Arriba l'hivern. Els controladors lògics programables (PLC) s'estan substituint gradualment per ordinadors personals integrats. Això es deu al fet que la potència dels ordinadors permet que un dispositiu incorpori la funcionalitat d'un controlador programable, un servidor i (si el dispositiu té una sortida HDMI) també una estació de treball d'operador automatitzada. Total: Servidor web, part OPC, base de dades i estació de treball en un sol cas, i tot això pel cost d'un PLC.
En aquest article considerarem la possibilitat d'utilitzar aquests ordinadors encastats a la indústria. Prenem com a base un dispositiu basat en Raspberry Pi, descrivim pas a pas el procés d'instal·lació d'un sistema SCADA de codi obert obert de disseny rus - Rapid SCADA, i també desenvolupem un projecte per a una estació de compressió abstracta, les tasques de que inclourà el control remot d'un compressor i tres vàlvules, així com la visualització del procés tecnològic de producció d'aire comprimit.
De seguida fem una reserva que el problema es pot resoldre de dues maneres. Bàsicament, no es diferencien de cap manera, l'única qüestió és el component estètic i pràctic. Per tant, necessitem:
1.1 La primera opció implica la presència del mateix Raspberry Pi 2/3/4, així com la presència d'un convertidor USB a RS485 (l'anomenat "xiulet", que es pot demanar a Alliexpress).
Figura 1 - Raspberry Pi 2 i convertidor USB a RS485
1.2 La segona opció inclou qualsevol solució preparada basada en Raspberry, recomanada per a instal·lacions en entorns industrials amb ports RS485 integrats. Per exemple, com a la figura 2, basat en el mòdul Raspberry CM3+.
Figura 2 — Dispositiu AntexGate
2. Dispositiu amb Modbus per a diversos registres de control;
3. PC Windows per configurar el projecte.
Etapes de desenvolupament:
Part I. Instal·lació de Rapid SCADA a Raspberry
1. Ompliu al lloc web de Rapid Scada per obtenir la distribució i descarregar la darrera versió per a Linux.
2. Descomprimiu els fitxers descarregats i copieu la carpeta “scada” al directori / opt dispositius.
3. Col·loqueu tres scripts de la carpeta "dimonis" al directori /etc/init.d
4. Donem accés complet a tres carpetes d'aplicacions:
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. Fer scripts executables:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Afegeix un repositori:
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. Instal·leu Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Instal·leu el servidor HTTP Apache:
sudo apt-get install apache2⠀9. Instal·leu mòduls addicionals:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Creeu un enllaç a l'aplicació web:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Copieu el fitxer de l'arxiu descarregat a la carpeta "apache". scada.conf al directori / Etc / apache2 / sites-available
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Anem per aquest camí sudo nano /etc/apache2/apache2.conf i afegiu el següent al final del fitxer:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Executeu l'script:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Reinicieu Raspberry:
sudo reboot⠀15. Obertura de la web:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. A la finestra que s'obre, introduïu el vostre inici de sessió «Admin» i contrasenya «12345».
Part II. Instal·lació de Rapid SCADA a Windows
La instal·lació de Rapid SCADA a Windows serà necessària per configurar Raspberry i la configuració del projecte. En teoria, podeu fer-ho al mateix raspberry, però el suport tècnic ens va aconsellar que utilitzem l'entorn de desenvolupament a Windows, ja que aquí funciona més correctament que a Linux.
Comencem
- Actualitzem el Microsoft .NET Framework a la darrera versió;
- Descarrega Rapid SCADA per a Windows i instal·lar fora de línia;
- Inicieu l'aplicació "Administrador". En ella desenvoluparem el propi projecte.
Quan es desenvolupa, cal parar atenció a alguns punts:
1. La numeració de registres d'aquest sistema SCADA parteix de l'adreça 1, per tant hem hagut d'augmentar la numeració dels nostres registres en un. En el nostre cas és: 512+1 i així successivament:
Figura 3 — Numeració de registres a Rapid SCADA (imatge en què es pot fer clic)
2. Per reconfigurar els directoris i desplegar correctament el projecte al sistema operatiu Linux, a la configuració cal anar a "Servidor" -> "Configuració general" i fer clic al botó "Per a Linux":
Figura 4 - Reconfiguració de directoris a Rapid SCADA (imatge en què es pot fer clic)
3. Definiu el port de sondeig per a Modbus RTU de la mateixa manera que es defineix al sistema Linux del dispositiu. En el nostre cas ho és /dev/ttyUSB0
Figura 5 - Reconfiguració de directoris a Rapid SCADA (imatge en què es pot fer clic)
Si teniu cap pregunta, podeu obtenir totes les instruccions d'instal·lació addicionals o al seu .
Part III. Desenvolupament del projecte i descàrrega al dispositiu
El desenvolupament i la visualització del projecte es crea directament en el propi navegador. Això no és del tot habitual després dels sistemes SCADA d'escriptori, però és força comú.
Per separat, m'agradaria destacar el conjunt limitat d'elements de visualització (figura 6). Els components integrats inclouen un LED, un botó, un interruptor de commutació, un enllaç i un punter. Tanmateix, el gran avantatge és que aquest sistema SCADA admet imatges i text dinàmics. Amb uns coneixements mínims d'editors gràfics (Corel, Adobe Photoshop, etc.), podeu crear les vostres pròpies biblioteques d'imatges, elements i textures, i el suport d'elements GIF us permetrà afegir animació a la visualització del procés tecnològic.
Figura 6 — Eines de l'editor d'esquemes a Rapid SCADA
En el marc d'aquest article, no hi havia cap objectiu descriure pas a pas el procés de creació gràfica d'un projecte en Rapid SCADA. Per tant, no ens detenem en aquest punt amb detall. A l'entorn del desenvolupador, el nostre projecte senzill "Sistema de subministrament d'aire comprimit" per a una estació de compressor té aquest aspecte (Figura 7):
Figura 7: Editor d'esquemes a Rapid SCADA (imatge en què es pot fer clic)
A continuació, carregueu el nostre projecte al dispositiu. Per fer-ho, indiquem l'adreça IP del dispositiu per transferir el projecte no a localhost, sinó al nostre ordinador incrustat:
Figura 8: pujar el projecte al dispositiu a Rapid SCADA (imatge en què es pot fer clic)
Com a resultat, vam obtenir alguna cosa semblant (figura 9). A la part esquerra de la pantalla hi ha LEDs que reflecteixen l'estat de funcionament de tot el sistema (compressor), així com l'estat de funcionament de les vàlvules (obertes o tancades), i a la part central de la pantalla hi ha una visualització. del procés tecnològic amb la capacitat de controlar dispositius mitjançant interruptors de palanca. Quan s'obre una vàlvula concreta, el color tant de la vàlvula com de la línia corresponent canvia de gris a verd.
Figura 9: projecte de l'estació de compressor (es pot fer clic a l'animació GIF)
podeu descarregar l'arxiu d'aquest projecte per a la seva revisió.
La figura 10 mostra com és el resultat global.
Figura 10 - Sistema SCADA a Raspberry
Troballes
L'aparició de potents ordinadors industrials encastats permet ampliar i complementar la funcionalitat dels controladors lògics programables. La instal·lació de sistemes SCADA similars en ells pot cobrir les tasques d'un petit procés de producció o tecnològic. Per a tasques més grans amb un gran nombre d'usuaris o requisits de seguretat augmentats, és probable que hàgiu d'instal·lar servidors complets, armaris d'automatització i els PLC habituals. No obstant això, per a punts d'automatització mitjana i petita com ara petites naus industrials, calderes, estacions de bombeig o cases intel·ligents, aquesta solució sembla adequada. Segons els nostres càlculs, aquests dispositius són adequats per a tasques amb fins a 500 punts d'entrada/sortida de dades.
Si teniu experiència en dibuixar en diversos editors gràfics i no us importa el fet que haureu de crear vosaltres mateixos elements de diagrames mnemotècnics, aleshores l'opció amb Rapid SCADA per a Raspberry és molt òptima. La seva funcionalitat com a solució ja feta és una mica limitada, ja que és de codi obert, però encara permet cobrir les tasques d'una petita nau industrial. Per tant, si prepareu plantilles de visualització per vosaltres mateixos, és molt possible utilitzar aquesta solució per integrar, si no totes, alguna part dels vostres projectes.
Així, per entendre com d'utilitat pot ser per a vostè una solució d'aquest tipus a Raspberry i com de substituïbles els vostres projectes amb sistemes SCADA de codi obert a Linux, sorgeix una pregunta raonable: quins sistemes SCADA feu servir més sovint?
Només els usuaris registrats poden participar en l'enquesta. si us plau.
Quins sistemes SCADA feu servir més sovint?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA Portal)18
-
7.8%Intouch Wonderware4
-
5.8%Mode de traça 3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%Gènesi0
-
3.9%Solucions PCVue 2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Mestre SCADA9
-
3.9%iRidium mòbil2
-
3.9%Simple-Scada2
-
7.8%SCADA ràpid 4
-
1.9%Agregat SCADA1
-
39.2%Una altra opció (resposta al comentari)20
Han votat 51 usuaris. 33 usuaris es van abstenir.
Font: www.habr.com