ŘEŠENÍ PROBLEMATIKY VIRTUALIZACE SYSTEMŮ SCADA/HMI
1 SIDAT, spol. s r. o. (Ltd.), Zbrojnická 4/220, 162 00 Prague 6
[email protected] / www.sidat.cz
address for visitors and correspondence: Jinonická 80, 158 00 Prague 5 Maříkova 5, 621 00 Brno
Přednášející Martin Hurda, vedoucí projektu, praxe 12 let Miroslav Kiš, inženýr projektu, praxe 6 let
Virtualizace v průmyslu
2 /25
Obsah 1. SIDAT – charakteristika společnosti 2. Současný stav výpočetní techniky v průmyslu 3. Náhrada výpočetní techniky standardním způsobem 4. Náhrada výpočetní techniky pomocí virtuální počítačové infrastruktury 5. Technické řešení virtualizace 6. Příklad realizace
Virtualizace v průmyslu
3 /25
Charakteristika společnosti Společnost SIDAT je jednou z významných českých firem působící v oblastech • •
Automatizace výrobních procesů a technologií Průmyslové informační systémy
zejména v následujících oborech: • • • • • • •
Potraviny a nápoje Výroba stavebních hmot Chemický a farmaceutický průmysl Petrochemický průmysl Automobilový průmysl Zpracování odpadů Manipulace s jaderným palivem
Virtualizace v průmyslu
4 /25
Řešení SIDAT v jednotlivých oborech Průmyslová Automatizace
Průmyslová Informatika
Řídicí systémy pro navažování a míchání (kapalné, pevné)
Archivace a zpracování real-time hodnot
Řídicí systémy pro dopravu materiálu (kapalné pevné)
Monitoring a management energetiky, OEE a údržby
Řídicí systémy pro kompresory a turbíny
Systémy pro výstupní etiketování produktů
Řídicí systémy výrobních a manipulačních strojů
LIMS
Řídicí systémy pro těžbu a zpracování ropy
Modernizace a údržba informačních a vizualizačních systémů
Integrace řídicí úrovně do úrovně průmyslových informačních systémů (MIS/MES) Potraviny a nápoje, výroba stavebních hmot, chemický a farmaceutický průmysl, těžba a zpracování ropy, automobilový průmysl, zpracování odpadu a odpadních vod, manipulace s jaderným palivem
Projekce
Virtualizace v průmyslu
Výroba
SW
Instalace
Oživení
Školení
Servis
5 /25
Motivace • Dožívající zastaralý HW • Krátký životní cyklus nového HW a s tím nutně spojeného SW • Vysoký výkon nového HW
Virtualizace v průmyslu
6 /25
Současný stav výpočetní techniky • • • • •
Zastaralý HW serverů i pracovních stanic Špatně dostupné náhradní díly Nedostatečně řešené zálohování systémů Obtížná správa jednotlivých systémů Nákladný servis
Virtualizace v průmyslu
7 /25
Náhrada standardním způsobem V tomto případě se u výměny HW jednotlivých PC postupuje metodou „kus za kus“ • Výměna HW vede na problémy s kompatibilitou • Instalace nových verzí operačního systému • Vysoké náklady na upgrade SW řídicích systémů
• Obtížné zálohování jednotlivých systémů
Virtualizace v průmyslu
8 /25
Náhrada pomocí virtuální infrastruktury • Přesun aktuálního stavu SW z PC do virtuálního prostředí • Možnost zachování stávající verze OS • Možnost přenesení stávající verze SW řídicích systémů
• • • •
Jednodušší zálohování systémů Centrální správa systému Redukce množství potřebného HW Redundance na úrovni HW
Virtualizace v průmyslu
9 /25
Technické řešení virtualizace
Virtualizace v průmyslu
10 /25
Co je to virtualizace • Virtualizace • Činnost, jejíž podstatou je přenesení fyzické struktury do simulovaného (virtuálního) prostředí • Přeneseně pojmenování pro virtuální platformu
• Plná hardwarově-asistovaná virtualizace • Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V, VirtualBox, VMware ESX(i)
Virtualizace v průmyslu
11 /25
Vstupní předpoklady • Zdrojová data • Funkční fyzické počítače • Zálohy disků • Zálohy projektových dat
• Komunikace po síti Ethernet • Kompatibilita s architekturou procesorů x86 nebo x64
Virtualizace v průmyslu
12 /25
Stávající architektura
Virtualizace v průmyslu
13 /25
Nová architektura
Virtualizace v průmyslu
14 /25
Virtualizace stávající fyzické struktury
Virtualizace v průmyslu
15 /25
Tvorba nové virtuální struktury
Virtualizace v průmyslu
16 /25
Redundance • Redundantní HW na všech vrstvách • Síťová infrastruktura • Diskové pole • Servery
• SW řešení pro: • Vysokou dostupnost • Nepřetržitý běh
Virtualizace v průmyslu
17 /25
Orientační ceny Řešení malých rozměrů • náhrada jednoho fyzického serveru a tří stanic bez redundance • • •
Hardware: 100 000 Kč Instalace, konfigurace: 100 000 Kč Licence: 50 000 Kč
Řešení větších rozměrů • náhrada několika fyzických serverů a 10 stanic s vysokou dostupností • • •
Hardware: 700 000 Kč Instalace, konfigurace: 500 000 Kč Licence: 300 000 Kč
Virtualizace v průmyslu
18 /25
Reference • • • • • •
Heineken, Krušovice Pivovary Topvar, SAB Miller, Slovensko Plzeňský Prazdroj, SAB Miller, Plzeň Białystok Brewery, SAB Miller, Polsko Brano a.s., SBU slévárna, Hradec nad Moravicí Framagro a.s., Přerov
Virtualizace v průmyslu
19 /25
Shrnutí Mnoho počítačových systémů pro HMI/SCADA resp. DCS v průmyslových podnicích se blíží ke konci své životnosti. Jako vhodná metoda náhrady těchto systémů se ukazuje právě virtualizace. Nabízí jednoduchou správu, zálohování, budoucí modernizaci a rozšiřování.
Virtualizace v průmyslu
20 /25
Příklad realizace Pivovar Białystok, Polsko Počáteční stav • Nesourodá architektura bez možnosti centrální správy • Zastaralý a poruchový hardware s omezenými možnostmi zálohování
Koncový stav • Sourodá architektura s možností centrální správy • Platforma nezávislá na použitém hardwaru • Jednoduchá rozšiřitelnost a dlouhý životní cyklus Virtualizace v průmyslu
21 /25
Příklad realizace – stávající architektura
Virtualizace v průmyslu
22 /25
Příklad realizace – nová architektura
Virtualizace v průmyslu
23 /25
Příklad realizace – virtuální prostředí
Virtualizace v průmyslu
24 /25
Příklad realizace – zatížení systému
Virtualizace v průmyslu
25 /25