Olles saanud piisavalt suurt kogemust tööstusautomaatika valdkonnas, otsime pidevalt optimaalseid lahendusi oma probleemide lahendamiseks. Sõltuvalt tellija tehnilisest ülesandest oleme pidanud peatuma erinevate tarkvara- ja riistvaraplatvormide peal. Ja kui masinate Siemens paigaldamisel ei olnud mingeid ranged nõudeid TIA-portaliga, siis valida oli tavaliselt MasterSCADA 3.XX kasuks. Kuid miski pole igavene…
Oma kogemusest üleminekul MasterSCADA 4D-le, eeltingimustest, selle töö eripäradest ARM-architektuuri sisseehitatud arvutites antud artikli all.
Eeldused
Aastasime testima suhteliselt uut Insati ettevõtte arendust – MasterSCADA 4D – mitte kaua aega tagasi. Selleks oli mitu eeltingimust. Esiteks viisime läbi mitmeid sõltumatuid uuringuid tööstusautomaatika spetsialistide seas, et välja selgitada, millised SCADA-süsteemid on kõige populaarsemad (joonis 1). Uuringu tulemuste kohaselt on kodumaiste süsteemide seas esikohal MasterSCADA süsteem.
Joonis 1 — Uuringu tulemused kõige populaarsemate SCADA-süsteemide kohta (pilt on klikkitav)
Teiseks eeltingimuseks võib pidada…
Nüüd liigume otse MasterSCADA 4D juurde. See koosneb kahest tarkvaratoote osast, nimelt: arendus- ja täitmisest. Räägime igaühe tööpõhimõttest allpool.
Arenduskeskkond
Süsteemi projekt luuakse MasterSCADA 4D arenduskeskkonnas, selleks tuleb saada tasuta versioon Insati ettevõtte veebisaidilt ja järgida paigaldusjuhiseid.
Joonis 2 — Arenduskeskkonna liides (pilt on klikkitav)
Esimene asi, mis silma hakkab, on arenduskeskkonna meeldiv liides ja mugav hierarhiline struktuur projekti loomisel. Nüüd saab ühes projektis luua programmi mitte ainult ARM-i jaoks, vaid ka kogu objekti ulatuses, alates kontrollerist kuni serveri või operaatori töökoha lõpuni.
Arenduskeskkond töötab ainult Windowsi opsüsteemil, mis on suhteliselt tuttav ja talutav, kuid täitmis keskkond (RunTime) üllatas meeldivalt oma võimalusega integreeruda erinevatesse operatsioonisüsteemidesse ja protsessori arhitektuuridesse, kuid sellest räägime hiljem.
Samuti rõõmustas suur visuaaliseerimise elementide raamatukogu. Erinevate valdkondade spetsialistid leiavad endale visuaaliseerimise elemente, ilma et peaksid tõmbama või otsima ikoone internetist.
Joonis 3 — Visuaaliseerimise elemendid (pilt on klikitav)
Kommunikatsiooniprotokollid
Süsteem toetab erinevaid draivereid (vahetusprotokolle), mis on vaikimisi integreeritud MasterSCADA 4D-sse:
- Modbus TCP/RTU, RTU TCP peal
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Merkur (eraldi raamatukogu) jne.
Töötlemiskeskkond
Töötlemiskeskkond saab käitada erinevates operatsioonisüsteemides ja isikliku arvuti arhitektuurides; samuti saab käivitada RunTime kohaliku masinana, mis installitakse koos arenduskeskkonnaga ja töötab tund (või 32 sildit) piiranguteta.
Seade AntexGate
MasterSCADA Runtime on eelnevalt installitud eraldi valikuna integreeritud PC-le AntexGate, millel on ARM protsessori arhitektuur ja Debian operatsioonisüsteem; testime seda seadet.
Joonis 4 — Seade AntexGate
Omadused:
- CPU: 4-tuumaline x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2Mhz Operatiivmälu: LPDDR2 1024MB
- Energiavaba mälu: 8/16/32GB eMMC
Seadmest saab rohkem lugeda .
Käivitame programmi täitmisseadmest. Näiteks oleme loonud küsitluse ja seadme juhtimise Modbus RTU protokolli abil; küsitluse seadistamine on intuitiivselt arusaadav ja sarnaneb tuttava OPC-serveri seadistamisega. Praegu on RunTime'is integreeritud andmevahetusprotokollide draiverid.
Näiteks loome lihtsa projekti, et juhtida kolme pumpa ja kahte kraani, mis on vajalikud abstraktses tootmisprotsessis. Arenduskeskkonnas näeb see välja järgmiselt, nagu joonisel 5.
Joonis 5 — Projekt arenduskeskkonnas (pilt on klikitav)
Lõppkokkuvõttes saime lihtsa mnemosema (joonis 6), mis töötab igas HTML5 toetavas brauseris.
Joonis 6 — Mnemosema (GIF-animasioon on klikitav)
HMI teabe kuvamise võimalused
On võimalik ühendada töötlemiskeskkonnaga läbi veeb, see valik ei piirata meid andmete vaatamise kliendi valikul mnemosemas.
Meie seadmel on ette nähtud teabe edastamine läbi HDMI, Ethernet, 3G.
HDMI kaudu ühendamisel pöördume LocalHost 127.0.0.1:8043 kaudu AntexGate'i sisseehitatud brauseri abil või ühendume internetis või ettevõtte kohaliku võrgu fikseeritud IP:8043 aadressiga mõne teise „Kerge kliendi“ kaudu.
Joonis 7 — WEB seire struktuur (pilt on klikkitav)
Huvitav uudis on kauaoodatud MQTT protokoll, mida tavaliselt on puudu olnud eemalolevate objektide seireks SCADA süsteemides.
Praegu on igalühel võimalus veebis saada odav VDS-server fikseeritud IP-aadressiga (näiteks ettevõtte veebiserver) ja sellel käivitada MQTT Broker (näiteks Mosquito).
Saades ühe serveri MQTT brokeriga, saame kergesti loobuda kallist operaatori teenusest — fikseeritud IP ja maksta aastas 900 rubla asemel 4000 rubla 3G suhtluse eest.
Joonis 8 — MQTT seire struktuur (pilt on klikkitav)
Selline võrgu ülesehitus võimaldab mitte ainult säästa liikluselt, vaid ka kaitsta andmeid, kuna andmete edastamine Modbus TCP protokolli kaudu internetis ei taga turvalisust ega ühenduse kvaliteeti.
Seega saate müüa reprodutseeritavaid projekte, kus klient valib ise interneti pakkuja. Ei ole häda seadmise ja IP-aadresside määramisega: klient lihtsalt sisestab mis tahes SIM-kaardi või ühendub DHCP-serveriga ruuteriga.
Jõudlus
Projekti jaoks on peamine kiirus, mis aitab meil nii nimetatud „Ülesanded“. Vaikimisi on igal sõlmelt selle loomisel ainult üks — Peamine ülesanne. Projekti arendaja saab neid luua nii palju, kui on vajalik konkreetse projekti tööks. Arvutamise eripärad, näiteks arvutamisring, sõltuvad konkreetse ülesande seadistustest. igaüks neist töötab seadmes teistest sõltumatult. Mitme ülesande loomine on mõistlik, kui on vajalik tagada erinevad arvutamise ringid erinevate projekti programmide jaoks.
See funktsioon on eriti huvitav seadmetele, millel on mitme tuumaga protsessor. Iga "Ülesanne" käivitatakse süsteemis kui eraldi protsess ja koormus jaguneb ühtlaselt protsessori tööle. Seadmestik AntexGate on varustatud 4-tuumalise ARM-protsessoriga, mille sagedus on 1.2 GHz ja 1 GB töömälu, mis võimaldab luua vähemalt 4 suurt ülesannet ja jagada koormust tuumade vahel. Võrreldes PLC-ga, suudab seade AntexGate pakkuda vähemalt 4 korda rohkem arvutusvõimet sama hinna eest.
Joonis 9 — AntexGate arvutusvõime koormus täitmise režiimis (pilt on klikkitav)
Nagu näeme jooniselt 9, ei ületa CPU koormus 2,5%, ja mälu on eraldatud vaid 61 MB. Seega tarbib väike projekt täitmisrežiimis väga vähe sisseehitatud ressursse.
Seadet saab kasutada mitte ainult kontrollerina, vaid ka täisväärtusliku serverina, mis toetab üle 2000 sisenemispunkti ja suudab toetada üle 100 veebiklienti.
Näiteks ühendame seadmega 9 veebiklienti ja vaatame ressursikasutuse progresse (joonis 10).
Joonis 10 — AntexGate arvutusvõime koormus 9 veebiklienti ühendamisel (pilt on klikkitav)
Nagu on näha ülalolevast joonisest, tõusis CPU koormus keskmiselt 2,5%-lt 6%-le, samas kui mälule eraldati vaid 3 MB rohkem.
Tänu seadme suurele arvutusressursi varule ei pea arendaja MasterSCADA 4D-s loodud programmi kvaliteedi pealt kokku hoidma.
Ristplatvormilisus
Soovime ka rõhutada käsitletava SCADA-süsteemi platvormidevahelist ühilduvust, mis annab integreerijatele tohutu valiku platvorme oma projektide teostamiseks. Selle lähenemise tõttu toimub üleminek operatsioonisüsteemide või arvuti arhitektuuride vahel väga lihtsalt.
Kokkuvõte
MasterSCADA 4D on Insati suhteliselt uus toode. Praeguseks on selle tarkvaratoote kohta teave üsna napilt, nagu sooviks. Siiski on võimalik alla laadida tasuta arenduskeskkond ettevõtte ametlikult veebilehelt, mis sisaldab üsna põhjalikku juhendit programmi kasutamiseks.
Joonis 11 — Ab windows (pilt on klikkitav)
Kokkuvõttes tahaksin öelda, et see artikkel annab sissejuhatavad andmed tarkvaratoote MasterSCADA 4D kohta ja palju jääb ütlemata. Siiski, Teie toetusel, avaldame rohkem üksikasjalikke näiteid ja õppetunde, kuidas selle tarkvaraga töötada.
Tere tulemast kommenteerima, millised küsimused teid kõige rohkem huvitavad. Need, mis on kõige sagedamini esitatud, püüame vastavalt võimalustele muuta MasterSCADA 4D projektide loomise õppetunniks.
Allikas: habr.com
