Contando con bastante experiencia no campo da automatización industrial, estamos sempre á procura das mellores opcións para resolver os nosos problemas. Segundo as especificacións técnicas do cliente, tivemos que escoller unha ou outra base de hardware e software. E se non había requisitos estritos para instalar equipos Siemens xunto co portal TIA, entón, por regra xeral, a elección recaeu en MasterSCADA 3.XX. Porén, nada dura para sempre baixo o sol...
Sobre a miña experiencia de cambiar a MasterSCADA 4D, requisitos previos, características do seu traballo en computadoras embebidas de arquitectura ARM baixo o corte deste artigo.
Antecedentes
Comezamos a probar un desenvolvemento relativamente novo de Insat - MasterSCADA 4D - non hai moito. Había varios requisitos previos para iso. En primeiro lugar, realizamos varias enquisas independentes entre expertos no campo da automatización industrial para descubrir cales son os sistemas SCADA os máis populares (Figura 1). Segundo os resultados da enquisa, o sistema MasterSCADA ocupa o primeiro lugar entre os sistemas domésticos.
Figura 1 — Resultados dunha enquisa dos sistemas SCADA máis populares (na imaxe se pode facer clic)
O segundo requisito pode considerarse...
Agora imos pasar directamente ao propio MasterSCADA 4D. Consta de dous produtos de software, a saber: un ambiente de desenvolvemento e un ambiente de execución. A continuación falaremos de como funciona cada unha destas partes.
Ambiente de desenvolvemento
O proxecto do sistema créase no entorno de desenvolvemento MasterSCADA 4D; para iso, cómpre obter unha versión gratuíta no sitio web de Insat e instalala seguindo as indicacións.
Figura 2 - Interface do contorno de desenvolvemento (na imaxe se pode facer clic)
O primeiro que chama a atención é a agradable interface do entorno de desenvolvemento e a cómoda estrutura xerárquica do proxecto. Agora nun proxecto pode crear un programa non só para un lugar de traballo automatizado, senón tamén para toda a instalación, comezando polo controlador e rematando polo servidor ou a estación de traballo do operador.
O ambiente de desenvolvemento só funciona no sistema operativo Windows, que é relativamente familiar e tolerable, pero o ambiente de execución (RunTime) sorprendeunos gratamente coa súa capacidade para integrarse en varios sistemas operativos e arquitecturas de procesadores, pero sobre iso máis tarde.
Tamén quedei satisfeito coa gran biblioteca de elementos de visualización. Os especialistas de diversos campos poderán atopar por si mesmos elementos de visualización sen recorrer ao debuxo nin buscar iconas en Internet.
Figura 3: elementos de visualización (na imaxe se pode facer clic)
Protocolos de comunicación
O sistema admite varios controladores (protocolos de intercambio), que están integrados en MasterSCADA 4D por defecto:
- Modbus TCP/RTU, RTU sobre TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Mercurio (biblioteca separada), etc.
Entorno de execución
O ambiente de execución pódese iniciar en varios sistemas operativos e arquitecturas de ordenadores persoais; tamén pode executar RunTime nunha máquina local; instálase xunto co ambiente de desenvolvemento e execútase durante unha hora (ou 32 etiquetas) sen restricións.
Dispositivo AntexGate
MasterSCADA Runtime está preinstalado como unha opción separada no PC integrado AntexGate con arquitectura de procesador ARM e o sistema operativo Debian; realizaremos probas neste dispositivo.
Figura 4: dispositivo AntexGate
Especificacións:
- CPU: 4 núcleos x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 Mhz RAM: LPDDR2 1024 MB
- Memoria non volátil: 8/16/32 GB eMMC
Podes ler máis sobre o dispositivo .
Imos executar o programa no dispositivo executivo. Por exemplo, creamos sondaxes e control de dispositivos mediante o protocolo Modbus RTU; o proceso de configuración da votación é intuitivo e algo semellante á configuración dun servidor OPC familiar. É certo que agora RunTime ten controladores de protocolo integrados para o intercambio de datos.
Como exemplo, creemos un proxecto sinxelo para controlar tres bombas e dúas válvulas para un proceso de fabricación abstracto. No contorno de desenvolvemento ten este aspecto, como na Figura 5.
Figura 5 - Proxecto no contorno de desenvolvemento (na imaxe se pode facer clic)
Como resultado, obtivemos un diagrama mnemónico sinxelo (Figura 6) que funciona en calquera navegador que admita HTML5.
Figura 6 - Diagrama mnemotécnico (a animación GIF pódese facer clic)
Opcións de visualización de información de HMI
É posible conectarse ao contorno de execución vía WEB; esta opción non nos limita á hora de escoller un cliente para ver os datos do diagrama mnemónico.
No noso caso, o dispositivo ofrece saída de información a través de HDMI, Ethernet, 3G.
Cando nos conectamos a través de HDMI, accedemos a LocalHost 127.0 0.1:8043 a través do navegador integrado en AntexGate, ou conectámonos a un enderezo IP fixo:8043 en Internet ou na rede local da empresa con outro "Thin Client".
Figura 7 — Estrutura de vixilancia WEB (na imaxe se pode facer clic)
Unha noticia interesante foi o tan esperado protocolo MQTT, que normalmente non era suficiente para supervisar obxectos remotos en sistemas SCADA.
Hoxe, todos teñen a oportunidade de obter un servidor VDS económico en Internet cun enderezo IP fixo (por exemplo, un servidor do sitio web da empresa) e implementar MQTT Broker (por exemplo, Mosquito).
Despois de recibir un servidor cun corredor MQTT, podemos desfacernos facilmente dos caros servizos do operador: IP fixa e pagar 900 rublos ao ano en lugar de 4000 rublos para as comunicacións 3G.
Figura 8 — Estrutura de seguimento MQTT (na imaxe se pode facer clic)
Tal construción de rede non só aforrará tráfico, senón que tamén protexerá os datos, xa que a transmisión de datos a través do protocolo Modbus TCP en Internet non garante a seguridade e a calidade da comunicación.
Así, podes vender proxectos replicables nos que o cliente escolle o propio provedor de Internet. E a ninguén lle dor de cabeza configurar e asignar enderezos IP: o cliente introduce el mesmo calquera tarxeta SIM ou conéctase a un enrutador cun servidor DHCP.
Desempeño
Para o proxecto, o principal é a velocidade, as chamadas "Tarefas" axudaranos con isto. Por defecto, cada nodo só ten un cando se crea: a tarefa principal. O desenvolvedor do proxecto pode crear tantos deles como sexa necesario para o funcionamento dun proxecto concreto. As características do cálculo, por exemplo, o ciclo de cálculo, dependerán da configuración dunha tarefa en particular. Cada un deles funcionará independentemente dos outros no dispositivo. A creación de varias tarefas é recomendable se é necesario proporcionar diferentes ciclos de cálculo para diferentes programas de proxectos.
Esta característica é especialmente interesante para dispositivos que teñen un procesador con varios núcleos. Cada "Tarefa" lánzase como un proceso separado no sistema e a carga distribúese uniformemente polo procesador. O dispositivo AntexGate ten un procesador ARM con 4 núcleos de 1.2 GHz e 1 GB de RAM, o que permite crear polo menos 4 tarefas grandes e distribuír a carga entre os núcleos. En comparación cun PLC, AntexGate pode proporcionar polo menos 4 veces máis potencia de cálculo polo mesmo prezo.
Figura 9 - Cargando as capacidades informáticas de AntexGate no modo de execución (na imaxe se pode facer clic)
Como podemos ver na Figura 9, a carga da CPU non supera o 2,5% e só se asignan 61 MB de memoria. Así, un pequeno proxecto de execución consome moi poucos recursos incorporados.
O dispositivo pode usarse non só como controlador, senón tamén como servidor completo con sondaxes de máis de 2000 puntos de E/S e a capacidade de admitir máis de 100 clientes WEB.
Por exemplo, conectemos 9 clientes WEB ao dispositivo e vexamos o progreso do consumo de recursos (Figura 10).
Figura 10 — Cargando as capacidades informáticas de AntexGate ao conectar 9 clientes WEB (na imaxe se pode facer clic)
Como podes ver na figura anterior, a utilización da CPU pasou dunha media do 2,5% ao 6% e só se asignou 3MB máis de memoria.
Grazas á gran oferta de recursos informáticos do dispositivo, o programador non necesita escatimar na calidade do programa creado en MasterSCADA 4D.
Multiplataforma
Tamén me gustaría destacar a natureza multiplataforma do sistema SCADA en consideración, que ofrece aos integradores unha gran variedade de plataformas para implementar os seus proxectos. Grazas a este enfoque, a transición entre sistemas operativos ou arquitecturas de PC é moi sinxela.
Conclusión
MasterSCADA 4D é un produto relativamente novo de Insat. Hoxe non hai tanta información sobre o traballo con este produto de software como nos gustaría. Non obstante, podes descargar un ambiente de desenvolvemento gratuíto desde o sitio web oficial da compañía; ten unha axuda moi detallada para traballar co programa.
Figura 11: ventá de axuda (na imaxe se pode facer clic)
En conclusión, gustaríame dicir que este artigo contén datos introdutorios sobre o produto de software MasterSCADA 4D e non di moito. Non obstante, co teu apoio, publicaremos exemplos e leccións máis detalladas sobre o traballo con este produto de software.
Gustaríame ver nos comentarios cales son as preguntas que máis che interesan. E se é posible, converteremos as preguntas máis frecuentes nunha lección sobre a creación de proxectos en MasterSCADA 4D.
Fonte: www.habr.com