ЖУРНАЛ СТА №4/2026
О Б З О Р Ы www.cta.ru СТА 4/2026 51 устройств заменить одним Industrial PC, мы действительно уменьшаем количе - ство аппаратных компонентов , но одно - временно усугубляем последствия отка - за единой платформы . Если один сервер выполняет функции PLC № 1, PLC № 2, HMI, vision, OPC UA и historian, то при отказе сервера мы потенциально лиша - емся всех этих функций одновременно . В терминах архитектуры высокой доступности увеличивается так называ - емый blast radius ( буквально « зона пора - жения »), или масштаб последствий одно - го отказа . Поэтому возникает логичный вопрос , ответ на который скорее всего никому не понравится и заставит заду - маться о резервировании Industrial PC: какая часть технологического процесса будет парализована при отказе одного вычислительного узла ? Но и резервиро - вание ещё не гарантирует безопасности , так как необходимо понимать , можно ли восстановить состояние процесса после сбоя . Восстановить выполнение программного образа сравнительно лег - ко , а вот физическую модель объекта в текущем моменте восстановить значи - тельно сложнее . Если сервер перезапу - стился , он должен откуда - то получить актуальное состояние клапанов , двига - телей , изделий на конвейере , накопи - телей , рецептур , последовательностей технологического цикла и всех осталь - ных физических параметров , имеющих значение для процесса . Поэтому необ - ходимо разделять три разные задачи : восстановление программного компо - нента , восстановление доступности системы управления и восстановление безопасного состояния технологического процесса . Virtual PLC предоставляет новые меха - низмы резервирования и восстановле - ния , но не отменяет инженерную раз - работку отказоустойчивой архитектуры . Естественно было бы предположить , что критические функции безопасности будут продолжать выполняться только отдельным Safety PLC, а Virtual PLC оста - нется исключительно инструментом стандартного управления . Но современная практика показывает , что эта граница уже начала смещать - ся . Тот же Siemens предлагает SIMATIC S7-1500V F – fail-safe- вариант виртуаль - ного PLC. Компания сообщает о TÜV- сертификации решения и его исполь - зовании в производственной системе Audi. В актуальном каталоге Siemens для CPU 1517VF также указываются функ - циональные уровни безопасности SIL 3 по IEC 61508 и PL e по ISO 13849. Это одного семейства слова « реальное вре - мя » не должны рассматриваться как уни - версальная гарантия для любой задачи . В классическом PLC промышленная сеть часто воспринимается прежде всего как отдельно стоя́щее средство обмена данными . В Virtual PLC эта концепция меняется . Если порты I/O физически отделены от вычислительной платфор - мы , сеть становится частью временно́го контура . При этом сам переход на Ethernet не означает автоматического появления детерминизма . Даже специа - лизированная промышленная сеть рабо - тает в составе конкретной инфраструк - туры , где важны конечные устройства , коммутаторы , конфигурация трафика , синхронизация и механизмы восста - новления . Интересно в этом отношении развитие OPC UA FX. OPC Foundation уже завершила этап Controller-to-Controller, а в 2026 году продолжает работу над Controller-to-Device (C2D), включая инте - грацию remote I/O, приводов , датчиков и исполнительных устройств . В сентябре 2026 года на PlugFest OPC UA FX несколь - ко производителей продемонстрирова - ли взаимодействие контроллеров и про - тотипов I/O и приводов , в том числе с использованием TSN. При этом отдель - ные элементы C2D- архитектуры всё ещё проходят практическую отработку . Промышленная сеть движется к более унифицированной коммуникационной архитектуре , но инженер всё равно дол - жен анализировать временны́е харак - теристики всей системы , а не одного протокола . А что с надёжностью ? Здесь , пожалуй , главное слабое место этой концепции . Если пять физических → industrial network → remote I/O → physical process. И теперь задержку формирует далеко не один контроллер . У системы появля - ются как минимум три разных характе - ристики , которые нельзя путать : произ - водительность – сколько вычислений может выполнить система в единицу времени ; задержка – сколько време - ни проходит от события до реакции ; детерминизм – насколько предсказуе - мым является это время . Поэтому ком - пьютер с очень мощным процессором может выполнять огромное количество вычислений в секунду и одновременно быть неподходящим для определённого контура управления , если максималь - ная задержка (worst-case latency) или джиттер (jitter) выходят за допустимые пределы . В связи с этим для Virtual PLC необ - ходимо оценивать не только произво - дительность CPU и объём памяти , но и worst-case latency, jitter, политику плани - рования , распределение ядер CPU, доступ к памяти и I/O, сетевые задержки , пове - дение системы при перегрузке и способ - ность к восстановлению после отказа . И вот яркий пример . В собственных технических материалах Siemens для S7-1500V указывает real-time capability на базе механизмов стандартного Linux, поддержку нескольких экземпляров PLC на одном устройстве и PROFINET RT с циклом 1 мс . Одновременно документа - ция Siemens перечисляет ряд отличий от аппаратного S7-1500, в том числе отсутствие I/O send clock ниже 1 мс и поддержку IRT (Isochronous Real-Time – режим обмена данными через интер - фейс PROFINET) не в том же объёме , что у аппаратных CPU. Поэтому даже внутри Рис . 3. Многодоменная архитектура вычислительной платформы
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ4NjUy