Санкционные ограничения серьёзно ударили по российской промышленной автоматизации: контроллеры и модули B&R перестали поставляться официально, а серый импорт предлагает подержанные устройства по цене от полумиллиона до трёх с половиной миллионов рублей за штуку. Особенно остро проблема стоит на старых объектах, где уже смонтированы стойки B&R X20, работающие по протоколу POWERLINK. Замена таких стоек обошлась бы слишком дорого, а поиск нового контроллера превратился в квест. Инженер-практик, оставшийся один на две сотни моек, разработал метод, позволяющий вместо умершего контроллера установить мини-ПК, не трогая ни стойки, ни проект. О деталях он рассказал в новой статье, продолжив предыдущую публикацию о выживании в условиях санкций.

Суть решения в том, что логика проекта, написанного в Automation Studio, исполняется на ПК с помощью штатного симулятора ARsim. Этот симулятор обычно используется для отладки, но мало кто знает, что он умеет общаться с реальной периферией по Modbus TCP. Таким образом, проект не переписывается: визуализация, удалённые рабочие столы и логика остаются нетронутыми, меняется только конфигурация ввода-вывода. Однако у ARsim есть ограничения: он поддерживает только Modbus TCP, а не POWERLINK, и является 32-битным приложением, резервирующим буферы под каждую Modbus-станцию. В проекте 2019 года десять Modbus-устройств, и уже при семи станциях симулятор упёрся в адресное пространство: занято 2038 мегабайт из 2048, на визуализацию не хватило четырёх, и рантайм перезапустился. Эти ограничения обходятся установкой шлюза между ARsim и реальным железом, при этом в проекте остаётся ровно одна Modbus-станция.

Почему нельзя подключить POWERLINK напрямую к ПК? Ответ кроется в архитектуре B&R: у панельных ПК POWERLINK реализован на отдельной интерфейсной плате, у компактных контроллеров — в ПЛИС, а среди почти двух тысяч модулей каталога нет ни одного с обычным процессором, только x86-ПК. Драйвер POWERLINK для ПК существует, но привязан к единственному чипу — Intel 82574L. Промышленный рантайм ARwin требует старый PCI-слот, фирменную карту и лицензионный USB-ключ. Поэтому сохранить стойки можно только с собственным мастером шины. Инженер проанализировал проект и выяснил, что миллисекундный такт нужен лишь для двух задач: подсчёта импульсов расходомеров (от этого зависит тарификация) и формирования стомиллисекундных импульсов дозаторов химии. Эти функции переехали в шлюз, работающий на выделенном ядре ПК с тем же циклом в две миллисекунды.

В шлюз перенесены десять свободнобегущих 32-битных счётчиков импульсов, восемь генераторов импульсов дозаторов, зеркало входов-выходов, пересчёт шкал и диагностика узлов. Для стоек 2019 года это 184 сигнала: каждые две миллисекунды 152 байта из стоек и 43 байта в стойки. Шлюз отдаёт готовые данные по Modbus TCP, и для ARsim это выглядит как обычная Modbus-станция. Фактически используются два шлюза: новый преобразует POWERLINK в Modbus TCP и подготавливает данные по логике каналов, а штатный, работающий с 2023 года на всех мойках с мини-ПК, собирает устройства Modbus TCP в единую таблицу. Относительно этой таблицы и переконфигурируется проект. В итоге всё многообразие стоек и внешних устройств схлопывается в одну Modbus-станцию, а остальное скрыто за шлюзами. Конфигурация для Automation Studio генерируется автоматически: специальный генератор читает описание стоек и привязки сигналов из исходного проекта 2019 года и создаёт одну Modbus-станцию, блоки опроса, более трёхсот привязок переменных, таблицу для сводного шлюза и карту адресов для шлюза POWERLINK. Единый источник данных исключает расхождения.

До этого инженер уже перевёл около сотни новых моек на мини-ПК с 2022 года, но там использовались стойки других производителей на Modbus TCP. Со старыми объектами ситуация сложнее из-за родных стоек B&R и протокола POWERLINK. Рынок промышленной автоматизации в России после ухода западных вендоров ищет обходные пути: кто-то закупает оборудование через третьи страны, кто-то переходит на азиатские аналоги. Однако предложенное решение уникально тем, что позволяет сохранить существующую инфраструктуру и проектные наработки, что критически важно для объектов с длительным сроком службы. По оценкам, стоимость подержанного контроллера B&R составляет от 500 тысяч до 3,5 миллионов рублей, и при массовых отказах затраты стали бы неподъёмными. Новый подход снижает расходы на порядок, используя доступные мини-ПК.

Для российского рынка это означает возможность продлить жизнь сотням объектов, не дожидаясь импортозамещения. Отраслевые специалисты отмечают, что подобные решения появляются всё чаще, но обычно они требуют переписывания проектов или замены стоек. Здесь же удалось избежать и того, и другого. Альтернативы, такие как полная замена на российские контроллеры (например, от «ОВЕН» или «Текон»), требуют значительных трудозатрат и времени на переобучение персонала. Использование ПЛК из дружественных стран (Китай, Турция) также сопряжено с логистическими и интеграционными сложностями. Метод с ARsim и шлюзами выглядит более гибким, хотя и требует глубоких знаний Automation Studio и сетевых технологий. Пока неизвестно, насколько решение масштабируемо для других отраслей, но в сегменте моек оно уже доказало работоспособность.

В перспективе автор обещает рассказать о третьем ограничении ARsim, связанном с непрерывной работой, которое уже решено на его стороне. Остаются открытые вопросы: как решение поведёт себя при увеличении количества сигналов, насколько оно надёжно в долгосрочной перспективе и готов ли автор делиться деталями с сообществом. Тем не менее, факт остаётся фактом: санкции подталкивают инженеров к нестандартным ходам, и такие истории показывают, что даже в изоляции можно поддерживать работоспособность критической инфраструктуры. Возможно, подобные практики вскоре станут типовыми для российских предприятий, вынужденных искать обходные пути.