Промышленная автоматизация в России¶

Промышленная автоматизация (промышленные системы автоматизации, ПСА) — комплекс технических средств, методов и программного обеспечения, обеспечивающих управление технологическими процессами на предприятиях без непосредственного участия человека или с минимальным участием оператора. К системам автоматизации относят контроллеры, датчики, исполнительные механизмы, промышленные компьютеры, системы диспетчерского управления и связанные с ними информационные технологии.

¶История развития

Первые системы автоматизации на российских предприятиях появились в 1930-е годы и представляли собой системы телемеханики для управления котельными, водоканалами и электростанциями. В 1960-е годы в СССР были разработаны первые цифровые системы управления технологическими процессами (СУТП), применявшиеся на металлургических и химических комбинатах.

В 1970-е годы в СССР началось серийное производство микропроцессорных систем промышленной автоматизации. Крупнейшими разработчиками были ВНИИПАВТ (Москва), НПО «Электроприбор» (Санкт-Петербург) и Казанский завод «Электроника». В этот период были созданы семейства контроллеров, ориентированных на управление непрерывными производственными процессами.

В 1990-е годы российский рынок автоматизации открыл импорт: на предприятиях стали широко применяться контроллеры Siemens, Allen-Bradley, Schneider Electric, ABB. Отечественные производители частично утратили позиции, однако сохранили компетенции в области систем диспетчерского управления (АСУ ТП) для энергетики, нефтегазовой отрасли и транспорта.

С 2010-х годов в России реализуется политика импортозамещения в сфере промышленной автоматизации. Государственные и частные предприятия переходят на отечественные контроллеры, промышленные компьютеры и SCADA-системы. Ключевыми российскими разработчиками стали компании «Регула» (контроллеры семейства FLC), «Триом», «Модульные Системы», «Инфотекс» (системы защиты промышленных сетей), а также предприятия холдинга «Ростех».

¶Основные компоненты

Система промышленной автоматизации включает несколько уровней:

• Полевое оборудование — датчики температуры, давления, расхода, уровня, анализаторы состава, исполнительные механизмы (задвижки, клапаны, приводы).
• Системы сбора данных — контроллеры, модули ввода-вывода, промышленные шлюзы, преобразователи сигналов.
• Сеть передачи данных — промышленные Ethernet-сети, полевые шины (Modbus, Profibus, CAN, Foundation Fieldbus), беспроводные протоколы.
• Системы управления — программируемые логические контроллеры (ПЛК), распределённые системы управления (РСУ), промышленные компьютеры.
• Верхний уровень — SCADA-системы, MES-системы (управление производством), инженерные станции операторов.

¶Классификация

По назначению системы автоматизации подразделяются на:

По типу управления различают системы непрерывного, дискретного и пакетного управления.

¶Российские SCADA-системы

Наиболее распространённые отечественные SCADA-системы:

• «ВизиКонтрол» (разработчик — НПО «Информационные технологии») — одна из первых российских SCADA, применяется в энергетике и на транспорте.
• «Корэкс» («Инфотекс») — используется в нефтегазовой отрасли и на объектах критической информационной инфраструктуры.
• «Грот-СУТП» — разработка группы «Грот», применяется на промышленных предприятиях.
• «Trace Mode» (разработчик — «АДАСТРА ГРУПП») — среда разработки SCADA-приложений, включает поддержку ПЛК.
• «СКАДА» и «RiTurbo» — системы, ориентированные на управление инженерными системами зданий.

¶Импортозамещение

После 2022 года, в условиях расширения санкционного давления, российские предприятия ускорили переход на отечественные решения в области промышленной автоматизации. Правительством РФ приняты меры по поддержке локальных производителей: включены в реестр отечественного ПО системы «ВизиКонтрол», «Корэкс», «Грот-СУТП», «Trace Mode» и другие. Разрабатываются отечественные аналоги зарубежных ПЛК: проекты компании «Регула» (серия FLC), «Триом», «Модульные Системы» и другие.

В 2023 году Минпромторг РФ включил промышленную автоматизацию в перечень приоритетных направлений технологической независимости. Крупные государственные корпорации («Росатом», «Роснефть», «Газпром», «РЖД») реализуют программы перехода на российские системы управления.

¶Применение

Промышленная автоматизация применяется в следующих отраслях:

• Нефтегазовая промышленность — управление трубопроводным транспортом, буровыми установками, перерабатывающими заводами.
• Энергетика — диспетчерское управление электростанциями, распределительными сетями, котельными.
• Металлургия — управление плавильными процессами, прокатными станами.
• Химическая промышленность — контроль реакторов, систем очистки, транспортировки реагентов.
• Транспорт — автоматизация метрополитенов, сигнализации, сортировочных станций.
• ЖКХ — диспетчеризация тепловых сетей, водоканалов, лифтового хозяйства.

¶Перспективы развития

Основные направления развития промышленной автоматизации в России связаны с внедрением концепции «Индустрия 4.0»: интеграция систем автоматизации с цифровыми двойниками, предиктивная аналитика на основе искусственного интеллекта, беспроводные протоколы передачи данных (5G в промышленности), облачные SCADA-платформы. Одновременно возрастает значение кибербезопасности промышленных сетей: в России действуют требования ГОСТ Р 57580 «Безопасность критической информационной инфраструктуры», регламентирующие защиту объектов промышленной автоматизации.

Источники:

• ГОСТ Р 57580.1-2017 «Безопасность критической информационной инфраструктуры»
• ГОСТ Р ИСО/МЭК 15408 «Информационные технологии. Методы и средства обеспечения безопасности»
• Постановление Правительства РФ от 07.02.2017 № 166 «О государственной системе обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак»
• «Промышленная автоматизация: учебник» — под ред. В. В. Солода, М.: Издательский дом МЭИ
• «Системы автоматизации технологических процессов» — В. И. Бабаев, А. А. Гаврилов, М.: Недра