ARIES PLC110[M02]-MS4 وHMI وOPC وSCADA، أو كمية شاي البابونج التي يحتاجها الشخص. الجزء 1

مساء الخير أيها القراء الأعزاء لهذا المقال. أنا أكتب هذا في شكل مراجعة.

تحذير بسيطأود أن أحذرك أنه إذا فهمت على الفور ما نتحدث عنه من العنوان، فإنني أنصحك بتغيير النقطة الأولى (في الواقع، جوهر PLC) إلى أي شيء من فئة السعر بخطوة أعلى.
لا يوجد أي قدر من توفير المال يستحق كل هذا القدر من الأعصاب، بشكل شخصي.

بالنسبة لأولئك الذين لا يخافون من القليل من الشعر الرمادي واتساع التشنج العصبي، سأصف لاحقًا بالتفصيل كيف تم إنشاء هذه المعجزة التكنولوجية. تقدم هذه المقالة تحليلا موجزا للمشروع مع قدر معين من الانتقادات.

أصل. صياغة المشكلة

في الواقع، أنا أعمل في مكتب تصميم، ونقوم باختبار معدات التشغيل الآلي لدمجها في مصانعنا الجاهزة. وصلت مؤخرًا معدات OWEN إلى المستودع وتقرر تجميع منصة اختبار منه:

• PLC110[M02]-MS4 (البيئة التنفيذية MasterSCADA 4D)
• لوحة التشغيل SP307
• وحدة إدخال الإشارة التناظرية العالمية МВ110-224.2А
• MV110-4TD وحدة إدخال إشارة قياس الضغط
• وحدة القياس الكهربائية MV110-220.3M

هيكل النظام تم اختياره مع تمايز الشبكات حسب الغرض:

1. Modbus RTU يعتمد على RS-485 - اتصال بين PLC والأجهزة التابعة (الوحدات، محولات التردد، أجهزة الاستشعار الذكية، لوحة HMI SP307)، شبكة PLC الرئيسية.
2. Modbus TCP المعتمد على Ethernet - اتصال أجهزة PLC المختلفة مع بعضها البعض ومع خادم OPC
3. يعد خادم الكمبيوتر الشخصي الخاص بنظام OPC وSCADA بمثابة بوابة بين شبكتين مختلفتين في نفس الوقت (شبكة LAN الخاصة بالمؤسسة وشبكة وحدات التحكم Modbus TCP (محولي شبكة مع توجيه البيانات باستخدام أدوات Windows القياسية)
4. تتمتع الشبكة المحلية الخاصة بالشركة بإمكانية الوصول إلى الإنترنت عبر خادم وكيل

يظهر الهيكل العام للنظام في الصورة أدناه:

وظيفة مدمجة

• جمع وإعادة توجيه البيانات من PLC إلى خادم OPC
• التحكم والمراقبة المحلية عبر لوحة HMI
• التحكم والمراقبة من SCADA عبر خادم OPC
• التحكم من أي جهاز كمبيوتر من الشبكة المحلية للمؤسسة وعبر الإنترنت باستخدام عميل SCADA
• توصيل شاشات OPC المحمولة عبر الشبكة المحلية (LAN) والإنترنت
• بالطبع، الأرشفة وإنشاء التقارير

يبدو أنه لم يتم تفويت أي شيء. يوجد وصف عام للنظام، والآن، في الواقع، حول الموضوع (سأصف طرق الإزالة في المقالات مع تنفيذ كل عقدة):

الصعوبات التي واجهتها

1. وثائق PLC

تمت الإشارة إلى الاختبار التجريبي لـ PLC المُعلن على نواة MasterSCADA 4D من قبل الشركة المصنعة في عام 2012. على الرغم من هذا العمر المثير للإعجاب للمفهوم، كل ما لدى المطور في عام 2019 هو دليل برمجة مكون من 28 صفحة (!؟) تحتوي على معلومات مفيدة أقل قليلاً من لا شيء، ولقطات الشاشة في الدليل مأخوذة من MasterSCADA 3D، وهو أمر مضحك للغاية مع الأخذ في الاعتبار أن الواجهة قد تغيرت.

يتم أيضًا دعم سلسلة رسائل المنتدى المكونة من 20 موضوعًا بشكل نشط من قبل ثلاثة أتباع ومدير مبيعات.

2. بنية وحدات PLC

هذا موضوع منفصل للمناقشة. باختصار: يتواصل PLC مع الوحدات كأجهزة تابعة لـ Modbus RTU، والتي يجب أولاً تكوينها بواسطة الأداة المساعدة بشكل منفصل عن طريق توصيل كل منها بجهاز كمبيوتر عبر محول RS-485.

بالطبع، ربما يعرف الرجال الأذكياء كيفية القيام بذلك بدون محول عبر PLC، وتوصيل الوحدات النمطية بالشبكة بشكل تسلسلي وكتابة السجلات اللازمة، ولكن هذا يأتي مع الخبرة وكمية كبيرة من الألم.

بالنسبة للمطور الذي يرى مثل هذه البنية لأول مرة، فهي ليست سهلة الاستخدام على الإطلاق.
أيضًا، ترغب جميع الوحدات التناظرية في الفشل لأسباب غير معروفة، مع أخذ شبكة RS-485 بأكملها معهم في Terra Incognita، لكنني أريد أيضًا التحدث عن هذا بشكل منفصل، ملحمة كاملة بالطبع. المشكلة بالمناسبة عمرها 10 سنوات والشركة المصنعة تضحك عليها "يجب أن نعترف بأن القوالب لم تصلح لنا"ومع ذلك، فهذه هي الواجهة الوحيدة للتواصل مع الوحدات النمطية، وقد قام الأشخاص، بجدية تامة، بكتابة تطبيقات Modbus RTU الخاصة بهم لفترة طويلة.

وفي هذه الأثناء، كان شاي البابونج ينفد... الشمس كانت تغرب

3. إيد ماسترسكادا

لن نتحدث عن الأدوات الرسومية، فأنا لم أختبرها بشكل مكثف، ولكنني سأقول على الفور أنني لم أحبها.

نحن نتحدث عن تنفيذ تبادل البيانات واللغات القياسية IEC:

المدخلات والمخرجات المادية لوحدة التحكم ليست متغيرات عامة ولا يمكن الوصول إليها من أي جزء من البرنامج عن طريق كتابة اسم مستعار، على سبيل المثال "DI1". يجب عليك سحب هذا إلى كل برنامج باستخدام المقابض، حيث يتم تشكيل متغير محلي هناك، والذي يرث القيمة أو ينقلها. أولئك. إن جوهر PLC ذاته، في رؤيتي، قد ضاع قليلاً: يجب على الجهاز تبسيط برمجة منطق تشغيل القنوات المادية إلى المستوى "إذا تم تشغيل الإدخال DI1، قم بتشغيل الإخراج DO1"ويبدو مثل هذا "الإدخال DI1 - المتغير LI1 - المتغير LO1 - الإخراج DO1"، أيضًا، نظرًا للجهل بمبدأ IDE هذا، يمكنك التقاط تحذير مبهج "التحويل المنطقي إلى منطقي مستحيل" (على الأرجح، أحدهم مؤشر، لكنني أتخيل أنه أكثر انسجامًا في محرري المبدعين) .

مكتبات لغات ST وFBD وSFC ضخمة للغاية وهناك خيار لسهولة البرمجة، ومع ذلك، فإن هذه المكونات ليست وظائف، ولكنها فئات يتم تضمين الأساليب فيها، وثانيًا، معظمها ليس لديه مساعدة في الوصف الوظائف وأنواع البيانات. قادني المثابرة إلى مكتبات CodeSys kernel، حيث تم أخذ كل هذه الوظائف، وساعدتني مساعدتهم.

4. تبادل مع لوحة SP307

حدث مثير للاهتمام تمامًا لأولئك الذين ليس لديهم مكان لقضاء بضعة أيام.

اختبار واجهة المستخدم الرسومية القياسي (HMI أو SCADA) بالنسبة لي هو إجراء 6 اختبارات:

1. قراءة إشارة منفصلة
2. تسجيل إشارة منفصلة
3. قراءة قيمة عددية
4. كتابة قيمة عددية
5. القراءة قيمة حقيقية
6. كتابة قيمة حقيقية

وبناء على ذلك، أرسم 6 مكونات بدائية على الشاشة وأقوم بفحص كل منها بالترتيب
التبادل هو نفسه تمامًا كما هو الحال مع الوحدات النمطية، ولكن من منفذ RS-232/485 PLC منفصل، ويبدو أنه أكثر استقرارًا. نظرًا لأنه تابع لـ HMI، فقد كتبت إليه عن طريق التغيير، وقرأته في استقصاء 500 مللي ثانية، حتى لا تفوت إجراءات المشغل.

تم إكمال النقاط الأربع الأولى بشكل مثالي، لكن النقطتين 4 و 5 تسببتا في حدوث مشاكل.

نرسل بيانات من النوع Single Float، ونعرضها على الشاشة ونرى أن البيانات ليست هي نفسها، على الرغم من أن جميع إعدادات الإخراج (Float، وتسجيل البعد 1، وما إلى ذلك) صحيحة. سيكون من الكذب القول إن السابقة غير موصوفة في الوثائق، ولكن حاول العثور على أي منها وأين، فهو أمر مضحك من الخارج.

بعد بحث هستيري في كافة الإعدادات المتعلقة بالبيانات نفسها وإرسالها، نكتب إلى الدعم الفني، وتكون الاستجابة في المتوسط ​​من 5 إلى 6 أيام تقويمية، ونعمل وفقًا لبرنامج الدعم الفني القياسي "تحقق من تشغيل الطاقة - تحقق من إصدار البرنامج - يرجى الانتظار لمدة أسبوع آخر - فلنكتشف ذلك بأنفسنا ".

بالمناسبة، تم تحديد ذلك عن طريق تثبيت علامة واحدة في مكان غير مناسب على الإطلاق مع توقيع غير مناسب على الإطلاق.

في وظائف الشاشة لا يتم تضمين إدخال الإشارة التناظرية بتنسيق "Slider".، لا يمكن إدخالها في حقل النص إلا باستخدام الأرقام. إنه أمر مذهل ببساطة، إما أن نكتب الأزرار "±" والبرنامج النصي بأنفسنا، أو ندخل رقمًا من لوحة المفاتيح، وننسى التحكم الناعم في بعض محركات الأقراص.

لن أبالغ في تحميل المقالة، لذا سأصف المشكلات المتعلقة بالمستوى الأعلى في الجزء الثاني.

تلخيص أريد أن أشير إلى أنه كان لدي الحرية الكافية والكثير من الوقت لحل هذه المشاكل التي تبدو للوهلة الأولى مضحكة ولكنها تسبب الكثير من الألم للضحية. وفي ظروف الوقت المحدود، من الأهمية بمكان مواجهة مثل هذه المشاكل.

ملاحظة: جميع الأطروحات المقدمة هنا ذاتية، وما هي إلا محاولة لتحذير غير المستعدين، وعدم التمييز ضد الشركات المصنعة، أطلب منك أن تأخذ هذا المقال من وجهة النظر هذه.

الجزء الثاني موجود بالفعل هنا: انقر

المصدر: www.habr.com