🥇ОВЕН ПЛК110[M02]-MS4, HMI, OPC и SCADA, или колко е необходимо на човек да пие Ромашков чай. Част 2

Добър ден, приятели. Втора част от прегледа настигна първата, и днес пиша обзор на нивото на системата, обозначено в заглавието.

В групата от инструменти на високо ниво, ние включваме всичкото софтуерно и хардуерно оборудване, което стои над мрежата на ПЛК (IDE за ПЛК, HMI, утилити за честотни инвертори, модули и т.н. не се включват тук).

Структурата на системата от първата част ще приложа отново, за да бъде по-лесно да се разбере за какво става въпрос.

И така, на виското ниво спадат:

ПК-шлюз, маршрутизиращ трафика между две мрежи (мрежа на ПЛК и LAN на предприятието)
OPC-сървър — софтуер, събиращ данни от Modbus TCP мрежата и интерпретиращ ги за обработка в SCADA и БД
SCADA — Комплекс от софтуер, включващ сървър и клиенти. Нашият графичен интерфейс за мониторинг и управление на процесите
СУБД — софтуер, който ни позволява да архивираме данните, получаващи се в SCADA и, при необходимост, да ги извличаме за преглед на графици, логове и формулиране на отчети

Корпоративната мрежа (КС) на предприятието няма да засягам, тъй като тя е в компетенцията на нашия системен администратор, но ще разкажа как взаимодействам с него, какви задачи поставям, когато описвам реализацията на системата, а не прегледа.

И така, да започнем

Първо, реализираме физическия хардуер, който ще работи при нас. Хардуерно, за функционирането в двете линуксов? мрежи компютърът изисква два, собствено, мрежови адаптера. Първият беше on-motherboard адаптер (за работа в КС), а вторият (за работа в Modbus-TCP) вкарах в PCI-E порта и от него изведох патчкорд на рутера (просто за да не разпръсквам кабели от шкафовете с ПЛК до ПК по бюрата. От страната на ПЛК, разбира се, също поставяме рутер).

Всъщност, това е достатъчно, за да функционира компютърът в двете мрежи, но по подразбиране мрежите няма да виждат една друга, нужно е още да се натискат бутони.

Важно е настройването на мрежовите връзки:

Свързването в КС не трябва да се извършва с получаване на адрес от DHCP сървър, нужно е ръчно да се зададат настройките на адаптера (адресът не трябва да попада в обхвата на адресите на DHCP), с задължително указване на мрежовия шлюз. В по-късно е много важно при организирането на дистанционен достъп.
Не е нужно да се опитвате да направите мрежов мост между адаптерите, цялата маршрутизация се извършва при активиране на съответната услуга на Windows
Ако искате да имате достъп до мрежата на PLC от всяко компютърно управление, маршрутизацията трябва да се конфигурира за основния шлюз на мрежата
За организиране на отдалечен достъп препоръчвам да се използват нестандартни свободни портове, за да се отсеят недо-хакери
Не е необходимо да се инсталира допълнителен софтуер, всичко се извършва с помощта на стандартни средства на Windows

Софтуерът

Исках да избера продукти, които отговарят на определени критерии:

Роден производител — ако мога да се свържа с англоговоряща техническа поддръжка чрез всички налични канали, то не всички мои колеги могат да се похвалят с това. Обслужването на системата трябва да е достъпно за всички, за да не ме притесняват по време на почивката ми.
Също така, отбелязвам, че цената на родния софтуер е по-близка до нашата реалност и е приемлива за клиентите
Относително нов, но в същото време малко проверен, просто защото искам да бъда в крак с времето
Приятен, естетичен интерфейс — не всяка SCADA може да се похвали с това. За съжаление, дизайнът в автоматизацията ще отнеме още време, а потребителските качества на крайния продукт трябва да виждаме на високо ниво
Лесна интеграция на OPC, SCADA и СУБД (без танци с бубни, минимум натискане на бутони), така че да може да се изпрати на Камчатка (в пряк смисъл, имаме заводи на клиенти там) обикновен настройчик на АСУТП, а не системен архитект

OPC-сървър

По време на запознаването си с MasterSCADA 4D, докато тествдах PLC, активно посещавах сайта на производителя и видях, че предлагат собствени OPC-сървъри практически за всеки протокол за предаване на данни. За протокола Modbus те предлагат отделен Master OPC Universal Modbus Server, т.е. той говори само на Modbus.

По-долу е скрийншот на интерфейса: доста лаконично, според мен, без излишно, но може би опитен потребител ще усети нещо, което му липсва.

Ограничение на безплатната версия — 32 тагa, но сложих булеви променливи в регистрите и изпращах това с един таг LONG INT, а в SCADA вече „разделях“ на битове, малък трик, надявам се да не ме търсят за това. Между другото, не всички SCADA системи могат да работят с отделни битове на словото, така че рецептата не е универсална.

На приемането на първия таг от тип REAL след инсталирането на OPC ми отне около минута, затова не продължих да търся, простотата ми беше достатъчна. Въпреки това, справедливо е да се отбележи, че софтуерът дори предвижда изпълнение на потребителски скриптове за получаване на данни, което може значително да разшири функционалността в умелите ръце.

SCADA система

Под този въпрос имам предвид не само създаването на красива и функционална среда за потребителя, но и удобството за разработчика, тъй като програмистът, който ще прелиства документацията поне 15 минути на час в търсене на необходимата информация, губи в деня (чисто аритметически) до 2 часа, което представлява 25% от работния ден. Моля, отбележете, че не смятам избора си за абсолютно обективен, на вкус и цвят, както се казва…

Националният пазар на SCADA системи предлага:

Simple SCADA
SimpLight
MasterSCADA 4D
ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ
КАСКАД

Признавам, че не търсех по-нататък, възможно е да има и нещо друго. Като вземем предвид, че избрах, значи операцията премина успешно. Нека разгледаме тези системи, припомняйки критериите, описани по-горе:

КАСКАД — веднага получи най-ниска оценка за визуализация, дори не свалих дистрибутива. Излязлите от Win95 контроли поставиха дебела точка на този софтуер.
Без оценка
ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ — също не свалих, но причините тук не са само в интерфейса, въпреки че и той, според мен, оставя желателно. Първо, продуктите на ОВЕН след половин месец тестване и отстраняване на грешки на PLC с модули предизвикват у мен основателни опасения по отношение на надеждността и гъвкавостта. А второ, това SCADA се позиционира като система за мониторинг и управление в мрежи за електрическо разпределение на първо място. За моите нужди в хранителната индустрия не съвсем подхожда (дори да умее всичко, маркетолозите все пак сами стесняват целевата аудитория). Следователно минавам.
Без оценка
MasterSCADA 4D — на пръв поглед, това е най-очевидният и прост вариант. Обяснявам:
- Не изисква отделна инсталация на OPC сървър при работа с PLC на ОВЕН, драйверите вече са вътре.
- Като цяло, доста приятен и красив интерфейс, контролите също получават стабилни 4/5
- Удобна среда за проектиране
Всичко изглежда отлично и добре, разглеждах тази система без алтернативи, когато поех контролера в ръцете си, НО:
В един хубав ден отворих проекта в режим RunTime (симулация на работа), а ми изскочиха 4 празни прозореца, трия очи, затварям, проверявам мениджъра на проекта, рестартирам – същото. След това извърших ред стандартни манипулации като анализ на направените промени, рестартиране на компютъра и т.н., които не доведоха до резултат. Резултат: прибирам дистрибутива за по-добри дни, нямам желание да се занимавам, ненадеждно.
Оценка: 3.5/5 Хубава опаковка, съдържанието не е много добро
Simplight — признавам, че ме омагьоса съотношението функционалност/цена от техническия бюлетин на сайта на производителя. Там е Web-сървър и SMS, E-mail и много клиенти и много свързващи OPC, всичко това струва около 5000 рубли в момента на написване на статията — стотинки. А ако сте разработчик и направите отделно запитване в онлайн анкетата на сайта, те ще ви изпратят версия на дистрибутива за 200 етикета без никакви ограничения, което според мен е много готино. Това, без съмнение, е плюс.
А сега минусите:
Основният: IDE е набор от автономни инструменти, които имат ограничена функционалност, поради което при работа над един проект ще трябва да държите отворени 3-4 прозореца + помощ + документация, което не е удобно дори на многоекранна система.
- Външният вид е под средното ниво, сякаш е рисуван в Paint
- Помощната информация е много оскъдна
- Функционалността е силно ограничена, което личи при настройките на тенденции и графики
- Редакторът на скриптове е видим на пиксели, което дразни очите
- Настройката на софтуерните етикети е истинско удоволствие
- Ако искате просто да пренесете проекта на флашка за редактиране на друг компютър, това е доста сложно. Неясна файловата структура на проектите
- Търговските специалисти активно навлизат в живота ви, което дразни
На изображението: редактор на скриптове Simplight

Оценка: 3.0/5 Съдържанието е добро, опаковката липсва напълно
Simple SCADA — това е моят избор, тук със сигурност ще съм необективен, но все пак. Производителят предлага на избор 2 типа DEMO: с ограничение от 64 външни тагове и леко намалена функционалност или напълно функционална с ограничение на Runtime от 1 час (след което сървърът SCADA трябва да бъде рестартиран). Цената на дистрибутива в най-простата си версия започва от 6900р. в момента на написване на статията.

Предимства:
- Много красиво, както IDE, така и елементите за управление
- Подробна справка, всичко е описано от и до
- Лесна интеграция на данни от OPC-сървера
- Най-простият интерфейс, дори интуитивно разбираем
- Лесна интеграция на СУБД
- За стартиране на отдалечен клиент не се изисква наличие на проекта
- Страхотен генератор на отчети
- За всички обекти съществуват събития от типа OnClick, OnMouseEnter и др. По принцип IDE прилича на опростен редактор Delphi Embarcadero, а редакторът на скриптове има подсказка
Минуси:
- Елементите за управление, които могат да се използват — не са много (има възможност за създаване на потребителски)
- Тъй като SCADA е практически Plug and Play, мисля, че съществуват ограничения и във функционалността, но не се сблъсках с тях
- Трендове с пълен контролн панел (масштабиране, пауза, превъртане) се показват само в отделен прозорец
- За напълнофункционална лицензията ще струва значителна сума (от 38000р. нагоре)
Оценка: 4.5/5 Начинката - добре, опаковката - добре

База данни

Тук изборът беше много по-лесен, Simple SCADA предлага за използване два продукта - MS SQL Server и MySQL. Вторият за мен се оказа по-близък, тъй като вече бях работил с него, затова спрях на него.

Мога да отбележа, че цялата настройка на архивирането се състои в инсталирането на пакета от Oracle и неговата проста настройка, а след това свързването с един клик в SCADA.

След това избираме в мениджъра на тагове какво да архивираме, а какво не и се наслаждаваме.

Благодаря на всички за вниманието.

Нататък следва цикъл от статии с последователно описание на решаването на проблемите, с които се сблъсках и, като резултат, създаването на система Step-by-Step.

Източник: habr.com