{"id":56369,"date":"2020-02-11T00:00:00","date_gmt":"2020-02-10T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/master-scada-4d-est-li-zhizn-na-arme"},"modified":"2020-02-18T14:04:37","modified_gmt":"2020-02-18T11:04:37","slug":"master-scada-4d-est-li-zhizn-na-arme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/master-scada-4d-est-li-zhizn-na-arme","title":{"rendered":"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/487400\/\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/8116085829f225cd1fc282762ddb4991.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Mit umfangreicher Erfahrung im Bereich der industriellen Automatisierung sind wir st\u00e4ndig auf der Suche nach optimalen L\u00f6sungen f\u00fcr unsere Herausforderungen. Je nach technischem Auftrag des Kunden war es notwendig, eine bestimmte Software-Hardware-Basis zu w\u00e4hlen. Und wenn es keine strengen Anforderungen an die Installation von Siemens-Ger\u00e4ten in Verbindung mit dem TIA-Portal gab, fiel die Wahl in der Regel auf MasterSCADA 3.XX. Doch nichts ist ewig unter dem Mond... <\/p>\n<p>In diesem Artikel erfahren Sie von meinen Erfahrungen mit dem \u00dcbergang zu MasterSCADA 4D, den Hintergr\u00fcnden und den Besonderheiten seiner Nutzung auf eingebetteten Computern der ARM-Architektur. <br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<h2>Voraussetzungen <\/h2>\n<p>\nWir haben vor kurzem mit dem Test einer relativ neuen Entwicklung von Insat \u2013 MasterSCADA 4D \u2013 begonnen. Es gab mehrere Gr\u00fcnde daf\u00fcr. Erstens haben wir eine Reihe von unabh\u00e4ngigen Umfragen unter Fachleuten im Bereich der industriellen Automatisierung durchgef\u00fchrt, um herauszufinden, welche SCADA-Systeme am beliebtesten sind (Abbildung 1). Den Ergebnissen der Umfrage zufolge belegt das System MasterSCADA den ersten Platz unter den inl\u00e4ndischen Systemen.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/l1\/--\/gr\/l1--grc6mwc2t4v0-txvgw_tpys.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/98280a6e993aa281b2b0905062907688.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 1 \u2013 Ergebnisse der Umfrage zu den beliebtesten SCADA-Systemen (Bild ist klickbar)<\/i><\/p>\n<p>Eine zweite Voraussetzung k\u00f6nnte als\u2026 betrachtet werden.<\/p>\n<p>Nun kommen wir direkt zu MasterSCADA 4D. Es besteht aus zwei Softwareprodukten, n\u00e4mlich: der Entwicklungsumgebung und der Ausf\u00fchrungsumgebung. \u00dcber die Funktionsweise jeder dieser Teile werden wir weiter unten sprechen. <\/p>\n<h2>Entwicklungsumgebung<\/h2>\n<p>\nDas Projekt des Systems wird in der Entwicklungsumgebung MasterSCADA 4D erstellt, dazu ist es notwendig, die kostenlose Version auf der Website des Unternehmens Insat herunterzuladen und zu installieren, indem man den Anweisungen folgt.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/tq\/_l\/ne\/tq_lnepk-e7neeu1jure8oicdfw.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/7b0b580f2c87d6bf525b9a1db08440f1.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 2 \u2014 Benutzeroberfl\u00e4che der Entwicklungsumgebung (Bild ist klickbar)<\/i><\/p>\n<p>Das erste, was auff\u00e4llt \u2014 ist die ansprechende Benutzeroberfl\u00e4che der Entwicklungsumgebung und die benutzerfreundliche hierarchische Struktur zur Erstellung des Projekts. Jetzt kann man in einem einzigen Projekt nicht nur ein Programm f\u00fcr die APM erstellen, sondern auch f\u00fcr das gesamte Objekt, vom Controller bis hin zum Server oder zum Arbeitsplatz des Operators.<\/p>\n<p>Die Entwicklungsumgebung l\u00e4uft nur auf Windows-Betriebssystemen, was relativ vertraut und akzeptabel ist, w\u00e4hrend die Ausf\u00fchrungsumgebung (RunTime) positiv \u00fcberrascht hat mit der M\u00f6glichkeit, sich in verschiedene Betriebssysteme und Prozessorarchitekturen zu integrieren, aber dazu sp\u00e4ter mehr.<\/p>\n<p>Die umfangreiche Bibliothek von Visualisierungselementen hat mich ebenfalls beeindruckt. Fachleute aus verschiedenen Bereichen werden passende Visualisierungselemente finden, ohne Zeichnen oder das Suchen von Icons im Internet durchf\u00fchren zu m\u00fcssen.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/y7\/gv\/si\/y7gvsi3ufquwdnu16bwpkyntous.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/48c899514aebe7ce436508ddf1345db7.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 3 \u2013 Visualisierungselemente (Bild anklickbar)<\/i><\/p>\n<h2>Kommunikationsprotokolle<\/h2>\n<p>\nDas System unterst\u00fctzt verschiedene Treiber (Austauschprotokolle), die standardm\u00e4\u00dfig in MasterSCADA 4D integriert sind:<\/p>\n<ul>\n<li>Modbus TCP\/RTU, RTU \u00fcber TCP<\/li>\n<li>DCON<\/li>\n<li>OPC UA\/DA\/HDA<\/li>\n<li>IEC61850<\/li>\n<li>SNMP<\/li>\n<li>PostgreSQL<\/li>\n<li>MQTT<\/li>\n<li>IEC104<\/li>\n<li>MSSQL<\/li>\n<li>MySQL<\/li>\n<li>Merkur (eine separate Bibliothek) u.a.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Ausf\u00fchrungsumgebung<\/h2>\n<p>\nDie Ausf\u00fchrungsumgebung kann auf verschiedenen Betriebssystemen und Architekturen von Personalcomputern ausgef\u00fchrt werden. Das RunTime kann auch auf der lokalen Maschine gestartet werden, es wird zusammen mit der Entwicklungsumgebung installiert und funktioniert eine Stunde (oder 32 Tags) ohne Einschr\u00e4nkungen.<\/p>\n<h2>AntexGate Ger\u00e4t<\/h2>\n<p>\nMasterSCADA Runtime ist als separate Option auf dem Embedded-PC AntexGate mit ARM-Prozessorarchitektur und Debian-Betriebssystem vorinstalliert. Die Tests werden auf diesem Ger\u00e4t durchgef\u00fchrt.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/-r\/hb\/wi\/-rhbwifcalovm_w_f6lh9pdto54.png\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/f7ebdb5c10a21a36ead4c837e2b149fb.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 4 \u2013 AntexGate Ger\u00e4t<\/i><\/p>\n<p>Technische Daten:<\/p>\n<ul>\n<li>CPU: 4-Kern x64 ARM v8 Cortex-A53 <\/li>\n<li>1,2 MHz Arbeitsspeicher: LPDDR2 1024 MB <\/li>\n<li>Nichtfl\u00fcchtiger Speicher: 8\/16\/32 GB eMMC<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nWeitere Informationen zu dem Ger\u00e4t finden Sie hier. <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/antexcloud.ru\/docs\/antexgate\/description\/\">hier<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Wir starten das Programm auf dem Ausf\u00fchrungsger\u00e4t. Zum Beispiel haben wir eine Umfrage und die Steuerung des Ger\u00e4ts \u00fcber das Modbus RTU-Protokoll erstellt. Der Einrichtungsprozess f\u00fcr die Umfrage ist intuitiv und \u00e4hnelt der Konfiguration eines gewohnten OPC-Servers. Tats\u00e4chlich sind derzeit in RunTime Treiber f\u00fcr Protokolle zum Datenaustausch integriert.<\/p>\n<p>Als Beispiel erstellen wir ein einfaches Projekt zur Steuerung von drei Pumpen und zwei Absperrventilen, das f\u00fcr einen abstrakten Produktionsprozess erforderlich ist. In der Entwicklungsumgebung sieht es wie folgt aus, wie in Abbildung 5 dargestellt.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/0o\/2j\/nj\/0o2jnjheiedwtmwl5-hnrben-uq.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/9b6fc1fa63684614cc02e6d068ca6b70.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 5 \u2013 Projekt in der Entwicklungsumgebung (Bild ist klickbar)<\/i><\/p>\n<p>Schlie\u00dflich haben wir ein einfaches Mnemonschema (Abbildung 6) erstellt, das in jedem Browser mit HTML5-Unterst\u00fctzung funktioniert.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/ow\/yq\/fy\/owyqfykse8hzgg2p24fijukxek4.gif\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/bffef462cfed89ce856e95e3e59526eb.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 6 \u2013 Mnemonschema (GIF-Animation ist klickbar)<\/i><\/p>\n<h2>Anzeigeoptionen f\u00fcr die HMI-Informationen<\/h2>\n<p>\nEs besteht die M\u00f6glichkeit, sich \u00fcber das WEB mit der Laufzeitumgebung zu verbinden. Diese Option schr\u00e4nkt die Auswahl des Clients zur Anzeige der Daten im Mnemonschema nicht ein.<br \/>\nIn unserem Fall ist auf dem Ger\u00e4t eine Ausgabe von Informationen \u00fcber HDMI, Ethernet und 3G vorgesehen.<br \/>\nBei der Verbindung \u00fcber HDMI greifen wir \u00fcber den eingebauten Browser in AntexGate auf LocalHost 127.0.0.1:8043 zu oder verbinden uns \u00fcber eine feste IP-Adresse:8043 im Internet oder im Unternehmensnetzwerk mit einem anderen \"Thin Client\".<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/dx\/q8\/l2\/dxq8l2paxzzhe8jdusawrhxffuy.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/322639659a02dfa55fed9752aedea8b9.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 7 \u2014 Struktur der WEB-\u00dcberwachung (Bild ist anklickbar)<\/i> <\/p>\n<p>Eine interessante Neuheit ist das lang erwartete MQTT-Protokoll, das normalerweise f\u00fcr die \u00dcberwachung entfernter Objekte in SCADA-Systemen fehlte.<br \/>\nHeutzutage hat jeder die M\u00f6glichkeit, einen kosteng\u00fcnstigen VDS-Server im Internet mit einer festen IP-Adresse zu erhalten (zum Beispiel den Server der Unternehmenswebsite) und darauf einen MQTT-Broker (z.B. Mosquito) bereitzustellen. <br \/>\nMit einem Server, der \u00fcber einen MQTT-Broker verf\u00fcgt, k\u00f6nnen wir uns leicht von teuren Betreiberdiensten \u2014 wie einer festen IP \u2014 l\u00f6sen und j\u00e4hrlich nur 900 Rubel statt 4000 Rubel f\u00fcr 3G-Daten bezahlen.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/ud\/6m\/ub\/ud6mubwxlvwtnje34ctwcfdnn0c.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/a20f49e996585d2ea2d11cdd1a7df677.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 8 \u2014 Struktur der MQTT-\u00dcberwachung (Bild ist anklickbar)<\/i><\/p>\n<p>Eine solche Netzwerkstruktur erm\u00f6glicht nicht nur Einsparungen beim Datenverkehr, sondern sch\u00fctzt auch die Daten, da die Daten\u00fcbertragung \u00fcber das Modbus TCP-Protokoll im Internet keine Sicherheit und Qualit\u00e4t der Verbindung garantiert.<br \/>\nSo haben Sie die M\u00f6glichkeit, skalierbare Projekte anzubieten, bei denen der Kunde selbst seinen Internetanbieter w\u00e4hlt. Damit entf\u00e4llt der Aufwand f\u00fcr die Einrichtung und Zuweisung von IP-Adressen: Der Kunde kann einfach jede SIM-Karte einlegen oder sich mit einem Router, der \u00fcber einen DHCP-Server verf\u00fcgt, verbinden.<\/p>\n<h2>Leistung<\/h2>\n<p>\nF\u00fcr das Projekt ist die Leistung entscheidend, und hierbei helfen uns die sogenannten \u201eAufgaben\u201c. Standardsm\u00e4\u00dfig hat jeder Knoten bei seiner Erstellung nur eine \u2013 die Hauptaufgabe. Der Projektentwickler kann so viele Aufgaben erstellen, wie f\u00fcr die spezifische Projektarbeit erforderlich sind. Die Besonderheiten der Berechnung, wie beispielsweise der Berechnungszyklus, h\u00e4ngen von den Einstellungen der jeweiligen Aufgabe ab. Jede dieser Aufgaben arbeitet unabh\u00e4ngig von den anderen im Ger\u00e4t. Es ist sinnvoll, mehrere Aufgaben zu erstellen, wenn unterschiedliche Berechnungszyklen f\u00fcr verschiedene Programme des Projekts ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n<p>Diese Funktion ist besonders interessant f\u00fcr Ger\u00e4te, die mit einem Mehrkernprozessor ausgestattet sind. Jede \u201eAufgabe\u201c wird als separater Prozess im System gestartet, wodurch die Last gleichm\u00e4\u00dfig auf die Kerne des Prozessors verteilt wird. Das AntexGate-Ger\u00e4t ist mit einem ARM-Prozessor mit 4 Kernen zu je 1,2 GHz und 1 GB RAM ausgestattet, was es erm\u00f6glicht, mindestens 4 gro\u00dfe Aufgaben zu erstellen und die Last auf die Kerne zu verteilen. Im Vergleich zu SPS kann das AntexGate-Ger\u00e4t mindestens 4-mal mehr Rechenleistung zum gleichen Preis bieten.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/7z\/kv\/hx\/7zkvhxs2_tz0l9krhn8m7r2ydf0.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. 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Somit verbraucht ein kleines Projekt im Ausf\u00fchrungsmodus nur sehr wenig integrierte Ressourcen.<br \/>\nDas Ger\u00e4t kann nicht nur als Steuerelement verwendet werden, sondern auch als vollwertiger Server, der mehr als 2000 Ein- und Ausgangspunkte abfragen und \u00fcber 100 WEB-Clients unterst\u00fctzen kann.<\/p>\n<p>Zum Beispiel schlie\u00dfen wir 9 WEB-Clients an das Ger\u00e4t an und sehen uns den Fortschritt des Ressourcenverbrauchs an (Abbildung 10).<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/lr\/rd\/pa\/lrrdpa_yf6awncmuzatqgnu2rce.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. Gibt es Leben auf ARM?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/02\/ed7538fba11c2e069387c9ebe00968df.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/a><\/noindex><br \/>\n<i>Abbildung 10 \u2013 Auslastung der Rechenkapazit\u00e4ten von AntexGate bei der Verbindung von 9 WEB-Clients (Bild anklickbar)<\/i><\/p>\n<p>Wie aus der obigen Abbildung ersichtlich ist, stieg die CPU-Auslastung im Durchschnitt von 2,5 % auf 6 %, und der Arbeitsspeicher wurde um nur 3 MB erh\u00f6ht.<br \/>\nDank des gro\u00dfen Spielraums an Rechenressourcen hat der Entwickler keinen Grund, bei der Qualit\u00e4t der in MasterSCADA 4D erstellten Software zu sparen.<\/p>\n<h2>Plattformunabh\u00e4ngigkeit<\/h2>\n<p>\nEs ist auch erw\u00e4hnenswert, dass die betrachtete SCADA-L\u00f6sung plattform\u00fcbergreifend ist, was den Integratoren eine riesige Auswahl an Plattformen f\u00fcr die Umsetzung ihrer Projekte bietet. Durch diesen Ansatz gestaltet sich der Wechsel zwischen Betriebssystemen oder PC-Architekturen sehr einfach.<\/p>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p>\nMasterSCADA 4D ist ein relativ neues Produkt des Unternehmens Insat. Derzeit gibt es nicht so viele Informationen zur Nutzung dieses Softwareprodukts, wie man sich w\u00fcnschen w\u00fcrde. Allerdings kann man die kostenlose Entwicklungsumgebung von der offiziellen Website des Unternehmens herunterladen; sie enth\u00e4lt sehr detaillierte Hinweise zur Nutzung des Programms.<\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habrastorage.org\/webt\/zp\/yi\/i7\/zpyii7idj1rppmerihp0g8a_lay.jpeg\"><img decoding=\"async\" alt=\"Master SCADA 4D. 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Die h\u00e4ufigsten Fragen werden wir nach M\u00f6glichkeit in ein Tutorial zur Erstellung von Projekten in MasterSCADA 4D umwandeln.<br \/>\n<br \/>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/post\/487400\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0418\u043c\u0435\u044f \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u0431\u043e\u043b\u044c\u0448\u043e\u0439 \u043e\u043f\u044b\u0442 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u044b \u0432 \u043e\u0431\u043b\u0430\u0441\u0442\u0438 \u043f\u0440\u043e\u043c\u044b\u0448\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0430\u0432\u0442\u043e\u043c\u0430\u0442\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438, \u043c\u044b \u0432\u0435\u0447\u043d\u043e \u043d\u0430\u0445\u043e\u0434\u0438\u043c\u0441\u044f \u0432 \u043f\u043e\u0438\u0441\u043a\u0435 \u043e\u043f\u0442\u0438\u043c\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0445 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