Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane zagadnienia projektowania systemów informatyki przemysłowej

Gaj P.

Studia Informatica

|

2016

|

Vol. 37, nr 4B

1--400

EN

This monograph is devoted to the design of the industrial computer systems and analysis of the major terms related to such process. The main body of the book is divided into three parts: models, systems elements, and security and safety. In the first part, the standard terms are defined, the system models and its constituent elements are presented, as well as some abstract models are suggested, all of which concern the structure and the functionality of the industrial system. The knowledge of abstract descriptions and the skill to use them allow to make a design work independently from the given hardware and software solutions and technologies. Thus, besides showing the approaches based on existing standards, an insight into the issue is proposed which uses broader and much more universal terms than the ones usually employed. The utilization of the well-known design patterns is discussed, as well as adaptation of brand new ideas of constructing distributed systems. The issues of system testing are taken into account and appropriate guidelines are delivered. The presented considerations are illustrated by research results and by references to practice, including the scientific work and applications experience of the author. In the second part of the book, the hardware and software elements which allow to build up the system are presented. The description of the usage domain, typical tasks, and a place and a role of the given element in the considered system kind is included. The descriptions do not refer to specific products but to their classes. This makes the cognitive process in dependent from producers, and forces the reader to consider the system structure, data flows and models, applications relations, and ways of processing, but not only to fit the specific components. The issues of distributed system communication are also taken into consideration, both in local and remote context. The relevant questions of media usage are deliberated within the context of industrial networks. The intersystem integration issues are also described, as well as collaboration of heterogeneous elements on the various levels of abstraction. The third part of the book is devoted to broadly defined problems connected with the process of designing industrial informatics systems in a safe way, as well as to the security of the systems’ operation. The issues of the system construction concerning security and safety, as well as issues related to the system and the dependency of its elements are shown. The standard terms of security and safety, measure and norms, typical threats and risks used in the considered domain, as well as threats coming from the new technologies are described. The de-sign guidelines are proposed which can increase the security and safety level, starting from the planning, through implementation and commissioning, to deployment process. The book also contains examples of real solutions, which highlight the considered issues, as well as a rich set of bibliography and sources. The considered topics are discussed in relation to both past and current research lead by domestic and foreign entities, including research, projects, applications and implementations being made by the author.

PL

Niniejsza monografia jest poświęcona zagadnieniom projektowania systemów informatyki przemysłowej oraz systematyzacji i analizie pojęć związanych z tym zagadnieniem. Zasadnicza zawartość książki podzielona jest na trzy części: modele, elementy systemów oraz bezpieczeństwo. W części pierwszej określono standardowe pojęcia, modele systemów i ich elementów składowych oraz abstrakcje konstrukcyjno-funkcjonalne wykorzystywane przy tworzeniu systemów informatyki przemysłowej. Znajomość abstrakcyjnych środków opisu i umiejętność ich użycia umożliwiają prowadzenie prac projektowych niezależnie od konkretnych rozwiązań sprzętowych i technologii. Dlatego, oprócz przedstawienia podejść na bazie istniejących norm, zaproponowano wgląd w zagadnienie z użyciem pojęć szerszych i bardziej uniwersalnych niż powszechnie stosowane. Podjęto dyskusje wykorzystania znanych wzorców projektowych oraz adaptacji najnowszych idei konstruowania systemów rozproszonych. Poruszono problem testowania i zaproponowano stosowne wytyczne. Rozważania zilustrowano zarówno wynikami badań, jak i odniesieniami do praktyki, w tym pracami naukowymi oraz doświadczeniem aplikacyjnym autora książki. W części drugiej przedstawiono elementy sprzętowe i programowe umożliwiające konstruowanie systemów. Zawarto opis dziedzin zastosowań, typowych zadań oraz miejsca i roli danego elementu w omawianej klasie systemów. Opisy nie dotyczą konkretnych produktów, tylko ich klas, co uniezależnia proces poznawczy od producenta i zmusza czytelnika do rozważania struktury systemu, przepływów i powiązań informacyjnych oraz modeli danych i ich przetwarzania, a nie do dopasowywania konkretnych komponentów. Poruszono także zagadnienia dotyczące komunikacji w systemach, zarówno w kontekście lokalnym, jak i intersieciowym. W opisie uwzględniono istotne kwestie wykorzystania mediów sieciowych w kontekście stosowania komputerowych sieci przemysłowych. Opisano również zagadnienia integracji międzysystemowej oraz współdziałania elementów heterogenicznych na różnych poziomach abstrakcji. Część trzecia poświęcona jest szeroko pojętym zagadnieniom związanym z projektowaniem bezpiecznych systemów informatyki przemysłowej oraz z bezpieczeństwem ich eksploatacji. Przedstawiono zagadnienia dotyczące konstrukcji systemów względem bezpieczeństwa dostępowego i funkcjonalnego oraz zagadnienia związane z niezawodnością działania takich systemów i ich elementów. Opisano standardowe pojęcia związane z bezpieczeństwem, stosowane miary i normy, typowe zagrożenia i ryzyka spotykane w omawianej dziedzinie, a także zagrożenia wynikające z nowych technologii. Zaproponowano wytyczne projektowe zwiększające poziom bezpieczeństwa już od etapu planowania aż po realizacje i wdrożenie. Książka zawiera również przykłady rzeczywistych rozwiązań, ilustrujące poruszane kwestie oraz bogaty zestaw materiałów źródłowych. Poruszane tematy są dyskutowane w kontekście dokonanych oraz bieżących badań prowadzonych w ośrodkach krajowych oraz zagranicznych, w tym badań, projektów, aplikacji i wdrożeń autora.

2

Wybrane zagadnienia niezawodności i bezpieczeństwa transmisji danych w przemysłowych sieciach komputerowych

Porzeziński M.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2014

|

Nr 40

89--93

PL

W referacie przedstawiono problemy dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności transmisji danych w przemysłowych sieciach komunikacyjnych wykorzystywanych do realizacji funkcji związanych z bezpieczeństwem. Omówiona została koncepcja kanałów komunikacyjnych bezpiecznych funkcjonalnie oraz związane z nimi wymagania niezawodnościowe określone w normach PN-EN 61508-3 oraz PN-EN 61784-3. Przedstawione zostały również zagrożenia dotyczące bezpieczeństwa transmisji danych w sieciach przemysłowych i stosowane metody ochrony oraz metodyka zarządzania bezpieczeństwem informacji w ujęciu norm z rodziny ISO/IEC 27000 i ISO/IEC 15408.

EN

The paper presents security and reliability issues of data transmission in industrial communication networks used to implement safety functions. The concept of functional safety communication profiles and associated reliability requirements specified in the standards PN/EN 61508-3 and PN/EN 61784-3 are described. It also includes security risks of data transmission in industrial networks, the methods of data protection and information security management methodology in terms of ISO/IEC 27000 and ISO/IEC 15408 standards.

3

Zastosowanie rozproszonych systemów czasu rzeczywistego do sterowania i monitoringu urządzeń w przemyśle energetycznym

Sidzina M., Rysiński J.

Rynek Energii

|

2013

|

Nr 1

32--37

PL

Rozproszone systemy monitoringu i sterowania znajdują szerokie zastosowanie w różnego rodzaju rozdzielnicach elektrycznych. Często elementy te współpracują z urządzeniami sterowniczymi np. takimi jak styczniki oraz elementami pomiarowymi czy ochronnymi (różnego rodzaju bezpieczniki i wyłączniki różnicowoprądowe). W niektórych przypadkach w rozdzielnicach stosowane są układy regulacyjne. Jak wiadomo rozproszone systemy sterowania są układami składającymi się z grupy niezależnych urządzeń, pracującymi pod kontrolą własnych systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Mogą być w pełni autonomiczne, wykonywać własny (wbudowany) algorytm na tych samych lub różnych obiektach sterowania. Rozproszony system czasu rzeczywistego może być rozległy terytorialnie np.: huty, elektrownie, oczyszczalnie ścieków, budynki lub może zajmować niewielki obszar np.: robot mobilny, samochód, rozdzielnice elektryczne itp. W ramach pracy wyznaczono czas transakcji wymiany danych przy wykorzystaniu najpopularniejszych protokołów transmisji danych Modbus/RTU i Modbus/TCP pomiędzy sterownikami PLC oraz mikrokontrolerami. Na bazie opracowanych wyników przedstawiono niewidoczne na pozór problemy wynikające z zastosowanych protokołów transmisji.

EN

Constantly increasing reliability and calculation capacity of computer systems allows for more and more wide their application in industry practice. Computer systems perform very responsible tasks, moreover the contemporary technology creates new important demands connected with warranted and ultimate time of performance of a single control cycle. Distributed systems of monitoring and control have a wide range of application in different electrical switchgear systems. Frequently, these elements co-operate with some control devices e.g.: contactors, measurement gauges and safety devices (different fuses and breakers due to current differences). In some cases, in switchgears, control systems are used. As it is commonly known, distributed control systems are systems which consist of groups of independent devices working under their own real-time operational systems. They can be fully autonomous and they can perform own (embedded) algorithm on the same or different controlled objects. The distributed real-time system can be distributed on the vast area e.g. steel mills, power plants, sewage treatmentplants, some buildings or it can be localized on relatively restricted area e.g. mobile robot, vehicle or switchgear etc. Within the framework of the present work, the transaction times were determined i.e. transaction times of data exchange using the most popular protocols of data transmission -Modbus/RTU and Modbus/TCP – between PLC controllers and some micro-controllers. Based upon the collected results, the methodology of creation of distributed systems will be formulated and presented using the discussed and investigated devices.

4

Analiza przepływu informacji w komputerowych sieciach przemysłowych

Kwiecień A.

Studia Informatica

|

2002

|

Vol. 23, nr 1

1-229

PL

Praca niniejsza została ujęta w trzynastu rozdziałach. We wstępie zamieszczono ogólne informacje dotyczące historycznego rozwoju informatycznych systemów sterowania oraz kierunków ich ewolucji. W podrozdziale 1.1 przedstawiono główne cele pracy. W rozdziale 2 scharakteryzowano przemysłowe systemy rozproszone czasu rzeczywistego. Zwrócono uwagę na ich cechy i wymagania. Określono pewien model, który w dalszej części pracy będzie przedmiotem analizy. W rozdziale 2.6 opisano również cele, które przyświecały realizacji pracy oraz odniesienia do istniejących w literaturze metod analizy pracy sieci komputerowych. Rozdział 3 - to szczegółowy opis przyjętego modelu do analizy oraz budowa jego poszczególnych elementów. Rozdziały: 4, 5 i 6 zawierają pełną analizę czasową deterministycznych protokołów dostępu do łącza wraz z opisem ilościowym i jakościowym zjawisk zachodzących w węźle systemu i podają zależności stanowiące podstawę do dokładnych obliczeń parametrów czasowych systemu komunikacyjnego instalacji. W rozdziale 7 zaprezentowano metody poprawy parametrów czasowych sieci z cyklicznymi wymianami informacji. Rozdział 8 - to próba howego podejścia do metod klasyfikacji protokołów wykorzystywanych w sieciach przemysłowych najniższego poziomu, służących ich właściwemu doborowi w funkcji przeznaczenia i zastosowania. W rozdziale 9 omówiono metody integracji sieci przemysłowych najniższego poziomu i jej wpływ na parametry czasowe systemu komunikacyjnego. Zaprezentowano w nim również przykład integracji dwóch sieci i podano wyniki testów. W rozdziale 10 omówiono bardzo aktualny problem użycia protokołu TCP/IP w zastosowaniach przemysłowych. Przedstawiono również możliwości integracji sieci za pomocą tego protokołu Omówiono zasady konfiguracji sieci najniższego poziomu stosując ten protokół z zachowaniem zasady deterministycznego dostępu do medium. Rozdział 11 - to krótki przegląd firmowych rozwiązań sieci przemysłowych, współcześnie najczęściej stosowanych. Podano w nim parametry techniczne sieci i dokonano wstępnej ich analizy czasowej oraz zaprezentowano sugestie dotyczące kierunków dalszego rozwoju sieci przemysłowych najniższego poziomu. W rozdziale 12 zamieszczono wnioski końcowe, jak i spostrzeżenia wyniesione z kilku praktycznych aplikacji rezultatów analizy czasowej przemysłowych rozproszonych systemów czasu rzeczywistego. Rozdział 13 stanowi skorowidz najczęściej używanych określeń i symboli. Pracę zamyka spis literatury, który zawiera pozycje cytowane i niecytowane. Ma to na celu ułatwienie ewentualnemu Czytelnikowi szybsze odnalezienie odpowiednich i interesujących pozycji literaturowych.

EN

The thesis concerns the methodology of analysing data flow in computer networks of the lowest level, i.e. in the networks which are directly connected with industrial processes control and visualization. In majority of cases, industrial IT systems of the lowest level are Distributed Real Time Systems (DRTSs), which necessitates the development of a method of the network operation analysis, so as to make it possible for such systems to be designed properly. This thesis consists of thirteen chapters. The Introduction contains general information about the historical development of computer control systems and the directions of their evolution. Subchapter 1.1. presents the main objectives of the thesis. Chapter 2 characterizes industrial DRTSs. Their features and requirements are pointed out. A certain model is defined which in the following chapters will be the subject of an analysis. In Chapter 2.6., the nobel purposes of the thesis realization are described and references to the methods of a computer network analysis in the literature are made. Chapter 3 is a detailed description of the model assumed for the analysis and of the structure of its individual components. Chapters 4, 5 and 6 contain a full time analysis of link access deterministic protocols together with a qualitative and quantitative description of the phenomena which occur in the system node. They also present the dependencies which constitute the basis for exact calculations of time parameters of the installation communications system. In Chapter 7, improvement methods are presented of the time parameters of networks with cyclic information exchange. Chapter 8 is an attempt at finding a new approach to the protocols' classification methods used in lowest level industrial networks. The methods serve their proper selection as a function of their application. Chapter 9 discusses integration methods of industrial networks of the lowest level and the influence of the integration on the time parameters of the communications system. An example of integration of two networks is also presented and test results are given. In Chapter 10, a very topical issue of TCP/IP protocol use in industrial applications is discussed. Moreover, the possibilities of a network integration by means of this protocol are indicated. The principles are discussed of the lowest level network configuration by using this protocol, with meeting the principle of deterministic access to the medium. Chapter 11 is a short review of corporate solutions of the industrial networks which are currently most often applied. The networks' technical parameters are provided and an initial time analysis of the networks is performed. Also, suggestions are presented as to the directions of development of the lowest level industrial networks. Chapter 12 contains final conclusions as well as observations gathered from a few practical applications of the results of the time analysis of industrial DRTSs. Chapter 13 is a index off most frequently used definitions and symbols. The thesis ends with a list of literature items which, apart from the entries the thesis refers to, includes some entries not quoted. This is to facilitate a potential reader finding relevant and interesting literature items.