Как должен выглядеть нижний уровень в будущем?

Традиционно задачи сбора технологических данных и управления технологическими процессами решаются на базе промышленных контроллеров. Однако, промышленные контроллеры, приближающиеся по своим вычислительным мощностям к небольшим промышленным ПК, в силу специфичности их задач, как правило работают на операционных системах с прикладным ПО, которые не способны решать все возрастающие по своей сложности и ресурсоемкости задачи, как, например, итерационные задачи оптимизации работы отдельных компонентов/агрегатов системы/электростанции. Для этого возможно использование промышленных серверов небольшой мощности, устанавливаемых непосредственно на объекте или даже на выделенном технологическом узле, ближе к оборудованию. Это так называемые edge-устройства. Такие устройства позволяют решать задачи не только сбора, обработки и передачи технологических данных на верхние уровни и управляющих воздействий на исполнительные устройства, но и специфичные "серверные" прикладные задачи. При этом на верхние уровни должна передаваться именно обработанная и только запрашиваемая информация, что уменьшает ее объем. Передача данных совместно с контекстом, который обеспечивает цифровая модель, реализует их «прозрачность» для ИТ- структур. По факту в этом и заключается основная мысль Industry 4.0 - объединение операционных и информационных технологий (OT+IT). Таким образом edge-устройства могут являться нижним уровнем распределенной системы "умной электростанции".

Edge-устройства, реализованные на небольших (например, одноплатных) промышленных компьютерах, способны решить задачу объединения данных в едином информационном пространстве от географически удаленного вспомогательного оборудования, например, береговая насосная станция, вентградирни, мазутохозяйство и другие вспомогательные системы электростанции могут оснащаться такими устройствами «малой автоматизации».

Все протоколы связи первичных измерителей должны быть цифровыми, например, могут быть реализованы в OPC UA с поддержкой OPC UA + PA-DIM SPECIFICATION. Сигналы управления в перспективе целесообразно перевести для унификации на протокол OPC UA FLC (Field level communication), которое гарантирует время и доставку сигналов автоматического управления. Ведущие мировые компании в области АСУ уже реализовали пилотные устройства с протоколом OPC UA FLC. Данные предоставляются серверами OPC UA. Клиент или подписчик OPC UA может получить доступ к этим данным. Система может быть как сервером, так и клиентом одновременно.

Edge-устройство позволит обеспечить более простое обновление прикладного программного обеспечения, решать задачи первичной и более глубокой обработки данных ближе к оборудованию.