессорные контроллеры, по сути, являющиеся «микро-цифровой сетью» для определенного силового оборудования, устройства, технического средства (более детально о программно-логических контроллерах и их роли для цифровых сетей в следующем материале цикла).
