OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC y SCADA, o cuánto té de manzanilla necesita una persona. Parte 2

Buenos días, amigos. La segunda parte de la revisión sigue la primera, y hoy escribiré una revisión sobre el nivel superior mencionado en el título del sistema.

En el grupo de herramientas de nivel superior, tenemos todo el software y hardware que se encuentra por encima de la red PLC (no incluimos IDE para PLC, HMI, utilidades para variadores, módulos, etc.).

Volveré a incluir la estructura del sistema de la primera parte para que sea más fácil entender de qué se trata.

Así que, el nivel superior incluye:

• Puerta de enlace PC, que enruta el tráfico entre dos redes (la red PLC y la LAN de la empresa)
• Servidor OPC — software que recopila datos de la red Modbus TCP y los interpreta para su procesamiento en SCADA y bases de datos
• SCADA — Conjunto de software que incluye un servidor y clientes. Nuestra interfaz gráfica para monitorear y gestionar procesos
• SGBD — software que nos permite archivar los datos que llegan a SCADA y, si es necesario, extraerlos para visualizar gráficos, registros, generar informes

No tocaré la red corporativa de la empresa, ya que está bajo la competencia de nuestro administrador de sistemas, pero contaré cómo interactué con él, qué tareas planteé, cuando describa la implementación del sistema, y no la revisión.

Así que, empecemos

Primero que nada, implementaremos físicamente el hardware que estará en funcionamiento. A nivel de hardware, para operar en ambas diferentes redes, la computadora necesita dos adaptadores de red. El primero es un adaptador en la placa base (para trabajar en la red corporativa), y el segundo (para trabajar en Modbus-TCP) lo inserto en el puerto PCI-E y conecté un cable de parche al router (simplemente para no esparcir cables desde los armarios con PLC hasta la PC por el escritorio. Por supuesto, también colocaremos un router desde el lado del PLC).

De hecho, esto es suficiente para que la computadora funcione en cada una de las redes, pero por defecto, las redes no se verán entre sí, habrá que presionar algunos botones.

Aspectos importantes de la configuración de las conexiones de red:

1. La conexión a la red corporativa no debe realizarse obteniendo una dirección del servidor DHCP, es necesario configurar manualmente los ajustes del adaptador (la dirección no debe estar dentro del rango de direcciones DHCP) con la indicación obligatoria de la puerta de enlace de red. Esto es muy importante en el futuro al organizar acceso remoto.
2. No intentes crear un puente de red entre los adaptadores, todo el enrutamiento se realiza al activar el servicio correspondiente de Windows.
3. Si deseas tener acceso a la red PLC desde cualquier computadora KS, el enrutamiento debe ser configurado para que lo realice la puerta de enlace principal de la red.
4. Para establecer acceso remoto, recomiendo utilizar puertos libres no estándar, para evitar inmediatamente a los hackers amateurs.
5. No se requiere instalar ningún software adicional, todo se realiza con las herramientas estándar de Windows.

Software

Quise elegir productos que cumplieran con ciertos criterios:

• Fabricante nacional: aunque sé cómo contactar con el soporte técnico en inglés por todos los canales disponibles, no todos mis colegas pueden presumir de ello. El servicio del sistema debe ser accesible para todos, para que al menos no me molesten mientras estoy de vacaciones.
  También quiero destacar que el costo del software nacional está más acorde con nuestra realidad y es aceptable para los clientes.
• Relativamente nuevo, pero algo comprobado, simplemente porque quiero estar a la par con los tiempos.
• Una interfaz agradable y estética, que no puede presumir cualquier SCADA. Desafortunadamente, el diseño en los medios de automatización tomará tiempo, y me gustaría ver las cualidades del producto final a un alto nivel.
• Fácil integración entre OPC, SCADA y bases de datos (sin complicaciones, con el mínimo de clics), para poder enviar a Kamchatka (en el sentido literal, allí tenemos fábricas de clientes) a un simple ajustador de ASUTP, no a un arquitecto de sistemas.

Servidor OPC

Durante mi primera experiencia con MasterSCADA 4D, mientras probaba el PLC, visité activamente el sitio web del fabricante y vi que ofrecen servidores OPC de su propia creación prácticamente para cualquier protocolo de transmisión de datos. Para el protocolo Modbus, ofrecen uno separado. Master OPC Universal Modbus Server, es decir, solo puede comunicarse en Modbus.

A continuación, una captura de pantalla de la interfaz: bastante concisa, en mi opinión, no hay nada de más, pero tal vez a un usuario experimentado le falte algo.

La limitación de la versión gratuita es de 32 etiquetas., pero incluí variables booleanas en registros y las envié con una sola etiqueta LONG INT, y en SCADA las "desglosé" en bits, un pequeño truco, espero que no vengan por mí. A propósito, no todos los SCADA saben manejar bits individuales de la palabra, así que la receta no es universal.

Me tomó alrededor de un minuto recibir el primer tag de tipo REAL después de instalar OPC, así que no busqué más, la simplicidad me convenció. Sin embargo, es justo mencionar que este software incluso permite la ejecución de scripts personalizados para la recepción de datos, lo que puede ampliar considerablemente la funcionalidad en manos hábiles.

Sistema SCADA

Con esta cuestión, me refiero no solo a crear un entorno hermoso y funcional para el usuario, sino también a la comodidad para el desarrollador. Un programador que revisará la documentación al menos 15 minutos por hora en busca de información necesaria pierde, en un día (puramente aritméticamente) hasta 2 horas, lo que representa el 25% de su jornada laboral. Cabe señalar que no considero que mi elección sea absolutamente objetiva; al final, sobre gustos no hay nada escrito...

El mercado nacional de sistemas SCADA nos ofrece:

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• ОВЕН Telemechanics LIGHT
• КАСКАД

Admito que no busqué más allá, tal vez haya algo más. Dado que hice una elección, significa que la operación fue exitosa. Vamos a revisar estos sistemas, recordando los criterios descritos anteriormente:

1. КАСКАД — inmediatamente recibió la calificación más baja por visualización, ni siquiera descargué el distribuidor. Los elementos de control que salieron de Win95 marcaron un punto final para este software.
   Sin calificación
2. ОВЕН Telemechanics LIGHT — tampoco lo descargué, pero las razones aquí no son solo por la interfaz, aunque también me parece que deja mucho que desear. En primer lugar, los productos ОВЕН después de medio mes de prueba y ajuste de PLC con módulos me generan justas preocupaciones en cuanto a su fiabilidad y flexibilidad. En segundo lugar, este SCADA está posicionado como un sistema de monitoreo y gestión en redes de distribución de energía principalmente. Para mis necesidades en la industria alimentaria no es del todo adecuado (incluso si puede hacerlo todo, los especialistas de marketing definieron estrechamente su público objetivo). Por lo tanto, no pasa.
   Sin calificación
3. MasterSCADA 4D — a primera vista, esta es la opción más obvia y simple. Explicamos:
   • No requiere instalación separada de un servidor OPC al trabajar con PLC ОВЕН, los controladores ya están integrados.
   • En general, es una interfaz bastante agradable y bonita, los controles también obtienen un sólido 4/5
   • Entorno de diseño conveniente

   Todo parece estar bien y en orden, consideré este sistema sin otras opciones cuando tomé el controlador en mis manos, PERO:

   Un buen día abrí el proyecto en modo RunTime (simulación de funcionamiento), y me encontré con 4 ventanas vacías, me froto los ojos, las cierro, reviso el gestor de proyectos, reinicio — lo mismo. Luego realizo una serie de manipulaciones estándar como analizar los cambios realizados, reinicios de la PC, etc., que no dan resultado. Conclusión: elimino el distribuidor hasta tiempos mejores, no tengo ganas de investigar, poco fiable.

   Calificación: 3.5/5 Buena presentación, el contenido no es tan bueno

4. Simplight — debo admitir que me encantó la relación funcionalidad/precio del boletín técnico en el sitio del fabricante. Allí hay tanto Servidor web y SMS, E-mail, muchos clientes y muchas conexiones OPC, todo esto cuesta alrededor de 5000 rublos en el momento de escribir este artículo — una ganga. Y si eres desarrollador y haces una solicitud aparte en el formulario en línea del sitio, te enviarán una versión del distribuidor con 200 etiquetas sin ninguna restricción, lo cual me parece muy genial. Esto, sin duda, es una ventaja.

   Ahora los inconvenientes:

   Principalmente: el IDE son varias utilidades independientes que tienen funciones limitadas, por lo que al trabajar en un solo proyecto te verás obligado a mantener abiertas de 3 a 4 ventanas + ayuda + documentación, lo cual no es conveniente incluso en un sistema de múltiples monitores.

   • La apariencia es por debajo de lo promedio, parece que fue dibujada en Paint
   • La ayuda es muy escasa
   • Funcionalidad muy limitada, se nota especialmente al configurar tendencias y gráficos
   • El editor de scripts es notablemente pixelado, lo que resulta incómodo para los ojos
   • La configuración de etiquetas de programa es toda una experiencia
   • Si deseas llevar simplemente el proyecto en una memoria USB para editar en otra PC, es bastante complicado. Estructura de archivos de proyectos poco clara
   • Los especialistas en ventas entran en tu vida de manera muy intensa, lo que resulta molesto

   En la imagen: editor de scripts Simplight

   
   
   Calificación: 3.0/5 El contenido es bueno, pero la presentación es nula

5. Simple SCADA — esta es mi elección, aquí probablemente seré subjetivo, pero aun así. El fabricante ofrece dos tipos de DEMO: uno con un límite de 64 etiquetas externas y funcionalidad ligeramente reducida, o uno completamente funcional con un límite de Runtime de 1 hora (después del cual se requiere reiniciar el servidor SCADA). El costo del distribuidor en la versión más simple comienza desde 6900 rublos al momento de escribir este artículo.

   
   
   Pros:

   • Muy bonito, tanto la IDE como los elementos de control
   • Documentación completa, todo está detallado de principio a fin
   • Integración sencilla de los datos del servidor OPC
   • Interfaz muy simple, incluso intuitiva
   • Integración fácil con la base de datos
   • Para ejecutar el cliente remoto necesario existencia del proyecto
   • Excelente generador de informes
   • Para todos los objetos hay eventos como OnClick, OnMouseEnter, etc. En general, la IDE se asemeja a un editor simplificado de Delphi Embarcadero, y el editor de scripts tiene autocompletado

   Desventajas:

   • No hay muchos elementos de control que se pueden utilizar (hay posibilidad de crear personalizados)
   • Dado que SCADA es prácticamente Plug and Play, creo que hay limitaciones en la funcionalidad, pero no me he encontrado con ninguna
   • Las tendencias con el panel de control completo (escalado, pausa, desplazamiento) se muestran solo en una ventana separada
   • Por licencia completa habrá que pagar bastante bien (desde 38000 rublos en adelante)

   Calificación: 4.5/5 Contenido-bueno, empaque-bueno

Base de datos

Aquí la elección fue mucho más sencilla, Simple SCADA ofrece dos productos para usar: MS SQL Server y MySQL. El segundo me resultó más cercano, ya que anteriormente había trabajado con él, y en eso me detuve.

Puedo señalar que toda la configuración de la archivación se reduce a la instalación del paquete de Oracle y su configuración sencilla, y luego conectarse con un clic en SCADA.

Luego escogemos en el administrador de etiquetas qué archivar y qué no, y disfrutamos.

Gracias a todos por su atención.

A continuación, hay un ciclo de artículos con una descripción secuencial de las soluciones a los problemas con los que me encontré y, como resultado, la creación del sistema paso a paso.

Fuente: habr.com