ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou canto té de camomila necesita unha persoa. Parte 1

Boas tardes, queridos lectores deste artigo. Escribo isto en formato de revisión.

Un pequeno avisoGustaríame advertirche de que, se entendes inmediatamente do que estamos a falar dende o título, recoméndoche que cambies o primeiro punto (en realidade, o núcleo do PLC) por calquera cousa dunha categoría de prezo un paso máis alta.
Ningún aforro de diñeiro vale tantos nervios, subxectivamente.

Para aqueles que non teñan medo dun pouco de canas e da amplitude dun tic nervioso, máis tarde describirei en detalle como se creou este milagre tecnolóxico. Este artigo ofrece unha breve análise do proxecto con certas críticas.

Orixe. Formulación do problema

De feito, traballo nunha oficina de deseño e probamos equipos de automatización para a súa integración nas nosas fábricas chave en man. Recentemente, o equipo OWEN chegou ao almacén e decidiuse montar un banco de probas:

• PLC110[M02]-MS4 (entorno executivo MasterSCADA 4D)
• Panel de operador SP307
• Módulo de entrada de sinal analóxico universal МВ110-224.2А
• Módulo de entrada de sinal de galga de tensión MV110-4TD
• Módulo de medida eléctrica MV110-220.3M

Estrutura do sistema escolleuse coa diferenciación de redes segundo a finalidade:

1. Modbus RTU baseado en RS-485 - comunicación entre o PLC e os dispositivos escravos (módulos, conversores de frecuencia, sensores intelixentes, panel HMI SP307), PLC mestre de rede.
2. Modbus TCP baseado en Ethernet - Comunicación de diferentes PLC entre si e co servidor OPC
3. O servidor de PC do sistema OPC e SCADA é simultáneamente unha pasarela entre dúas redes diferentes (LAN corporativa da empresa e rede de controladores Modbus TCP (dous adaptadores de rede con enrutamento de datos usando ferramentas estándar de Windows)
4. A LAN corporativa ten acceso a Internet a través dun servidor proxy

A estrutura xeral do sistema móstrase na seguinte imaxe:

Funcionalidade incorporada

• Recollida e redirección de datos do PLC ao servidor OPC
• Control e monitorización local mediante panel HMI
• Control e monitorización desde SCADA a través do servidor OPC
• Control desde calquera PC desde a LAN da empresa e a través de Internet mediante un cliente SCADA
• Conexión de monitores OPC móbiles a través de LAN e Internet
• Por suposto, arquivo e xeración de informes

Parece que non se perdeu nada. Hai unha descrición xeral do sistema, e agora, en realidade, sobre o tema (describirei os métodos de eliminación en artigos coa implementación de cada nodo):

Dificultades atopadas

1. Documentación do PLC

A proba beta do PLC declarado no núcleo MasterSCADA 4D foi indicada polo fabricante en 2012. A pesar da vida útil tan impresionante do concepto, todo o que ten o programador en 2019 é un manual de programación de 28 páxinas (!?), no que hai algo menos que ningunha información útil, e as capturas de pantalla do manual son de MasterSCADA 3D. o que é bastante gracioso tendo en conta que a interface cambiou.

Un fío de foro de 20 temas tamén está apoiado activamente por tres adherentes e un director de vendas.

2. Arquitectura dos módulos PLC

Este é un tema separado para o debate. Brevemente: o PLC comunícase cos módulos como dispositivos escravos Modbus RTU, que primeiro deben ser configurados pola utilidade por separado, conectando cada un a un PC mediante un conversor RS-485.

Os mozos intelixentes, por suposto, probablemente saben como facelo sen un conversor a través dun PLC, conectando módulos secuencialmente á rede e escribindo os rexistros necesarios, pero isto vén con experiencia e unha enorme cantidade de dor.

Para un desenvolvedor que ve unha arquitectura deste tipo por primeira vez, non é nada fácil de usar.
Ademais, a todos os módulos analóxicos gústalles fallar por razóns descoñecidas, levando consigo toda a rede RS-485 en Terra Incognita, pero tamén quero falar disto por separado, toda unha épica, por suposto. O problema, por certo, ten 10 anos, o fabricante ríe "Debemos admitir que os modelos non funcionaron para nós", con todo, esta é a única interface para comunicarse cos módulos, e a xente, moi en serio, leva moito tempo escribindo as súas implementacións de Modbus RTU.

Mentres tanto, o té de manzanilla esgotaba... O sol estaba a poñerse

3. IDE MasterSCADA

Non falaremos de ferramentas gráficas, non as probei moito, pero de inmediato digo que non me gustou.

Estamos a falar da implementación do intercambio de datos e das linguaxes estándar IEC:

As entradas e saídas físicas do controlador non son variables globais e non se pode acceder desde ningunha parte do programa escribindo un alias, por exemplo "DI1". Debes arrastrar isto a cada programa usando asas, alí fórmase unha variable local, que herda ou transfire o valor. Eses. a esencia mesma do PLC, na miña visión, está un pouco perdida: o dispositivo debería simplificar a programación da lóxica do funcionamento das canles físicas ao nivel "Se se activa a entrada DI1, activa a saída DO1"e parece así "Entrada DI1 - Variable LI1 - Variable LO1 - Saída DO1", tamén, debido ao descoñecemento deste principio IDE, podes captar unha deliciosa advertencia "A conversión booleana-booleana é imposible" (o máis probable é que un deles sexa un punteiro, pero imaxino que nos editores dos creadores é máis harmonioso) .

As bibliotecas das linguaxes ST, FBD, SFC son bastante voluminosas e hai unha opción para a facilidade de programación, non obstante, estes compoñentes non son funcións, senón clases nas que se incrustan métodos e, en segundo lugar, a maioría non ten axuda para describir a funcionalidade e os tipos de datos. A persistencia levoume ás bibliotecas do núcleo de CodeSys, de onde se sacaron todas estas funcións, a súa axuda axudou.

4. Intercambio co panel SP307

Un evento bastante interesante para os que non teñen onde pasar un par de días.

A proba estándar de GUI (HMI ou SCADA) para min é facer 6 probas:

1. Lectura dun sinal discreto
2. Gravación dun sinal discreto
3. Lectura dun valor enteiro
4. Escribindo un valor enteiro
5. Lectura dun valor real
6. Escribir un valor real

En consecuencia, debuxo 6 compoñentes primitivos na pantalla e comprobo cada un en orde
O intercambio é absolutamente o mesmo que cos módulos, pero desde un porto PLC RS-232/485 separado e, ao parecer, máis estable. Como é un escravo HMI, escribínlle por cambio, e lin en sondaxes de 500 ms, para non perder as accións do operador.

Os 4 primeiros puntos completáronse perfectamente, pero os puntos 5 e 6 causaron problemas.

Enviamos datos do tipo Single Float, mostrámolos na pantalla e comprobamos que os datos non son os mesmos, aínda que todos os axustes de saída (Float, rexistro de dimensión 1, etc.) son correctos. Sería mentira dicir que o precedente non está descrito na documentación, con todo, tenta atopar cal e onde, é divertido dende fóra.

Despois dunha busca histérica de todas as configuracións relativas aos propios datos e ao seu envío, Escribimos ao soporte técnico, a resposta é de media de 5-6 días naturais, traballamos segundo o script estándar de soporte técnico "Comproba que a alimentación está acendida - verifique a versión do software - agarde unha semana máis - Imos descubrilo nós mesmos ”.

Por certo, decidiuse instalando unha marca nun lugar absolutamente inadecuado cunha sinatura absolutamente inadecuada.

Na funcionalidade de pantalla Non se inclúe a entrada de sinal analóxico do formato "Slider"., só se pode introducir no campo de texto utilizando números. Isto é simplemente incrible, ou escribimos os botóns "±" e o script nós mesmos, ou introducimos un número desde o teclado e esquecemos o control suave dalgún disco.

Non vou sobrecargar o artigo, así que describirei os problemas co nivel superior na parte 2.

Para resumir, Quero sinalar que tiña suficiente liberdade e moito tempo para resolver estes problemas, que a primeira vista parecen divertidos, pero que causan moita dor á vítima. En condicións de tempo limitado, é fundamental afrontar estes problemas.

PD: Todas as teses aquí presentadas son subxectivas, e son só un intento de avisar aos non preparados, e non discriminar aos fabricantes, pídoche que tomes este artigo desde este punto de vista.

A segunda parte xa está aquí: prema

Fonte: www.habr.com