OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC ja SCADA, või kui palju inimesel on vaja kummeli teed. Osa 1

Tere, kallid lugejad! Kirjutan seda artiklit ülevaate formaadis.

Väike hoiatusTahaksin hoiatada, et kui te kohe aru saite, millest jutt käib, siis soovitan esimese punkti (kui selline, PLK-ydend) muuta millegagi, mis on hinna kategoorias üks tase kõrgem.
Köik raha kokkuhoid ei vääri nii palju närve, subjektiivselt.

Neile, keda ei hirmuta väike hallitus ja närvilisuse amplituud, kirjeldan hiljem üksikasjalikult, kuidas see tehnoloogiline ime loodi. Antud artiklis on siiski lühike projektianalüüs teatud kriitilise lähenemisega.

Sünnihetk. Ülesande määramine

Tegelikult töötan ma projekteerimisbüroos ja testime automatiseerimisseadmeid, et integreerida neid meie võtmed kätte tehaste juurde. Hiljuti tuli laosse seadmed OVEN ning sellest otsustati kokku panna katsestand.

• PLK110[M02]-MS4 (täitmisympäristö MasterSCADA 4D)
• Operaatoripaneel SP307
• Universaalse analoogsignaalide sisendmodul MB110-224.2A
• Tensodaatursignaalide sisenemismodul MB110-4TD
• Elektromeetria modul MB110-220.3M

Süsteemi struktuur valiti võrkude jagunemise järgi sihtotstarbeliselt:

1. Modbus RTU RS-485 baasil — PLC suhtlemine alluvate seadmetega (moodulid, sagedusmuundurid, nutikad andurid, HMI paneel SP307), PLChärgu võrgu juht.
2. Modbus TCP Etherneti baasil — erinevate PLC-de vaheline suhtlemine ja OPC-serveriga ühendamine.
3. PC-server OPC ja SCADA-süsteemid toimivad samal ajal sildina kahe erineva võrgu vahel (ettevõtte LAN ja Modbus TCP juhtide võrk (kaks võrguadapterit andmete marsruutimisega tavapäraste Windows’i vahenditega).
4. Ettevõtte LAN-l on Interneti pääs läbi prokksi-serveri.

Süsteemi struktuur on kujutatud alloleval pildil:

Sisseehitatud funktsioonid.

• Andmete kogumine ja suunamine PLC-st OPC-serverisse.
• Kohalik juhtimine ja jälgimine HMI-paneeli kaudu.
• Juhtimine ja jälgimine SCADA-st OPC-serveri kaudu.
• Juhtimine mis tahes PC-lt ettevõtte LAN-is ja Interneti kaudu SCADA-klienti kasutades.
• Mobiilsete OPC-monitoride ühendamine LAN-i ja Interneti kaudu.
• Muidugi, arhiveerimine ja raportite genereerimine.

Tundub, et midagi pole unustatud. Üldine süsteemi kirjeldus on olemas, nüüd aga teema juurde (ära- ja lahenduste kirjeldamine tuleb artiklites, kus iga mooduli elluviimine kajastub):

Ilmunud raskused.

1. PLC dokumentatsioon

MasterSCADA 4D alusel ametlikult välja kuulutatud PLC beetatestimine sai tootja poolt alguse 2012. aastal. Kuigi kontseptsioon on eksisteerinud juba märkimisväärselt kaua, on 2019. aastaks arendajal kaasas vaid 28(!?) lehekülge programmeerimise juhendit, milles on üsna vähe kasulikku teavet. Lisaks on manuaalis olevad ekraanipildid MasterSCADA 3D-st, mis on üsna naljakas, arvestades, et liides on muutunud.

Foorumiteema on aktiivselt toetatud kolme fänni ja müügihalduri poolt, kokku 20 teemat.

2. PLC-arkitektuur - moodulid

See on eraldi aruteluteema. Lühidalt: PLC suhtleb moodulitega Modbus RTU ori seadmetena, mis tuleb eelnevalt seadistada, ühendades igaühe personaalarvutiga RS-485 konverteri kaudu.

Tarkade vanameeste puhul võib-olla osatakse seda teha ka ilma konverterita, ühendades moodulid järjestikku võrku ja kirjutades vajalikud registrid, kuid see tuleb kogemusega ja suurte valudega.

Kasutajate jaoks, kes näevad esmakordselt sellist arhitektuuri, pole see sugugi kasutajasõbralik.
Samuti armastavad kõik analoogmoodulid kaduda teadmata põhjustel, viies endaga kaasa kogu RS-485 võrgu Terra Incognitasse, kuid sellest tahan ka eraldi rääkida, see on terve eepos, muidugi. Probleem on, muide, juba kümme aastat vana, tootja muigab. „Tuleb tunnistada, et mallid ei õnnestunud.”, kuid see on ainus suhtlusliides moodulitega, ja inimesed, täiesti tõsiselt, on juba ammu kirjutanud oma Modbus RTU lahendusi.

Vahepeal saabus kummelitee lõpp... Päike laskus loojangule.

3. IDE MasterSCADA

Graafilistest tööriistadest ei hakka me rääkima, ma ei ole neid väga testinud, aga ütlen kohe, et see ei meeldinud.

Räägime andmevahetuse rakendamisest ja IEC standardi keeltest:

Kontrolleri füüsilised sisendid ja väljundid ei ole globaalsete muutujate hulgas ning neile ei saa pöörduda programmikeskkonnas, kirjutades aliasi, näiteks „DI1”. Iga programmi tuleb manuaalselt lisada, seal moodustatakse kohalik muutuja, mis pärandab või edastab väärtuse. St PLC enda olemus on minu nägemuses natuke kaduma läinud: seade peaks lihtsustama füüsiliste kanalite tööloogika programmeerimist tasemele. «Kui DI1 sisselülitus on aktiveeritud — lülitame DO1 välja», ja see näeb välja nii «Sisemine DI1 — Muutujad LI1 — Muutujad LO1-Väljastus DO1», sama teadmatus selle põhimõtte suhtes võib IDE-s põhjustada hämmastavat hoiatust „Boolean-Boolean teisendus on võimatu“ (tõenäoliselt on see üks nendest näitajatest, kuid kujutan ette, et see sobib autori redaktsiooni jaoks paremini).

ST, FBD ja SFC keelte teegid on piisavalt mahukad ja programmitöös mugavuse tagamiseks on valik olemas, kuid need komponendid ei ole funktsioonid, vaid klassid, mille sees on meetodid, ja enamiku funktsioonide puhul puudub dokumentatsioon funktsionaalsuse ja andmetüüpide kirjeldamiseks. Jõhkrus viis mind CodeSyse südameteegidesse, kust kõik need funktsioonid on saadud, ja nende dokumentatsioon aitas.

4. Suhtlemine paneeliga SP307

Aeg-pilk toredate asjade tegemiseks neile, kellel pole kuhugi kulutada paar päeva.

Standardne GUI (HMI või SCADA) testimine tähendab minu jaoks kuue proovivõtmist:

1. Diskreetse signaali lugemine
2. Diskreetse signaali kirjutamine
3. Täisarvu lugemine
4. Täisarvu kirjutamine
5. Reaalarvu lugemine
6. Reaalarvu kirjutamine

Seega joonistan ekraanile 6 primitiivkomponenti ja kontrollin neid järjest.
Vahetus on täpselt sama nagu moodulitega, kuid eraldi PLC RS-232/485 pordist, ja näib olevat stabiilsem. Kuna olen HMI-oriendi, kirjutasin sinna muutumise korral, ja lugesin pollinguga 500 ms, et mitte jääda operaatore tegevustest ilma.

Esimesed 4 punkti täideti suurepäraselt, kuid 5. ja 6. punktid põhjustasid probleeme.

Saadame andmeid tüüpi Single Float, kuvame need ekraanil ja näeme, et andmed ei vasta, kuigi kõik väljundi seaded (Float, mõõtühik 1 registreerimine jne) on õiged. Ükski dokumentatsioonis ei ole eksimust sellisel kujul kirjeldatud, kuid proovige leida, kus ja millal, see on naljakas.

Pärast kõigi andmete ja nende saatmise seadete pingutavat ülevaatamist, kirjutame tehnilisele toele, vastus tuleb keskmiselt 5-6 kalenderpäeva jooksul, töötame standardse tehnilise toe skripti järgi 'Kontrollige, kas toide on sisse lülitatud — kontrollige tarkvara versiooni — palun oodake veel nädal — asume ise asja uurima'..

Muuseas, probleem lahendati ühe kastikese lisamisega täiesti ebamugavale kohale täiesti ebaadekvaatse allkirjaga.

Ekraani funktsionaalsus analoogsignaalide formaat «Slider» sisend pole määratud, saab sisestada ainult numbritega tekstiväljale. See on lihtsalt imeline, kas kirjutame nuppude «±» ja skripti ise või sisestame numbri klaviatuurilt, unustades pehmed juhtimisseadmed.

Ma ei taha artiklit liiga koormata, seetõttu kirjeldan probleemid ülemisel tasemel osas 2.

Kokkuvõtteks, tahan märkida, et mul oli piisavalt vabadust ja palju aega nende probleemide lahendamiseks, mis esmapilgul näivad naljakad, kuid põhjustavad palju valu kannatajale. Piiratud tähtaegade korral on selliste probleemide tekkimine kriitiline.

P.S.: Kõik siin esitatud väidete on subjektiivsed ning on vaid katse hoiatada ettevalmistamata inimesi, mitte diskrimineerida tootjaid; palun vaadake sellele artiklile just sellele vaatenurgale.

Teine osa on juba siin: klõpsame

Allikas: habr.com