НИИ против Siemens

Мало кто сегодня занимаясь автоматизацией не слышал о компании Siemens, Sheider, Phoenix Contact, Omron, Mitsubishi и т.д.. Сегодня они является лидером в области промышленной автоматизации. Вопрос - может ли Российская компания конкурировать с такими гигантами, можем ли мы сделать оборудование не хуже чем у Siemens?

Для этого давайте внимательно разберёмся, что же нам сегодня предлагается на этом рынке и какими возможностями обладает Российский разработчик. Политика любой крупной компании естественно направлена на продажу как можно большего числа оборудования собственной марки. Для этого необходимо это оборудование как можно больше унифицировать, чтобы оно могло «удовлетворить» всех, как тех кто создаёт автоматизацию атомных электростанций, так и тех кто делает минизаводик по производству попкорна. Создавая универсальное оборудование приходится жертвовать его компактностью и главное ценой. Как известно любая система автоматизации в общем случае состоит из датчиков, устройств управления, контроллера (персонального компьютера, программируемого логического контроллера и т.д.) и человеко-машинного интерфейса. Естественно, что любая компания заинтересована чтобы все узлы были именно её марки. Для этого компания Siemens передерживается такой позиции: продать хоть какой-то из узлов, а потом «принудить» купить все остальные. Как это выглядит? Например, вы покупаете ПЛК фирмы Siemens за 2000 евро (что достаточно дорого) и думаете что всё у вас теперь есть в системе контроллер, но на самом деле вам теперь надо купить программное обеспечение Step7 чтобы заставить работать данный контроллер, которое стоит от 4000 евро. Но после этого оказывается, что для того чтобы запрограммировать этот контроллер надо купить ещё и программатор которые стоит 20000 руб (500 евро), (а оказывается что на самом деле вы покупаете просто переходник USB-RS485 который должен стоить не больше 1000 рублей (25 евро)). Дальше вам надо подключить датчик к вашему ПЛК. Большинство датчиков работают по промышленным интерфейсам (profibus, CANopen, modbus, devicenet и т.д.) и у вас уже есть купленный за 500 евро переходник USB-RS485, значит к нему по идее можно подключить устройство на modbus или profibus, но вы этого не можете сделать и консультант из Siemens говорит «у Siemens такая политика, что они предлагают купить готовое решение под конкретную задачу, вы купили устройство для программирования, а для подключения датчика надо купить другое за 900 евро». Ко всему прочему Simens продвигает свой интерфейс profubus, под который очень мало датчиков. Для подключения датчиков по другим интерфейсам надо купить интерфейсный модуль, например CANOpen или DeviceNet. Причём все знают, что и CANOpen и DeviceNet работают по одинаковой шине CAN и аппаратно взаимозаменяемы, но Siemens говорит: «вы не можете подключить датчик DeviceNet к блоку CANOpen, они не совместимы», т.е. несовместимость создана искусственно на программном уровне, чтобы продать оба модуля. Теперь вы хотите ещё подключить периферийные входы выходы? Необходим заплатить ещё пару тысяч евро за модуль удалённого ввода/вывода. Но даже если вы купили уже какие-то модули, опять не факт что вы с ними сможете работать, потому что надо ещё купить программное обеспечение, которое поддерживает данные модули (это плюс к тому ПО которое вы купили для программирования ПЛК). Для того чтобы организовать человеко-машинный интерфейс надо ещё купить программный комплекс wincc, который опять же будет работать только под Windows.

Естественно потратившись так сильно на реализацию первого проекта и купив кучу программного обеспечения, переходников для программирования и т.д. вы будете вынуждены следующий проект делать на Siemens.

Siemens хвалят за его надёжность, давайте внимательно посмотрим чем обеспечивается эта надёжность. ПЛК Siemens – это обычные персональные компьютеры середины 90-х, построенные на знаменитых процессорах x286 и x386, даже не для специалиста понятно как сильно уже развился рынок электроники с 90-х годов и такой раритет как x286 и x386 вы не найдёте не в одном современном устройстве, кроме «надёжных» Siemens. Использование Wincc (для создание человеко-машинного интерфейса) тоже мягко говоря не оптимальный вариант для надёжных систем, потому что работает он по управлением ОС windows, которые в той же атомной промышленности в системах начиная с третьего класса безопасности уже использовать нельзя, ввиду того что там закрытый код и неизвестно какие могут быть ошибки или специальные закладные элементы. Да и тот же Sematic работает под управлением закрытой операционной системы и среда разработки Step7 тоже неизвестно что за компилятор и как он работает и какова вероятность его отказа.

Теперь говоря о простоте разработки, концепции «Siemens предлагает готовое решение». В идеале рекламируется:  возьмите ПЛК Siemens + Step7 + Wincc и вы быстро без обучения персонала сделаете систему управления. На самом же деле трудоёмкость разработке ПО под Siemens ничуть не меньше, чем разработки того же ПО под контроллер работающий на Linux, QNX и т.д. Ведь алгоритмы управления, концепцию управления ничто не может заменить и тут важны опыт и знания человека. Вопрос только в том понимает ли это тот, кто покупает Siemens, думая что сократит расходы на покупку специалиста для работы с этим оборудованием. На самом деле если поискать программиста по Siemens он будет стоить не дешевле чем любой другой программист хоть под Windows хоть под linux хоть под QNX плюс куча дополнительных расходов для покупки wincc, step7, программаторов и т.д. Ещё одним минусом разработки под Siemens– это то что там нет возможности работать с оборудованием на низком уровне, т.е. искусственное зажимание Siemens-ом в программные рамки, на практике это выливается в то, что вы можете работать только с теми датчиками, поддержку которых Siemens сделал, написать свой модуль под другой датчик вы не можете, перенастроить модуль CANopen на работу в сети DeviceNet тоже вы не можете и т.д.

Вопрос зачем использовать Siemens если можно сделать свой ПЛК на любом распространенном а главное современном процессоре (например ARM7, ARM9, ARM11) под управлением того же linux с открытым кодом или же QNX, при этом получить гибкую систему и уже целую кучу готовых программистов, которые у нас в стране пока ещё есть. Как можно создать действительно новые прогрессивные системы, если опираться только на то, что нам диктуют западные компании, очевидно что при таком подходе отставание нашей страны в этой области будет неизбежно расти.

Сегодня у страны ещё есть реальный шанс хотябы не отставать в этой области, потому что нам «втюхивают» оборудование западных фирм равное стоимости разработки+производства собственного оборудования, и ни смотря на это российских разработчиков часто принуждают использовать западное оборудование, несмотря на то что это получается дорого и «неуклюже»… Отдавая деньги западной компании мы помогаем им развиваться и тормозим развитие собственной страны. Кому это выгодно?

Сравнение проектов на Siemens и на отечественных аналогах

Для сравнения приведу пример одного и того же проекта реализованного на Siemens и на модулях Российской разработки.

Ниже приведены структурные схемы одной и той же системы управления на Siemens и на отечественных модулях. Надо отметить что на собственных модулях система имеет дублированные линии связи, а на Siemens нет. Если делать дублирование лини связи на Siemens то стоимость системы ещё больше увеличится. К тому же система на отечественной элементной базе имеет возможность подключения сервисного ноутбука по различным интерфейсам связи как по высокоскоростному на коротком расстоянии (до 100 м), так и по низко-скоростному помехоустойчивому на расстояние до 1 км. Система на Siemens имеет возможность работы только по высокоскоростному каналу до 100 м.

Система управления на Siemens

Система управления на отечественных модулях БФУС-2 и МИУВВ

Стоимость оборудования Siemens:

Шкаф 1

Шкаф 2

Шкаф 3

Шкаф 4

Шкаф 5

Итого:                   23732    eur                          1 eur = 39,7 р.                                                     942160 р. 

Программное обеспечение

SIMATIC S7, STEP 7 BASIC V10.5, SINGLE LICENSE                                       15840    р.

WINCC V7.0 RT 512, СИСТЕМНОЕ ПО, НА 512 ПЕРЕМ.                 163750 р.            

Итого с ПО:        1121750 р.

Стоимость оборудования НИИ МВС:

Шкаф 1

Шкаф 2

Шкаф 3

Шкаф 4

Шкаф 5

Итого:        349400 р.

Итак, получается, что стоимость проекта на оборудовании Siemens в несколько раз выше стоимости на собственных модулях. Это при том, что производство собственных модулей единичное, и их стоимость можно значительно снизить при серийном выпуске! К тому же система на Siemens обладает меньшим функционалом. Самое дорогое звено в системе на российских блоках – это импортный панельный компьютер. Сейчас ведутся разработки для того чтобы заменить это устройство на отечественное, но будут они закончены или нет при таком навязывании оборудования Siemens, большой вопрос…

Ниже представлена таблица сравнения российского ПЛК БФУС-2 с импортными аналогами:

ПЛК БФУС-2 – это разработка 2006 года, новые разработки 2010г. – это модуль интеллектуального удалённого ввода вывода МИУВВ. В сравнении с модулем удалённого ввода вывода Siemens он обладает рядом преимуществ:

1. Габариты: 103,4х70,6х60,9
2. При минимальных габаритах большое количество входов/выходов (48 входов или 42 выхода)
3. Наличие 2-х линий CAN, что позволяет строить двухканальные системы без увеличения цены
4. Полная диагностика выходных линий (обрыв, КЗ, перегрев, превышение питания)
5. Возможность программно изменять режим коммутации на +U или –U

Siemens: ET-200M

МИУВВ:

В разработке программного обеспечения ситуация такая же как и в разработке электронных модулей. Вот сравнение программного обеспечение для систему управления полярным краном, фирмы Siemens, сделанное на wincc, и наше программное обеспечение НИИ МВС для калининской АЭС. Надо отметить, что на wincc в принципе невозможно создание подобного интерфейса как у нас.

Внешний вид

Анализ входных\выходных сигналов

Вывод:

На сегодняшний день реалии таковы, что покупка готового оборудования Siemens по цене равно стоимости разработки и производства собственного. Преимущества создание своего очевидны, не только в рамках развития отрасли всей страны, но и в рамках конкретных проектов, т.к. у разработчика остаётся вся конструкторская документация на свой модуль и соответственно возможность дальнейшей его модернизации адаптации и продвижения на рынок. В этих условиях единственным способом продвигать дорогое и не очень удобное оборудование Siemens – это «покупать» различные сертификаты, «воздействовать» на руководство, чтобы отечественные разработки рассматривались как ненужные ненадёжные, а Siemens «совершенство» технологий и гарантия качества и принуждать разработчиков использовать в таких важных отраслях, как атомная промышленность оборудования одного из основных наших конкурентов в данной теме, при этом увеличивая стоимость оборудования с учётом всех «оплат» и «воздействий». Сможем ли мы оставаться конкурентоспособными через несколько лет при таком подходе? Ответ очевиден...!