ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC i SCADA, o la quantitat de te de camamilla que una persona necessita. Part 1

Bona tarda, estimats lectors d'aquest article. Escric això en format de revisió.

Una petita advertènciaM'agradaria advertir-vos que si de seguida heu entès de què estem parlant des del títol, us aconsello que canvieu el primer punt (en realitat, el nucli del PLC) per qualsevol cosa d'una categoria de preu un pas més alta.
Cap quantitat d'estalvi de diners val tants nervis, subjectivament.

Per a aquells que no tinguin por d'una mica de cabell gris i de l'amplitud d'un tic nerviós, més endavant descriuré amb detall com es va crear aquest miracle tecnològic. Aquest article ofereix una breu anàlisi del projecte amb una certa quantitat de crítiques.

Origen. Formulació del problema

De fet, treballo en una oficina de disseny i provem equips d'automatització per a la seva integració a les nostres fàbriques clau en mà. Recentment, els equips OWEN van arribar al magatzem i es va decidir muntar-ne un banc de proves:

• PLC110[M02]-MS4 (entorn executiu MasterSCADA 4D)
• Tauler d'operador SP307
• Mòdul d'entrada de senyal analògic universal МВ110-224.2А
• Mòdul d'entrada de senyal d'extensometre MV110-4TD
• Mòdul de mesura elèctrica MV110-220.3M

Estructura del sistema es va triar amb la diferenciació de xarxes segons la finalitat:

1. Modbus RTU basat en RS-485: comunicació entre el PLC i els dispositius esclaus (mòduls, convertidors de freqüència, sensors intel·ligents, panell HMI SP307), mestre de xarxa PLC.
2. Modbus TCP basat en Ethernet - Comunicació de diferents PLC entre si i amb el servidor OPC
3. El servidor de PC del sistema OPC i SCADA és simultàniament una passarel·la entre dues xarxes diferents (LAN corporativa de l'empresa i xarxa de controladors Modbus TCP (dos adaptadors de xarxa amb encaminament de dades mitjançant eines estàndard de Windows)
4. La LAN corporativa té accés a Internet mitjançant un servidor intermediari

L'estructura general del sistema es mostra a la imatge següent:

Funcionalitat integrada

• Recollida i redirecció de dades des del PLC al servidor OPC
• Control i monitorització local mitjançant panell HMI
• Control i monitorització des de SCADA mitjançant servidor OPC
• Control des de qualsevol PC des de la LAN de l'empresa i a través d'Internet mitjançant un client SCADA
• Connexió de monitors OPC mòbils mitjançant LAN i Internet
• Per descomptat, arxiu i generació d'informes

Sembla que no es va perdre res. Hi ha una descripció general del sistema, i ara, en realitat, sobre el tema (descriuré mètodes d'eliminació en articles amb la implementació de cada node):

Dificultats trobades

1. Documentació PLC

El fabricant va indicar la prova beta del PLC declarat al nucli MasterSCADA 4D el 2012. Malgrat una vida útil tan impressionant del concepte, tot el que té el desenvolupador el 2019 és un manual de programació de 28 pàgines (!?) on hi ha una mica menys que cap informació útil, i les captures de pantalla del manual són de MasterSCADA 3D, la qual cosa és força divertit tenint en compte que la interfície ha canviat.

Un fil del fòrum de 20 temes també compta amb el suport actiu de tres adherents i un responsable de vendes.

2. Arquitectura de mòduls PLC

Aquest és un tema a part de debat. Breument: el PLC es comunica amb els mòduls com a dispositius esclaus Modbus RTU, que primer han de ser configurats per la utilitat per separat connectant cadascun a un PC mitjançant un convertidor RS-485.

Els nois intel·ligents, per descomptat, probablement saben com fer-ho sense un convertidor mitjançant un PLC, connectant mòduls seqüencialment a la xarxa i escrivint els registres necessaris, però això comporta experiència i una gran quantitat de dolor.

Per a un desenvolupador que veu aquesta arquitectura per primera vegada, no és gens fàcil d'utilitzar.
A més, a tots els mòduls analògics els agrada fallar per motius desconeguts, portant amb ells tota la xarxa RS-485 a Terra Incognita, però també vull parlar d'això per separat, tota una èpica, és clar. El problema, per cert, té 10 anys, el fabricant se'n riu "Hem d'admetre que les plantilles no ens van funcionar", però, aquesta és l'única interfície per comunicar-se amb mòduls, i la gent, molt seriosament, fa molt de temps que escriu les seves implementacions Modbus RTU.

Mentrestant, el te de camamilla s'acabava... El sol es posava

3. IDE MasterSCADA

No parlarem d'eines gràfiques; no les he provat àmpliament, però de seguida diré que no m'ha agradat.

Estem parlant de la implementació d'intercanvi de dades i llenguatges estàndard IEC:

Les entrades i sortides físiques del controlador no són variables globals i no es pot accedir des de cap part del programa escrivint un àlies, per exemple "DI1". Hauríeu d'arrossegar-ho a cada programa mitjançant manetes, allà es forma una variable local, que hereta o transfereix el valor. Aquells. l'essència mateixa del PLC, segons la meva visió, està una mica perduda: el dispositiu hauria de simplificar la programació de la lògica del funcionament dels canals físics al nivell "Si s'activa l'entrada DI1, activeu la sortida DO1"i es veu així "Entrada DI1 - Variable LI1 - Variable LO1 - Sortida DO1", també, a causa del desconeixement d'aquest principi IDE, podeu captar un avís deliciós "La conversió booleana-booleana és impossible" (el més probable és que un d'ells sigui un punter, però imagino que als editors dels creadors és més harmoniós) .

Les biblioteques dels llenguatges ST, FBD, SFC són força voluminoses i hi ha una opció per facilitar la programació, però aquests components no són funcions, sinó classes dins de les quals s'incrusten mètodes i, en segon lloc, la majoria no tenen ajuda per descriure. la funcionalitat i els tipus de dades. La persistència em va portar a les biblioteques del nucli de CodeSys, d'on es van extreure totes aquestes funcions, la seva ajuda va ajudar.

4. Canvi amb el panell SP307

Un esdeveniment força interessant per a aquells que no tenen on passar un parell de dies.

La prova estàndard de la GUI (HMI o SCADA) per a mi és fer 6 proves:

1. Lectura d'un senyal discret
2. Enregistrament d'un senyal discret
3. Lectura d'un valor enter
4. Escriure un valor enter
5. Llegir un valor real
6. Escriure un valor real

En conseqüència, dibuixo 6 components primitius a la pantalla i comprovo cadascun en ordre
L'intercanvi és absolutament el mateix que amb els mòduls, però des d'un port PLC RS-232/485 independent i, sembla, més estable. Com que és un esclau HMI, li vaig escriure per canvi i el vaig llegir en un sondeig de 500 ms, per no perdre'm les accions de l'operador.

Els primers 4 punts es van completar a la perfecció, però els punts 5 i 6 van causar problemes.

Enviem dades del tipus Single Float, les mostrem a la pantalla i veiem que les dades no són iguals, tot i que tots els paràmetres de sortida (Float, registre de dimensió 1, etc.) són correctes. Seria mentida dir que el precedent no està descrit a la documentació, però, intenta trobar quin i on, és divertit des de fora.

Després d'una recerca histèrica de tots els paràmetres relacionats amb les dades en si i el seu enviament, Escrivim al suport tècnic, la resposta és de mitjana de 5 a 6 dies naturals, treballem segons l'script estàndard de suport tècnic "Comproveu que l'alimentació estigui engegada - comproveu la versió del programari - espereu una setmana més - anem a resoldre'l nosaltres mateixos ”.

Per cert, es va decidir instal·lant una marca en un lloc absolutament inadequat amb una signatura absolutament inadequada.

Funcionalitat de pantalla L'entrada de senyal analògic del format "Slider" no està inclosa, només es pot introduir al camp de text amb números. Això és senzillament increïble, o escrivim els botons "±" i el guió nosaltres mateixos, o bé introduïm un número des del teclat i ens oblidem del control suau d'alguna unitat.

No sobrecarregaré l'article, així que descriuré els problemes amb el nivell superior a la part 2.

Resumir, Vull assenyalar que vaig tenir prou llibertat i molt de temps per resoldre aquests problemes, que a primera vista semblen divertits, però causen molt de dolor a la víctima. En condicions de temps limitat, és fonamental afrontar aquests problemes.

PD: Totes les tesis que es presenten aquí són subjectives, i només són un intent d'avisar els no preparats, i no discriminar als fabricants, us demano que preneu aquest article des d'aquest punt de vista.

La segona part ja està aquí: feu clic

Font: www.habr.com