berita perusahaan
0102030405
Dari DCS ke OC: perubahan kualitatif sistem kendali proses
08-12-2023
"Dibandingkan dengan DCS tradisional, penggunaan sistem kontrol bus optik industri OC dapat sangat menghemat biaya investasi sistem otomasi, sangat memperpendek siklus konstruksi proyek, dan mengurangi biaya pemeliharaan sistem kontrol." Ini adalah jawaban yang diberikan oleh Huang Jinsong, wakil presiden Hangzhou Hollysys Automation Co., Ltd., dalam wawancara eksklusif dengan sistem kontrol bus optik industri OCS yang baru dirilis. DCS, sistem kendali terdistribusi, sejak lahir pada tahun 1970-an, dengan keunggulan teknisnya yang tak tertandingi, telah menjadi standar dalam bidang kendali proses skala besar seperti penyulingan minyak, minyak bumi, industri kimia, tenaga listrik, metalurgi dan sebagainya. Oleh karena itu, DC tidak banyak berubah dalam tiga puluh atau empat puluh tahun terakhir. Saat ini, dengan pesatnya perkembangan teknologi, teknologi baru seperti ICT dan IOT telah membawa perubahan yang belum pernah terjadi sebelumnya bagi seluruh masyarakat. Kali ini, teknologi komunikasi optik dan definisi perangkat lunak diperkenalkan ke DCS. DCS berevolusi menjadi OCS. Ada perubahan kualitatif dalam arsitektur sistem, pengontrol, dan I/O, yang jauh mengungguli DCS tradisional dalam hal biaya proyek, area antar kabinet, dan siklus implementasi. Jadi apa itu OCS? Mengapa kita dapat mengubah DCS tradisional? Teknologi inovatif apa yang digunakannya? Apa manfaatnya bagi pengguna? Cocok untuk aplikasi apa? Untuk tujuan ini, teknik kontrol Tiongkok dan Huang Jinsong melakukan wawancara mendalam. 
Apa itu OCS? Mirip dengan DCS (sistem kendali terdistribusi), OCS adalah singkatan dari sistem kendali bus optik industri, yang disebut sistem kendali bus optik industri dalam bahasa Cina. Perbedaan terbesar antara OCS dan DCS adalah bahwa serat optik digunakan di OCS sebagai media transmisi jaringan antara pengontrol dan I/O untuk menggantikan kabel twisted pair inti tembaga.
Apa itu OCS? Mirip dengan DCS (sistem kendali terdistribusi), OCS adalah singkatan dari sistem kendali bus optik industri, yang disebut sistem kendali bus optik industri dalam bahasa Cina. Perbedaan terbesar antara OCS dan DCS adalah bahwa serat optik digunakan di OCS sebagai media transmisi jaringan antara pengontrol dan I/O untuk menggantikan kabel twisted pair inti tembaga. Sistem kontrol bus optik industri OCS terutama terdiri dari stasiun insinyur, ruang operator, stasiun sejarah redundan, stasiun manajemen peralatan, stasiun kontrol redundan seri K, unit koneksi bus optik industri redundan (rju) dan unit transmisi data cerdas bus optik industri (idtu) . Serat optik digunakan untuk komunikasi dari idtu ke rju dan stasiun kendali redundan.
Stasiun kontrol redundan seri K mengadopsi tautan redundan rangkap tiga, sepasang Gigabit Ethernet, sepasang tautan RS-485, dan sekelompok GPIO. Ini memastikan redundansi, keamanan fungsi, dan stabilitas kontrol sistem kontrol. Waktu rata-rata antara kegagalan peralihan redundan dapat ditingkatkan sebesar 22,2% dibandingkan dengan pengontrol lainnya. Rju setara dengan peran saklar. Setiap rju dapat menghubungkan 16 atau 32 idtu dalam satu bintang, dan mengadopsi teknologi perangkat optik pasif. Idtu fisik digunakan untuk menghubungkan peralatan lapangan dan berkomunikasi dengan stasiun kontrol melalui bus optik industri onet. Idtu mengadopsi desain modular, yang sebagian besar terdiri dari modul vio redundan, modul antarmuka bus optik redundan, dan modul daya redundan. Modul Vio mendukung enam jenis sinyal: AI, Ao, Di, do, PI dan Namur. Idtu juga mendukung protokol komunikasi Modbus dan dapat digunakan sebagai budak MODBUS untuk mengirimkan data lapangan ke sistem pihak ketiga. Apa saja inovasi teknis OCS? Tentu saja, sistem kendali bus optik industri OCS tidak sesederhana mengganti kabel tembaga asli dengan serat optik. Faktanya, inovasi teknisnya di bidang input/output dan transmisi sinyal telah memperoleh 6 paten penemuan. Huang Jinsong mengatakan bahwa OC pada dasarnya menerobos dua teknologi bus optik industri dan I/O yang ditentukan perangkat lunak. Bus optik industri merupakan aplikasi inovasi teknologi Hollysys pada OCS. Meskipun teknologi penggunaan serat optik untuk mengirimkan protokol Ethernet sudah sangat matang, banyak masalah teknis yang masih perlu diatasi untuk mengirimkan protokol bus industri pada serat optik. Hollysys telah mengembangkan bus optik industri redundan onet berdasarkan komunikasi optik dengan menggunakan dasar teknis yang dikumpulkan oleh jaringan kontrol CNET di DCS selama bertahun-tahun. Berbeda dengan arsitektur Ethernet 7 lapis, onet hanya memiliki tiga lapisan: lapisan fisik, lapisan data link, dan lapisan protokol. Lapisan ringkas ini sangat meningkatkan efisiensi transmisi. Onet memenuhi persyaratan standar internasional IEC 61158, standar nasional JB / T 10308.3-2001 dan standar Eropa en50170. Mendukung topologi jaringan bintang, perangkat 128 node, kecepatan komunikasi 24mbps, media transmisi serat optik mode tunggal dan jarak transmisi 20km (tanpa relai). I/O yang ditentukan perangkat lunak adalah teknologi yang sedang naik daun di bidang DCS dalam beberapa tahun terakhir. Padahal, Hollysys sudah lama mempersiapkan diri di bidang ini. Perangkat lunak mendefinisikan I/O dalam dua aspek. Salah satunya adalah menentukan jenis saluran I/O melalui perangkat lunak. Semua saluran I/O sepenuhnya konsisten dalam perangkat keras. Tidak perlu mengkonfigurasi modul I/O yang berbeda untuk sinyal yang berbeda. Anda hanya perlu mengatur saluran ke jenis sinyal yang sama dengan keluaran instrumen lapangan melalui perangkat lunak. Cara lainnya adalah dengan mengganti saluran siaga melalui perangkat lunak, yaitu mode redundansi saluran N + 1. Ketika saluran I / O gagal, yang perlu dilakukan hanyalah mengganti perangkat lunak di stasiun insinyur dan mengalihkan saluran yang gagal ke saluran siaga, tanpa memerlukan personel pemeliharaan untuk tiba di lokasi gangguan. Apa manfaat yang dapat diberikan oleh OCS? Inovasi teknis sistem kendali bus optik industri OCS telah membawa perubahan mendasar pada sistem kendali proses tradisional, dan tentunya juga membawa banyak manfaat bagi pengguna. Pertama, OCS telah menghasilkan pengurangan biaya awal proyek secara signifikan. Di satu sisi, penggunaan komunikasi serat optik antara stasiun kendali dan unit akuisisi data lapangan tidak hanya menghemat penggunaan kabel instrumen yang mahal, namun juga mengurangi biaya sambungan perantara seperti jembatan kabel. Selain itu, diadopsi teknologi bus optik industri yang lebih ekonomis dibandingkan penggunaan transmisi serat optik berbasis Ethernet. Di sisi lain, karena banyak tautan perantara dihilangkan, biaya pemeliharaan sistem kendali dan biaya suku cadang di kemudian hari juga dapat sangat dikurangi. Kedua, siklus implementasi proyek OCS dapat dipersingkat. Di satu sisi, karena arsitektur sistem OCS yang disederhanakan, kuantitas konstruksi sangat berkurang. Di sisi lain, karena teknologi I/O yang ditentukan perangkat lunak, hubungan pengumpulan sinyal antara peralatan lapangan dan pengontrol dalam desain teknik tradisional dihilangkan, sehingga memperpendek siklus implementasi proyek. Selain itu, desain teknik standar menyederhanakan alur kerja Institut Desain, desain sasis standar modular, memperpendek siklus pasokan dan pengiriman pabrikan, dan panduan serta pemasangan di lokasi dapat diterapkan pada saat kedatangan, sehingga pada akhirnya mencapai win- memenangkan situasi di antara pengguna, lembaga desain, dan produsen. Ketiga, keandalan sistem lebih tinggi. Penerapan bus optik industri lebih unggul dalam meningkatkan kemampuan anti interferensi elektromagnetik dan kemampuan proteksi petir dalam proses transmisi sinyal medan. Satu serat optik dapat mengirimkan setidaknya 512 sinyal medan, dan jarak transmisi hingga 20 km tanpa relai. Lebih penting lagi, hal ini dapat mewujudkan transmisi sinyal lapangan yang berlebihan, dengan efisiensi transmisi yang lebih tinggi dan ketersediaan yang lebih kuat. Apa desain khusus OCS dalam hal ketersediaan sistem yang tinggi? Bagi pengguna, selain biaya dan faktor lainnya, ketersediaan sistem adalah hal yang paling penting. Bagaimanapun, sistem kontrol proses sering kali digunakan dalam aplikasi petrokimia, kimia, dan aplikasi penting lainnya dengan persyaratan tinggi untuk produksi berkelanjutan. Jadi, apa saja desain khusus OCS dalam hal ketersediaan dan keandalan sistem? Huang Jinsong mengatakan bahwa OC memiliki desain khusus untuk keandalan pada bus optik industri onet, rju dan idtu. Dalam komunikasi bus optik onet, desain redundansi diadopsi dari pengontrol ke idtu, yang tidak hanya memastikan peralihan cepat antara pengontrol utama dan siaga, tetapi juga seluruh tautan bus optik memiliki fungsi diagnosis waktu nyata, yang dapat menjamin keandalan dan kepastian komunikasi. Yang terpenting, idtu dirancang khusus untuk lingkungan yang keras di lokasi industri. Idtu mendukung suhu kerja suhu lebar - 40 ℃ ~ + 85 ℃, memenuhi persyaratan tahan ledakan di lingkungan berbahaya - 40 ℃ ~ + 70 ℃, dan memiliki fungsi pemantauan suhu dan kelembaban, serta mendukung diagnosis status saluran I / O. Idtu juga telah lulus sertifikasi sistem internasional dan domestik seperti EMC Grade 3A, IEC / ATEX / GB non-sparking peningkatan keselamatan dan tahan ledakan (Kelas 1, zona 2), tingkat perlindungan IP66, desain NR kedap udara, tingkat anti-korosi G3 , CCC dan CE. Ini merupakan terobosan teknis yang penting bagi ketersediaan OCS secara keseluruhan. Bagaimana OCS menjamin keamanan sistem? Keamanan informasi sistem kendali industri menghadapi ujian yang semakin berat. Serangan yang tepat sering terjadi, sarana teknis virus pemerasan terus ditingkatkan, dan masalah pemanfaatan kerentanan utama dalam sejarah menjadi serius. Apa keunikan OCS dalam keamanan informasi? Huang Jinsong mengatakan bahwa OC telah menanamkan teknologi keamanan informasi terkini - teknologi komputasi tepercaya ke dalam sistem kendali. Teknologi komputasi tepercaya telah diintegrasikan ke dalam pengontrol OCS seri K, yang berbeda dari mekanisme pertahanan pasif keamanan informasi seperti firewall dan pertahanan mendalam dari sistem kontrol industri tradisional. Teknologi komputasi tepercaya mewujudkan mekanisme kekebalan aktif berdasarkan keamanan endogen. Menurut Huang Jinsong, pengontrol seri K mengadopsi prosesor utama dan koprosesor berkinerja tinggi berdasarkan algoritma rahasia negara untuk mencapai tiga strategi pertahanan keamanan informasi: startup tepercaya statis, pengukuran tepercaya dinamis, dan pembaruan firmware. Apakah ada praktik penerapan OCS? Apa efeknya? Tidak ada keraguan apakah suatu sistem kendali baru dapat diterapkan di bidang industri, yang terpenting adalah diverifikasi melalui praktik lapangan. Hal ini juga diapresiasi oleh Hollysys. Dalam proses penelitian dan pengembangan OCS, Hollysys telah bekerja sama dengan lembaga desain untuk berlatih dan mengembangkan. Hingga saat ini, sistem kontrol bus optik industri OCS telah berhasil diterapkan di banyak lokasi industri. Misalnya, menurut Huang Jinsong, sebuah perusahaan kimia di Shandong memindahkan ruang kabinet asli di lokasi yang memiliki potensi bahaya keselamatan ke lokasi yang aman jauh dari perangkat produksi sesuai dengan persyaratan Biro Pengawasan Keselamatan pada tahun 2021. Karena pasar penjualan produk yang baik dan persyaratan Biro Pengawasan Keselamatan untuk perbaikan dalam batas waktu, pengguna harus segera menyelesaikan transformasi dalam periode waktu sesingkat-singkatnya. Menghadapi siklus transformasi yang ketat, skema sistem OCS Hollysys telah dikenali oleh pengguna karena jumlahnya yang kecil serta pemasangan dan penerapan yang mudah. Pengguna akhirnya memilih sistem OCS untuk transformasi sistem otomasi asli. Pada akhir Juni, pabrik ditutup dan mulai bertransformasi. Semua pekerjaan transformasi di lokasi selesai dalam waktu kurang dari 2 bulan. Itu berhasil dioperasikan secara normal pada bulan Agustus dan sangat dipuji oleh pengguna. Bagaimana perkembangan OCS di masa depan? Peluncuran sistem kontrol bus optik industri OCS merupakan langkah penting bagi produsen otomasi Tiongkok untuk bergerak menuju tingkat terdepan global di bidang sistem kontrol proses. Meskipun beberapa produsen internasional telah menggunakan serat optik untuk mengirimkan sinyal lapangan dan mengurangi kabel selama bertahun-tahun, sistem kontrol bus optik industri Hollysys OCS lebih baik dalam hal biaya, ketersediaan, pemeliharaan, dan keamanan. Oleh karena itu, menurut Huang Jinsong, dalam periode sejarah berkembang pesatnya teknologi industri utama yang independen, terkendali, aman, dan andal di Tiongkok, kelahiran sistem kontrol bus optik industri OCS tidak diragukan lagi telah menjadi salah satu pilihan terbaik bagi pengguna di bidang petrokimia dan kimia. , industri minyak bumi dan gas alam, gas alam cair dan gas perkotaan di Tiongkok. Huang Jinsong juga mengatakan bahwa selain penerapan dan promosi yang gencar di industri-industri ini pada langkah selanjutnya, Hollysys akan terus mempertahankan inovasi independen dan terus memperkaya solusi produk berbasis bus optik industri. Perkembangan zaman semakin maju. Hanya dengan mengikuti tren kita tidak akan tersingkir oleh perkembangan zaman. Meski masa depan penuh ketidakpastian, namun bisa dipastikan bahwa perubahan DCS ke OCs bukan hanya perubahan kualitatif teknologi saja, namun juga tren perkembangan zaman. OC mungkin akan menggantikan DCS tradisional dalam waktu dekat
Dalam sistem kendali tradisional, transmisi sinyal peralatan lapangan ke sistem kendali hanya dapat diselesaikan melalui serangkaian tautan perantara seperti kotak persimpangan lapangan, jembatan kabel, kabinet terminal, kabinet penghalang pengaman, dan kabinet I/O. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. OCS telah sepenuhnya mengubah arsitektur sistem DCS tradisional. Peralatan lapangan terhubung langsung ke pengontrol jarak jauh melalui unit transmisi data bus optik industri (idtu) yang terletak di lokasi, menghilangkan serangkaian tautan perantara.