АО «ТРЭИ» — российский разработчик и производитель программно-технических комплексов для промышленной автоматизации. Линейка контроллеров TREI-5B применяется в локальных системах управления, многоуровневых АСУ ТП, системах противоаварийной защиты и блокировок, в том числе на объектах критической информационной инфраструктуры. Платформа сочетает архитектуру с многоуровневым резервированием и собственную среду разработки Unimod PRO 2 — подход, нетипичный для российского рынка, где преобладают решения на базе CodeSys.
Производство и статус в реестрах
Контроллер разрабатывается и производится в России, в Пензе. Это обеспечивает соответствие текущим требованиям по импортозамещению и снижает риск несоответствия будущим требованиям по мере ужесточения политики технологического суверенитета.
Продукция включена в Реестр российской промышленной продукции. Для проекта это означает:
подтверждение российского происхождения при закупках по 44-ФЗ и 223-ФЗ;
допустимость применения на объектах критической информационной инфраструктуры;
отсутствие необходимости отдельно обосновывать выбор платформы при прохождении экспертизы проекта.
Среда разработки Unimod PRO 2
Архитектурно среда Unimod близка к CodeSys-подобным IDE: дерево проекта, конфигуратор аппаратной части, разделение на программные модули, работа с глобальными переменными, онлайн-отладка на работающем контроллере. Разработчику с опытом работы в любой среде стандарта МЭК 61131-3 организация проекта будет понятна. Поддерживаются три языка: ST, FBD и LD. Язык CFC отсутствует. По сравнению с CodeSys среда менее гибка и обладает существенно меньшей библиотечной базой и экосистемой. При этом уровень реализации достаточен для промышленной разработки полного цикла.
Оборудование: из чего состоит и что умеет
Контроллер собирается как конструктор. Есть управляющий блок — «мозг» системы, и есть наборные блоки, к которым подключаются датчики и исполнительные механизмы: задвижки, насосы, клапаны. Всё это ставится в общую стойку, состав набирается под конкретный объект.
Мы остановимся на одной из линеек — серии контроллеров TREI-5B-05-SMART TP. Управляющих блоков в ней два. M501E — более новый и мощный, его и стоит брать для новых проектов. M915E2 менее производительный и, соответственно, более бюджетный: его имеет смысл рассматривать, если запаса по производительности хватает с избытком, или если предприятие уже работает на этом блоке и важна совместимость.
Что платформа даёт по существу:
Запас по объёму. Один управляющий блок обслуживает до 254 наборных блоков и до 8128 сигналов. Для типового объекта это с большим запасом. Оборудование можно разносить по разным цехам и площадкам: по электрической линии — на расстояние до 1,2 км, но за это придётся заплатить снижением скорости обмена с модулями ввода-вывода. Если нужны большие расстояния, в линейке АО «ТРЭИ» есть штатные преобразователи шины обмена с модулями в оптику — они существенно увеличивают дистанцию, на которую можно разносить оборудование.
Работа без остановки производства. Все критичные элементы дублируются: сам управляющий блок, питание, линии связи, наборные блоки. При отказе одного система продолжает работать на резервном. Вышедший из строя блок меняется прямо на ходу — останавливать процесс не нужно. Для непрерывных производств это основная причина выбирать такое оборудование.
Самодиагностика. Контроллер сам отслеживает обрывы проводов, короткие замыкания, перегрев, проблемы с питанием, и ведёт журнал событий, который сохраняется даже при отключении электричества. На практике это сокращает время поиска неисправности с часов до минут.
Совместимость с существующими системами. Поддерживаются все распространённые промышленные протоколы обмена данными, поэтому контроллер подключается к уже работающим на предприятии системам диспетчеризации, учёта и сбора данных без дополнительного оборудования-переходников.
Выбор наборных блоков широкий — 29 семейств. Закрыты все типовые задачи непрерывных производств: измерение температуры, давления, расхода, уровня, работа с сигналами включения-выключения, контроль вращения насосов, вентиляторов и конвейеров, учёт по импульсным расходомерам. Есть и быстродействующие модули — они применяются в управлении турбинами и антипомпажном регулировании.
Быстродействие: что реально ограничивает скорость
Важно понимать одну вещь: скорость работы системы определяется не мощностью процессора. Процессор здесь четырёхъядерный, 1,4 ГГц — по меркам промышленной автоматики это много, и задачи в него не упираются. Ограничений два, и оба относятся к организации системы, а не к её вычислительной мощности. Первое — программа работает одной общей очередью. Нельзя штатно распорядиться так, чтобы одна часть программы считалась часто, а другая редко. Всё выполняется в едином ритме. Это означает, что тяжёлые вычисления и запись архивов замедляют реакцию системы на аварийные события. Задача решаемая, но требует, чтобы структуру программы продумали до начала разработки, а не по факту. Для проекта это дополнительные часы проектировщика на старте — и заметная экономия времени на пусконаладке.
Второе — чем больше оборудования, тем медленнее опрос. Управляющий блок последовательно обходит все подключённые блоки и собирает с них данные. Полностью заполненная стойка опрашивается за десятки миллисекунд, небольшая — за единицы. Напрямую максимальный объём сигналов и максимальная скорость реакции конфликтуют друг с другом, но задача решается разделением модулей на несколько интерфейсов мастер-модуля: опрос по разным интерфейсам выполняется параллельно.
Практический вывод один: обе величины — и объём системы, и требуемое время реакции — определяются на этапе технического задания, а не на пусконаладке. Для подавляющего большинства задач непрерывных производств запаса платформы достаточно с избытком: аварийные блокировки и регулирование температуры, давления, расхода и уровня она отрабатывает уверенно. Но если объект требует быстрой реакции, это стоит проговорить с проектировщиком до формирования спецификации — в техническом задании вместо общей формулировки «высокое быстродействие» лучше указать конкретные требуемые значения.
Вывод
TREI-5B — зрелая платформа для классической промышленной автоматизации, где определяющими требованиями выступают надёжность, ремонтопригодность без остановки процесса и подтверждённое отечественное происхождение. Производство в Пензе и включение в Реестр российской промышленной продукции закрывают вопрос соответствия требованиям импортозамещения на уровне аппаратной части, а собственная среда разработки Unimod PRO 2, зарегистрированная во ФСТЭК и в реестре Минцифры, снимает риск, характерный для платформ на базе CodeSys, — исключения из реестра при ужесточении требований к происхождению программного обеспечения. Но необходимо учитывать меньшую гибкость и библиотечную базу среды по сравнению с CodeSys, что может создавать некоторое неудобство при практическом применении.
