Affordable Access

Redundantna virtualizacija nadzorno-krmilnega sistema

Authors
  • ŠTERK, MATEJ
Publication Date
Sep 13, 2016
Source
University of Ljubljana
Keywords
Language
Slovenian
License
Green
External links

Abstract

V diplomskem delu je opisana nadgradnja obstoječih strežnikov pri stranki, katere primarna dejavnost je proizvodnja cementa, na dva virtualna strežnika VMWARE ESXi 6.0 s pripadajočo programsko opremo. Odločitev za nadgradnjo je bila sprejeta zaradi več razlogov. Prvotno smo želeli odpraviti drago in nepotrebno vzdrževanje dvaindvajsetih različnih fizičnih strežnikov in izpade proizvodnega sistema, ki so povezani z izpadi katerega koli od teh strežnikov. Prav tako pa smo želeli odpraviti izpad poročilnega sistema, vezanega na strežnik, kjer je za zbiranje podatkov bil prej uporabljen programski paket za arhiviranje Proficy Historian 3.5. Ob izpadu strežnika, kjer je potekal zapis zgodovine, smo ostali brez podatkov tudi za načrtovano in sprotno porabo, ker nismo mogli priti do stroškovne bilance za določeno preteklo obdobje. Hkrati smo se rešili nepotrebnih stroškov, povezanih s porabo električne energije, ki jo je povzročilo delovanje prejšnjih strežnikov, prepotrebnih UPS sistemov in hlajenje strežniških omar. Pridobili smo tudi na skrajšani mrežni povezavi, ki jo je zahtevalo večje število strežnikov. Ker sta virtualna strežnika povezana preko skupinske nastavitve, smo ob izpadu enega od strežnikov dosegli neprekinjeno delovanje sistema z visoko razpoložljivostjo. Strežnika sta tudi lokacijsko ločena in povezana z optičnim kablom, diskovna polja in 10G stikalno omrežje pa so podvojeni in redundantni. Ob izpadu enih, druga takoj prevzamejo vso operativnost, s čimer smo želeli poskrbeti za nemoten delovni proces proizvodnje, nizke stroške vzdrževanja, lažje oddaljeno upravljanje strežnikov, lažje bodoče nadgradnje, varnost in zanesljivost sistema ter nižje stroške investicij v novo opremo. Z zgoraj naštetim smo ob izpadu strojne opreme zagotovili nemoteno obratovanje delovnega procesa. Na programskem nivoju je bilo potrebno rešiti preklop ob izpadu aktivnih SCADA strežnikov na tiste, ki so v pripravljenosti. Za rešitev naštetih težav smo izbrali ponudnika, ki se nam je zdel najbolj primeren. Na sami proizvodni lokaciji so bili nameščeni strežniki s starejšo verzijo tega ponudnika, in sicer Proficy HMI/SCADA iFix 3.5, zato smo se odločili za nadgradnjo na verzijo 5.8. Za lažjo preglednost operaterjem je bila sprejeta odločitev za povečanje ločljivosti s 1280x1040 na polno HD resolucijo 1920x1200. Namesto desetih fizičnih računalnikov, kjer so bili postavljeni odjemalci, smo jih postavili 6, ki preko ethernet omrežja dostopajo do virtualnih strežnikov, preklop SCADA sistema pa je rešen na nivoju virtualnega strežnika, tako da operater niti ne zazna, kdaj se je preklop ob morebitnem izpadu zgodil. Ob prej omenjenem problemu z arhiviranjem podatkov smo na virtualni strežnik namestili tri virtualne strežniške računalnike. Dva potrebujemo za najnovejšo opremo za arhiviranje podatkov Proficy Historian 6.0, ki po novem vsebuje redundantno rešitev v primeru izpada enega od Historian strežnikov. Na enem je postavljen Historian strežnik, na drugem pa njegova zrcalna kopija. Vse skupaj pa je povezano s SQL strežnikom, ki je postavljen na tretjem virtualnem računalniku. S tem smo poskrbeli, da z izgubo katerega koli od teh treh strežnikov ne izgubimo potrebnih podatkov za obdelavo. Tako sem na vseh področjih poskrbel za rešitev, pri kateri sistem in proizvodni procesi nemoteno delujejo po izpadu katerega koli zgoraj naštetega sklopa. Seveda pa smo v določenih primerih, kot je izpad elektrike (določen čas ob izpadu je sistem pokrit z UPS sistemi) ali krmilne enote, nemočni. Prostor za nadgradnjo vidim predvsem na krmilnem nivoju, saj bi lahko naročili krmilnike, ki bi bili redundantni obstoječim in bi imeli pokrit izpad krmilne enote, vendar je ta rešitev ekonomsko neupravičena in se zanjo nismo odločili.

Report this publication

Statistics

Seen <100 times