Zima dolazi. Programabilni logički kontroleri (PLC) postepeno se zamenjuju ugrađenim personalnim računarima. To je zbog činjenice da snaga računara omogućava da jedan uređaj inkorporira funkcionalnost programabilnog kontrolera, servera i (ako uređaj ima HDMI izlaz) i automatizovane operaterske radne stanice. Ukupno: Web server, OPC deo, baza podataka i radna stanica u jednom kućištu i sve to po ceni jednog PLC-a.
U ovom članku ćemo razmotriti mogućnost korištenja takvih ugrađenih računara u industriji. Uzmimo uređaj zasnovan na Raspberry Pi kao osnovu, korak po korak opišemo proces instaliranja otvorenog besplatnog SCADA sistema ruskog dizajna na njemu - Rapid SCADA, a takođe razvijemo projekat apstraktne kompresorske stanice, zadatke koji će uključivati daljinsko upravljanje kompresorom i tri ventila, kao i vizualizaciju procesa proizvodnje komprimiranog zraka.
Odmah da rezervišemo da se problem može rešiti na dva načina. U osnovi se ni po čemu ne razlikuju jedni od drugih, pitanje je samo estetska i praktična komponenta. Dakle, potrebno nam je:
1.1 Prva opcija podrazumijeva prisustvo samog Raspberry Pi 2/3/4, kao i prisustvo USB-to-RS485 pretvarača (tzv. „zviždaljka“, koja se može naručiti od Alliexpressa).
Slika 1 - Raspberry Pi 2 i USB na RS485 pretvarač
1.2 Druga opcija uključuje bilo koje gotovo rješenje zasnovano na Raspberry-u, preporučeno za instalacije u industrijskim okruženjima sa ugrađenim RS485 portovima. Na primjer, kao na slici 2, baziran na Raspberry CM3+ modulu.
Slika 2 — AntexGate uređaj
2. Uređaj sa Modbusom za više kontrolnih registara;
3. Windows PC za konfiguraciju projekta.
Faze razvoja:
Dio I. Instaliranje Rapid SCADA na Raspberry
1. Popunite na web stranici Rapid Scada da dobijete distribuciju i preuzmete najnoviju verziju za Linux.
2. Raspakujte preuzete datoteke i kopirajte fasciklu “scada” u direktorijum / opt uređaji.
3. Stavite tri skripte iz foldera “daemoni” u direktorij /etc/init.d
4. Dajemo potpuni pristup trima folderima aplikacija:
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/config
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/log
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/storage⠀5. Pravljenje skripti izvršnim:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Dodajte spremište:
sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/debian stable-stretch main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update⠀7. Instalirajte Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Instalirajte Apache HTTP server:
sudo apt-get install apache2⠀9. Instalirajte dodatne module:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Kreirajte link do web aplikacije:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Kopirajte datoteku iz preuzete arhive u folder “apache”. scada.conf u imenik / etc / apache2 / sites-available
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Hajdemo ovim putem sudo nano /etc/apache2/apache2.conf i dodajte sljedeće na kraj datoteke:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Izvršite skriptu:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Ponovo pokrenite Raspberry:
sudo reboot⠀15. Otvaranje web stranice:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. U prozoru koji se otvori unesite svoju prijavu "Admin" i lozinku "12345".
Dio II. Instalacija Rapid SCADA na Windows
Instalacija Rapid SCADA na Windows će biti potrebna za konfiguraciju Raspberry i projektne konfiguracije. U teoriji, to možete učiniti i na samom raspberry-u, ali tehnička podrška nas je savjetovala da koristimo razvojno okruženje na Windows-u, jer ovdje radi ispravnije nego na Linuxu.
Hajde da počnemo:
- Mi ažuriramo Microsoft .NET Framework na najnoviju verziju;
- Preuzimanje Rapid SCADA za Windows i instaliranje van mreže;
- Pokrenite aplikaciju "Administrator". U njemu ćemo razvijati sam projekat.
Prilikom razvoja morate obratiti pažnju na neke točke:
1. Numeracija registara u ovom SCADA sistemu počinje od adrese 1, tako da smo morali povećati numeraciju naših registara za jedan. U našem slučaju to je: 512+1 i tako dalje:
Slika 3 — Numerisanje registara u Rapid SCADA (slika na koju se može kliknuti)
2. Za rekonfiguraciju direktorija i ispravnu implementaciju projekta na Linux operativni sistem, u postavkama morate otići na “Server” -> “General Settings” i kliknuti na dugme “Za Linux”:
Slika 4 - Rekonfiguracija direktorija u Rapid SCADA (na sliku je moguće kliknuti)
3. Definirajte polling port za Modbus RTU na isti način kao što je definiran u Linux sistemu uređaja. U našem slučaju jeste /dev/ttyUSB0
Slika 5 - Rekonfiguracija direktorija u Rapid SCADA (na sliku je moguće kliknuti)
Ako imate bilo kakvih pitanja, sva dodatna uputstva za instalaciju možete dobiti na ili na njihovom .
Dio III. Razvoj projekta i preuzimanje na uređaj
Razvoj i vizualizacija projekta kreira se direktno u samom pretraživaču. Ovo nije sasvim uobičajeno nakon desktop SCADA sistema, ali je prilično uobičajeno.
Zasebno, želio bih napomenuti ograničeni skup elemenata vizualizacije (slika 6). Ugrađene komponente uključuju LED, dugme, prekidač, vezu i pokazivač. Međutim, veliki plus je što ovaj SCADA sistem podržava dinamičke slike i tekst. Uz minimalno poznavanje grafičkih uređivača (Corel, Adobe Photoshop, itd.), možete kreirati vlastite biblioteke slika, elemenata i tekstura, a podrška za GIF elemente omogućit će vam da dodate animaciju vizualizaciji tehnološkog procesa.
Slika 6 — Alati za uređivanje shema u Rapid SCADA-i
U okviru ovog članka nije bio cilj da se korak po korak opiše proces grafičkog kreiranja projekta u Rapid SCADA-i. Stoga se nećemo detaljnije zadržavati na ovoj tački. U razvojnom okruženju, naš jednostavan projekat „Sistem dovoda komprimovanog vazduha“ za kompresorsku stanicu izgleda ovako (slika 7):
Slika 7 — Editor šeme u Rapid SCADA-i (na sliku je moguće kliknuti)
Zatim učitajte naš projekat na uređaj. Da bismo to učinili, navodimo IP adresu uređaja za prijenos projekta ne na localhost, već na naš ugrađeni računar:
Slika 8 – Učitavanje projekta na uređaj u Rapid SCADA-i (na sliku je moguće kliknuti)
Kao rezultat, dobili smo nešto slično (slika 9). Na lijevoj strani ekrana nalaze se LED diode koje odražavaju radni status cijelog sistema (kompresora), kao i radni status ventila (otvoren ili zatvoren), a u centralnom dijelu ekrana je vizualizacija tehnološkog procesa sa mogućnošću upravljanja uređajima pomoću prekidača. Kada se otvori određeni ventil, boja samog ventila i odgovarajuće linije mijenja se iz sive u zelenu.
Slika 9 — Projekat kompresorske stanice (GIF animacija se može kliknuti)
možete preuzeti datoteku ovog projekta za pregled.
Slika 10 pokazuje kako izgleda ukupni rezultat.
Slika 10 - SCADA sistem na Raspberryju
nalazi
Pojava moćnih ugrađenih industrijskih računara omogućava proširenje i dopunu funkcionalnosti programabilnih logičkih kontrolera. Instaliranje sličnih SCADA sistema na njih može pokriti zadatke malog proizvodnog ili tehnološkog procesa. Za veće zadatke sa velikim brojem korisnika ili povećanim sigurnosnim zahtjevima, najvjerovatnije ćete morati instalirati punopravne servere, ormare za automatizaciju i uobičajene PLC-ove. Međutim, za točke srednje i male automatizacije kao što su male industrijske zgrade, kotlarnice, crpne stanice ili pametne kuće, takvo rješenje se čini prikladnim. Prema našim proračunima, takvi uređaji su pogodni za zadatke sa do 500 ulazno/izlaznih tačaka podataka.
Ako imate iskustva u crtanju u raznim grafičkim uređivačima i ne smeta vam činjenica da ćete morati sami da kreirate elemente mnemoničkih dijagrama, onda je opcija sa Rapid SCADA za Raspberry vrlo optimalna. Njegova funkcionalnost kao gotovog rješenja je donekle ograničena, budući da je otvorenog koda, ali vam i dalje omogućava da pokrijete zadatke male industrijske zgrade. Stoga, ako pripremite šablone za vizualizaciju za sebe, onda je sasvim moguće koristiti ovo rješenje za integraciju, ako ne svih, onda nekog dijela vaših projekata.
Stoga, da biste shvatili koliko vam takvo rješenje na Raspberryju može biti korisno i koliko su vaši projekti zamjenjivi sa Open Source SCADA sistemima na Linuxu, postavlja se razumno pitanje: koje SCADA sisteme najčešće koristite?
Samo registrovani korisnici mogu učestvovati u anketi. molim.
Koje SCADA sisteme najčešće koristite?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA Portal)18
-
7.8%Intouch Wonderware4
-
5.8%Način praćenja3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%Postanak0
-
3.9%PCVue Solutions2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Master SCADA9
-
3.9%iRidium mobile2
-
3.9%Simple-Scada2
-
7.8%Rapid SCADA4
-
1.9%AggreGate SCADA1
-
39.2%Druga opcija (odgovor u komentaru)20
Glasao je 51 korisnik. 33 korisnika je bilo uzdržano.
izvor: www.habr.com