OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC et SCADA, ou combien une personne a besoin de thé à la camomille. Partie 2

Bonjour, amis. Voici la deuxième partie de l'examen qui suit le premier, et aujourd'hui je rédige un aperçu du niveau supérieur mentionné dans le titre du système.

Le groupe d'outils de niveau supérieur comprend tout le logiciel et le matériel au-dessus du réseau PLC (nous n'incluons pas ici les IDE pour PLC, HMI, les utilitaires pour variateurs, modules, etc.).

Je joindrai à nouveau la structure du système de la première partie pour faciliter la compréhension de ce dont nous allons parler.

Donc, le niveau supérieur inclut :

• Un passerelle PC, routant le trafic entre deux réseaux (le réseau PLC et le LAN de l'entreprise)
• Serveur OPC — logiciel collectant des données du réseau Modbus TCP et les interprétant pour traitement dans SCADA et bases de données
• SCADA — un ensemble de logiciels comprenant un serveur et des clients. Notre interface graphique pour le suivi et la gestion des processus
• SGBD — logiciel permettant d'archiver les données entrant dans SCADA et, si nécessaire, de les extraire pour visualiser des graphiques, des journaux, établir des rapports

Je vais éviter de toucher au réseau d'entreprise (KE), car c'est sous la compétence de notre administrateur système, mais je vais expliquer comment j'ai interagi avec lui, quelles tâches j'ai posées, lorsque je décrirai la mise en œuvre du système, et non l'examen.

Alors, commençons

La première étape, nous mettons en place le matériel qui va fonctionner pour nous. Matériellement, pour fonctionner dans deux réseaux différents, l'ordinateur nécessite deux cartes réseau. La première est l'adaptateur intégré (pour fonctionner dans le KE), et la seconde (pour fonctionner dans Modbus-TCP) est insérée dans un port PCI-E et j'ai tiré un patch cord vers le routeur (juste pour ne pas éparpiller les fils des armoires avec PLC jusqu'à l'ordinateur sur le bureau. Du côté PLC, bien sûr, nous plaçons également un routeur.). En fait, cela suffit pour que l'ordinateur fonctionne dans chacun des réseaux, mais par défaut, les réseaux ne se voient pas, il faudra encore appuyer sur quelques boutons.

Aspects importants de la configuration des connexions réseau :

La connexion dans le KE ne doit pas se faire avec l'obtention d'une adresse du serveur DHCP, il faut configurer manuellement les paramètres de l'adaptateur (l'adresse ne doit pas entrer dans la plage d'adresses DHCP) en indiquant obligatoirement la passerelle réseau. Cela devient très important lors de l'organisation d'un accès à distance.

1. La connexion dans le KE ne doit pas être effectuée en obtenant une adresse du serveur DHCP, il faut configurer manuellement les paramètres de l'adaptateur (l'adresse ne doit pas faire partie de la plage d'adresses DHCP) avec indication obligatoire de la passerelle réseau. Cela sera très important lors de l'organisation de l'accès distant.
2. Ne tentez pas de créer un pont réseau entre les adaptateurs, tout le routage est effectué lorsque le service Windows correspondant est activé.
3. Si vous souhaitez accéder au réseau PLC depuis n'importe quel ordinateur KС, le routage doit être configuré pour être exécuté par la passerelle principale du réseau.
4. Pour organiser un accès distant, je recommande d'utiliser des ports libres non standards, afin d'identifier immédiatement les hackeurs amateurs.
5. Aucun logiciel supplémentaire n'est requis, tout est géré par les moyens standard de Windows.

Logiciel

J'ai voulu choisir des produits qui correspondent à certains critères :

• Fabricant national — même si je peux obtenir le support technique anglophone par tous les moyens de communication disponibles, tous mes collègues ne peuvent pas se vanter de cela. Le service du système doit être accessible à tous, afin que je ne sois pas dérangé pendant mes vacances.
  De plus, je souligne que le coût des logiciels locaux est plus proche de notre réalité et acceptable pour les clients.
• Relativement nouveau, mais tout de même un peu éprouvé, juste parce que je veux rester à jour.
• Une interface agréable et esthétique — c'est quelque chose dont peu de SCADA peuvent se vanter. Malheureusement, le design dans les outils d'automatisation prendra encore du temps, et j'aimerais que les qualités du produit final soient à un niveau élevé.
• Intégration facile d'OPC, SCADA, et SGBD (sans les danses rituelles, un minimum de clics), afin de pouvoir envoyer à Kamchatka (au sens propre, nous avons des usines clientes là-bas) un simple technicien de l'ASC, et non un architecte système.

Serveur OPC

Lors de mon introduction à MasterSCADA 4D, tout en testant le PLC, j'ai activement visité le site du fabricant et j'ai vu qu'ils proposent des serveurs OPC à leur propre rédaction pour presque tous les protocoles de transmission de données. Pour le protocole Modbus, ils ont proposé un serveur distinct. Serveur Modbus Universal Master OPC, c'est-à-dire qu'il ne communique qu'en Modbus.

Ci-dessous une capture d'écran de l'interface : plutôt épurée, à mon avis, il n'y a pas d'excès, mais peut-être que l'utilisateur averti manquera de quelque chose.

Limitation de la version gratuite — 32 balises., mais j'ai intégré des variables booléennes dans les registres et je les ai envoyées avec une seule balise LONG INT, puis dans la SCADA, j'ai « décomposé » en bits, une petite astuce, j'espère que personne ne viendra me chercher. À propos, toutes les SCADA ne savent pas s'adresser à des bits individuels du mot, donc la recette n'est pas universelle.

La réception de la première balise de type REAL après l'installation de l'OPC m'a pris environ une minute, donc je n'ai pas cherché plus loin, la simplicité m'a convenu. Cependant, il est juste de noter que ce logiciel prévoit même l'exécution de scripts personnalisés pour la réception de données, ce qui peut considérablement étendre les fonctionnalités entre de bonnes mains.

Système SCADA

Dans cette question, j'entends non seulement créer un environnement attrayant et fonctionnel pour l'utilisateur, mais aussi offrir du confort au développeur, car un programmeur qui doit parcourir la documentation au moins 15 minutes par heure pour trouver l'information qu'il cherche perd dans une journée (strictement arithmétiquement) jusqu'à 2 heures, soit 25 % de sa journée de travail. Je tiens à préciser que je ne considère pas mon choix comme totalement objectif, après tout, il en faut pour tous les goûts…

Le marché national des systèmes SCADA nous propose :

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• OVEN Telematique LIGHT
• KASKAD

Ensuite, je l'avoue, je n'ai pas cherché, il y a peut-être encore d'autres options. Étant donné que j'ai fait mon choix, cela signifie que l'opération a réussi. Examinons ces systèmes, en nous rappelant les critères décrits ci-dessus :

1. KASKAD — j'ai immédiatement obtenu la plus basse note en termes de visualisation, je n'ai même pas téléchargé le distributeur. Les éléments de contrôle sortis de Win95 ont mis un point final à ce logiciel pour moi.
   Sans évaluation
2. OVEN Telematique LIGHT — je n'ai pas non plus téléchargé, mais les raisons ici ne se limitent pas à l'interface, bien qu'elle laisse aussi à désirer, à mon avis. Premièrement, les produits OVEN après un mois et demi de test et de débogage des PLC avec des modules suscitent chez moi des inquiétudes justifiées concernant leur fiabilité et leur flexibilité. Deuxièmement, cette SCADA est positionnée comme un système de surveillance et de gestion dans les réseaux de distribution d'énergie, en priorité. Pour mes besoins dans l'industrie alimentaire, ce n'est pas totalement adapté (même si elle sait tout faire, les marketeurs ont quand même restreint le public cible). Donc, je passe mon chemin.
   Sans évaluation
3. MasterSCADA 4D — à première vue, c'est l'option la plus évidente et la plus simple. Explications :
   • Ne nécessite pas d'installation séparée d'un serveur OPC lors de son utilisation avec les PLC OVEN, les pilotes sont déjà intégrés.
   • Dans l'ensemble, une interface plutôt agréable et jolie, les éléments de contrôle obtiennent également une solide note de 4/5.
   • Un environnement de conception pratique.

   Tout semble excellent et bon, je considérais ce système sans d'autres options quand j'ai pris le contrôleur en main. MAIS :

   Un jour, j'ai ouvert un projet en mode RunTime (simulation de fonctionnement), et j'ai eu 4 fenêtres vides, je frotte mes yeux, je ferme, je vérifie le gestionnaire de projet, je redémarre — c'est la même chose. Ensuite, une série de manipulations standard telles que l'analyse des modifications effectuées, le redémarrage du PC, etc., qui ne donnent aucun résultat. Résultat : je supprime la distribution jusqu'à de meilleurs jours, je n'ai pas envie d'enquêter, c'est peu fiable.

   Évaluation : 3.5/5 Un bon emballage, mais le contenu laisse à désirer.

4. Simplight — je dois admettre que le rapport fonctionnalité/prix du bulletin technique sur le site du fabricant m'a charmé. Il y a aussi Serveur Web et SMS, e-mail et de nombreux clients ainsi que de nombreux OPC connectables, tout cela coûte environ 5000 roubles au moment de la rédaction de l'article — une broutille. Et si vous êtes développeur et que vous faites une demande séparée dans le formulaire en ligne sur le site, vous recevrez une version de la distribution avec 200 tags sans aucune restriction, ce qui est, à mon sens, vraiment génial. C'est, sans aucun doute, un plus.

   Et maintenant les inconvénients :

   Principal : l'IDE est constitué de plusieurs utilitaires autonomes, qui ont une fonctionnalité limitée, ce qui fait que lorsque vous travaillez sur un projet, vous devez garder ouvertes 3-4 fenêtres + l'aide + la documentation, ce qui n'est pas pratique même sur un système multi-écran.

   • L'apparence est en dessous de la moyenne, on dirait que c'est dessiné dans Paint.
   • L'aide est très limitée.
   • Fonctionnalité fortement compressée, bien visible lors de la configuration des tendances et des graphiques.
   • L'éditeur de scripts se voit à des pixels, ce qui est désagréable.
   • La configuration des tags logiciels est un vrai plaisir.
   • Si vous souhaitez simplement apporter un projet sur une clé USB pour l'éditer sur un autre PC, c'est assez compliqué. La structure de fichiers des projets est floue.
   • Les vendeurs entrent ferme dans votre vie, ce qui devient agaçant.

   Sur l'image : l'éditeur de scripts Simplight.

   
   
   Évaluation : 3.0/5. Le contenu est bon, mais il n'y a absolument pas d'emballage.

5. Simple SCADA — c'est mon choix, ici je serai probablement subjectif, mais tout de même. Le fabricant propose deux types de DEMO : avec une limite de 64 balises externes et un fonctionnement légèrement restreint, ou bien une version complètement fonctionnelle avec une limite de Runtime d'une heure (après quoi, le serveur SCADA doit être redémarré). Le coût de la distribution dans la configuration la plus simple commence à partir de 6900 ₽ au moment de l'écriture de cet article.

   
   
   Avantages :

   • Très beau, tant l'IDE que les éléments de contrôle.
   • Documentation riche, tout est détaillé de A à Z.
   • Intégration simple des données du serveur OPC.
   • Interface très simple, même intuitivement compréhensible.
   • Intégration simplifiée des bases de données.
   • Pour lancer le client distant. ne sont plus nécessaires existence du projet.
   • Excellente génération de rapports.
   • Pour tous les objets, il existe des événements de type OnClick, OnMouseEnter, etc. Dans l'ensemble, l'IDE ressemble à un éditeur simplifié de Delphi Embarcadero, et l'éditeur de scripts dispose d'un assistant.

   Inconvénients :

   • Il n'y a pas beaucoup d'éléments de contrôle utilisables (il est possible de créer des éléments personnalisés).
   • Étant donné que SCADA est pratiquement Plug and Play, je pense qu'il y a des limitations de fonctionnalités, mais je n'ai pas eu l'occasion de les rencontrer.
   • Les tendances avec le panneau de contrôle complet (mise à l'échelle, pause, défilement) ne s'affichent que dans une fenêtre séparée.
   • Pour. la version complète. la licence coûtera cher (à partir de 38000 ₽ et plus).

   Évaluation : 4,5/5. Console - bon, emballage - bon.

Base de données

Ici, le choix était beaucoup plus simple, Simple SCADA propose deux produits à utiliser : MS SQL Server et MySQL. Le second m'est apparu plus familier, car j'avais déjà travaillé avec auparavant, c'est donc sur cela que je me suis arrêté.

Je peux noter que toute la configuration d'archivage se résume à l'installation d'un package d'Oracle et à sa simple configuration, puis à la connexion en un clic dans SCADA.

Ensuite, nous choisissons dans le gestionnaire de balises ce qui doit être archivé et ce qui ne doit pas l'être, puis nous en profitons.

Merci à tous pour votre attention.

Ensuite, il y a une série d'articles avec une description séquentielle des solutions aux problèmes rencontrés et, en résultat, la création d'un système étape par étape.

Source : habr.com