SoftLogic-система «KLogic» и роутеры Телеофис: мощный инструмент диспетчеризации и автоматизации для распределенных объектов, требующих резервирования каналов связи любой сложности

Для ответственных объектов требуется обеспечение стабильности связи, минимизация времени простоя и высокая оперативность данных, что может быть реализовано только резервированием с применением нескольких независимых каналов связи.

Традиционно для подключения удаленных приборов учета применяются GSM-модемы в режиме CSD, что позволяет организовать прозрачный канал связи от центра сбора данных непосредственно до прибора, как если бы он был подключен интерфейсным кабелем. Этого вполне достаточно для редкого периодического опроса, снятия показаний и вычитки архивов, но не годится для поддержания постоянного канала связи в силу дороговизны решения, так как трафик оплачивается поминутно. Кроме того, данное решение не ориентировано на обеспечение резервирования каналов связи из-за своей специфики.

Более подходящим решением является применение промышленных роутеров с последовательными интерфейсами. Такие роутеры зачастую поддерживают установку двух SIM-карт, работают в 4G сетях, имеют несколько проводных интерфейсов Ethernet, а также поддерживают создание туннелей и шифрование трафика. Это позволяет организовать постоянный резервированный канал связи с удаленным объектом, что в целом решает обозначенную выше задачу. Однако и это решение не лишено ряда недостатков:

1. Несмотря на наличие постоянного канала связи, для обеспечения высокой достоверности данных необходимо осуществлять частый опрос удаленного объекта, что генерирует высокий трафик в сети передачи данных, а это в свою очередь влечет повышение расходов.
2. Роутер выступает исключительно как каналообразующее оборудование, сам опрос объекта и реализация алгоритмов управления осуществляется программным обеспечением сервера или программируемыми логическими контроллерами (ПЛК), установленными на объекте, хотя современные роутеры обладают достаточной производительностью для самостоятельного выполнения этих задач, обеспечивая тем самым автономность объекта.

Но есть и другое решение, которое не только отвечает современным требованиям к необходимости повышения надежности и высокой оперативности передачи данных, но и обеспечивает экономическую эффективность, что особенно актуально в условиях растущих затрат на связь и оборудование.

Научно-производственное объединение «Каскад-ГРУП» специализируется на разработке продукции для рынка автоматизации, IT-решениях и внедрении систем промышленной автоматизации. Одним из направлений деятельности является разработка программного обеспечения, в частности – SoftLogic-системы программирования контроллеров с открытой архитектурой «KLogic». SoftLogic-система «KLogic» в связке с аппаратной платформой представляет собой программируемый логический контроллер. Такой ПЛК обладает всеми стандартными функциями, такими как сбор, преобразование, обработка и хранение данных, исполнение пользовательских алгоритмов и генерация команд управления.

Отличительной особенностью SoftLogic-системы «KLogic» является поддержка прямого опроса широкой номенклатуры устройств как со стандартными, так и с проприетарными протоколами обмена (модули ввода-вывода, приборы энергоучета, устройства РЗА, специализированное оборудование и т.п.). В рамках систем диспетчеризации SoftLogic-система «KLogic» позволяет опросить полевую сеть и передать данные на верхний уровень по стандартным протоколам, в частности – протоколу телемеханики МЭК-60870-5-104.

В рамках изыскательной работы по расширению поддерживаемых платформ наши специалисты осуществили портирование SoftLogic-системы «KLogic» на роутер RTU1068 V4 производства компании Телеофис. Роутер Телеофис RTU1068 V4 предназначен для беспроводного подключения коммерческого и промышленного оборудования к сети Интернет. Поддержка 3G/4G LTE обеспечивает высокоскоростной доступ к сети Интернет (до 150 Мбит/сек). RTU1068 V4 в базовой поставке (блок A) имеет два внешних интерфейса RS-485, один RS-232, а также 4 линии GPIO. В роутере предусмотрены два порта Ethernet для подключения локальных устройств, а также организации проводного соединения с сетью Интернет.

Набор внешних интерфейсов может быть расширен за счет применения блока B: два порта RS-232, три порта RS-485 и интерфейс 1-Wire. Применение двух SIM-карт делает возможным резервирование связи по беспроводным каналам. Широкий диапазон рабочих температур (–40...+70°C) позволяет использовать роутер в различных климатических условиях.

Портирование SoftLogic-системы «KLogic» было осуществлено в полном объеме, включая работу с последовательными портами роутера, его GPIO, ведение архивов и функционирование энергонезависимой памяти. Функции роутера по-прежнему обеспечиваются его встроенным программным обеспечением; кроме того, через встроенный web-интерфейс продолжает осуществляться конфигурирование GPIO роутера.

В результате применения SoftLogic-системы «KLogic» в составе роутера Телеофис RTU1068 V4 позволило внести в стандартное решение следующие ключевые преимущества:

1. Существенное снижение трафика в сетях передачи данных без потери оперативности информации благодаря применению протокола телемеханики МЭК-60870-5-104. Наличие в передаваемых пакетах временных меток параметров позволяет повысить эффективность разбора нештатных ситуаций.
2. Обеспечение автономности работы алгоритмов управления за счет переноса их в сам роутер. В таком ключе штатная работа объекта уже не зависит от наличия связи с верхним уровнем. Возможность ведения оперативных архивов в роутере позволяет обеспечить полноту данных даже при отсутствии связи с сервером.
3. Снижение затрат на оборудование – вместо закупки отдельно каналообразующего оборудования и ПЛК достаточно одного только роутера, поскольку он сам выполняет функции ПЛК.

Таким образом, решение НПО «Каскад-ГРУП» с использованием SoftLogic-системы «KLogic» в составе роутеров Телеофис – позволило получить еще один мощный и эффективный инструмент диспетчеризации и автоматизации для распределенных объектов, требующих резервирования каналов связи любой сложности.