OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC és SCADA, vagy amennyire szükség van egy személynek Rózsa tea. 2. rész

Jó napot, barátaim. A második rész áttekintése követi az elsőt, és ma a címben megjelölt rendszerről írok áttekintést.

A legmagasabb szintű eszközök csoportjába tartozik minden szoftver- és hardvereszköz, amely a PLC-hálózat fölött áll (az IDE-ket a PLC-hez, HMI-t, frekvenciavezérlők moduljait stb. nem ide számítjuk).

A rendszer felépítését az első részben ismét csatolom, hogy könnyebb legyen megérteni, miről van szó.

Tehát a legmagasabb szinthez tartozik:

• PC-híd, amely a forgalmat irányítja a két hálózat között (PLC-hálózat és a vállalat LAN-ja)
• OPC-szerver — szoftver, amely adatokat gyűjt a Modbus TCP hálózatból, és értelmezi azokat a SCADA és az adatbázisok feldolgozásához
• SCADA — Szoftverkomplexum, amely szerverből és kliensekből áll. Grafikus felületünk a folyamatok monitorozásához és irányításához
• DBMS — Szoftver, amely lehetővé teszi az SCADA-ba beérkező adatok archiválását, és szükség esetén történő lekérdezését grafikonok, naplók és jelentések létrehozásához

A vállalat belső hálózatát (CH) nem fogom érinteni, mivel az a rendszergazdánk hatáskörébe tartozik, de elmondom, hogyan léptem kapcsolatba vele, milyen feladatokat támasztottam, amikor a rendszer megvalósítását fogom leírni, és nem az áttekintést.

Tehát kezdjük

Első lépésként megvalósítjuk a fizikailag azt a hardvert, amely nálunk fog működni. Hardver szempontjából, a működéshez két különböző hálózatra a számítógépnek két hálózati adapterre van szüksége. Az első az alaplapon található adapter (a CH-n való működéshez), a második (a Modbus-TCP működéséhez) pedig PCI-E portba van bedugva, és erről egy patch cordot húztam ki a routerre (csak azért, hogy ne kelljen a PLC szekrények és a PC között huzalozni az irodában. A PLC oldaláról természetesen szintén routert kell elhelyezni.).

Valójában ez elegendő ahhoz, hogy a számítógép mindkét hálózaton működjön, de alapértelmezetten a hálózatok nem fogják látni egymást, még néhány gombot meg kell nyomni.

Fontos szempontok a hálózati kapcsolatok beállításánál:

1. A CH-hálózathoz való csatlakozás nem végezhető el DHCP-kiszolgálótól címek megszerzésével, a hálózati adapter beállításait kézzel kell megadni (a címnek nem szabad a DHCP címekhez tartoznia), kötelező megadni a hálózati átjárót. A távoli hozzáférés megszervezésénél ez nagyon fontos.
2. Ne próbálja meg létrehozni a hálózati hidat az adapterek között, minden útválasztás a megfelelő Windows szolgáltatás bekapcsolásakor valósul meg.
3. Ha el szeretné érni a PLC hálózatát bármelyik PCS számítógépről, akkor az útválasztást alapértelmezett átjáróként kell konfigurálni.
4. Távhozzáféréshez azt javaslom, hogy használjon nem szabványos, nyílt portokat, hogy azonnal elriassza a kiberbűnözőket.
5. További szoftver telepítése nem szükséges, mindez standard Windows eszközökkel megoldható.

Szoftver

Olyan termékeket szerettem volna választani, amelyek megfelelnek bizonyos kritériumoknak:

• Hazai gyártó — bár én rendelkezem angol nyelvű technikai támogatással, sok kollégám nem büszkélkedhet ezzel. A rendszer karbantartásának mindenki számára elérhetőnek kell lennie, hogy legalább ne zavarjanak a nyaralásomban.
  Ezenkívül megjegyzem, hogy a hazai szoftverek ára közelebb áll a valóságunkhoz, és elfogadható a megrendelők számára.
• Viszonylag új, de mégis legalább valamilyen szinten tesztelt, csak hogy lépést tartsunk az időkkel.
• Kellemes, esztétikus felhasználói felület — nem minden SCADA büszkélkedhet ezzel. Sajnos az automatizálási eszközök dizájnja még sokáig el fog tartani, de a végtermék fogyasztói minőségét szeretnénk látni, hogy magas szintű legyen.
• Könnyű OPC, SCADA és DB integráció (bonyolult beállítások nélkül, minimális gombnyomások), hogy egyszerű automatizálási szakembereket lehessen küldeni Kamcsatkára (szó szerint, ott vannak a megrendelőüzemeink), és ne rendszermérnököket.

OPC-szerver

A MasterSCADA 4D megismerése alatt, miközben a PLC-t teszteltem, aktívan látogattam a gyártó honlapját, és láttam, hogy szinte bármely adatátviteli protokollhoz kínálnak saját OPC-szervereket. Modbus protokollhoz külön ajánlásuk van. Master OPC Universal Modbus Server, azaz csak Modbus protokollt ismer.

Az alábbiakban a felhasználói felület képernyőfelvétele látható: elég lényegretörő, véleményem szerint nincsenek felesleges elemek, de lehet, hogy a tapasztalt felhasználónak hiányozhat valami.

A ingyenes verziónak 32 tagú korlátozása van., de a logikai változókat regiszterekbe tettem és ezt egyetlen LONG INT címkével küldtem el, a SCADA-ban pedig "bitekbe" elemeztem, egy kis trükk, remélem nem követnek érte. Megjegyzem, nem minden SCADA képes külön biteket kezelni, így a recept nem univerzális.

Az első REAL típusú címke fogadására az OPC telepítése után körülbelül egy percet vett igénybe, ezért nem kerestem tovább, elégedett voltam az egyszerűséggel. Igaz, érdemes megjegyezni, hogy ez a szoftver lehetővé teszi felhasználói szkriptek végrehajtását az adatok fogadása során, ami jelentősen kibővítheti a funkciókat ügyes kezekben.

SCADA-rendszer

Ebben a kérdésben nemcsak a felhasználó számára vonzó és funkcionális környezet létrehozását értem, hanem a fejlesztő számára is kényelmes, mivel az a programozó, aki legalább óránként 15 percet keresgél a dokumentációban a szükséges információk után, naponta (csak aritmetikailag) akár 2 órát is elveszíthet, ami a munkaidő 25%-ának felel meg. Kérem, vegye figyelembe, hogy nem tartom a választásomat teljesen objektívnek, ízlések és színek…

A hazai SCADA-rendszer piac kínálata:

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• OVEN Telemechanika LIGHT
• KASKÁD

Sőt, be kell vallanom, hogy nem kerestem tovább, lehet, hogy van más is. Figyelembe véve, hogy a választásomat megtettem, azt jelenti, hogy a művelet sikeresen zajlott. Nézzük meg ezeket a rendszereket, emlékezve a fentebb leírt kritériumokra:

1. KASKÁD — azonnal a legrosszabb értékelést kaptam a vizualizálásért, még az eloszlást sem töltöttem le. A Win95-ből származó vezérlőelemek miatt számomra ez a szoftver kapott egy határozott pontot.
   Értékelés nélkül
2. OVEN Telemechanika LIGHT — szintén nem töltöttem le, de itt nemcsak a felület a baj, bár az is, szerintem, kívánnivalót hagy maga után. Először is, az OVEN termékek a PLC modulok tesztelésének és finomhangolásának másfél hónapja után jogos aggodalmat keltenek bennem a megbízhatóság és a rugalmasság szempontjából. Másodszor pedig ez a SCADA elsősorban az energiaelosztó hálózatok monitorozására és irányítására van pozicionálva. Az élelmiszeripari feladataimhoz nem teljesen illik (még ha mindent tud is, a marketingesek akkor is saját kézből szűkítették a célközönséget). Ezért elkerülöm.
   Értékelés nélkül
3. MasterSCADA 4D — első pillantásra ez a legnyilvánvalóbb és legegyszerűbb megoldás. Magyarázom:
   • Nem igényel külön OPC-szerver telepítést az OVEN PLC-kkel való munka során, a meghajtók már benne vannak.
   • Összességében elég kellemes és szép a felület, a vezérlőelemek is erős 4/5-öt érdemelnek.
   • Kényelmes tervezési környezet.

   Minden rendben van, jól néz ki, a rendszer alternatívák nélkül volt a kezeimben, amikor a vezérlőt megfogtam. DE:

   Egy szép napon megnyitottam egy projektet a RunTime módban (a működés szimulálása), és négy üres ablak nézett vissza rám, dörzsöltem a szemem, bezártam, ellenőriztem a projektmenedzsert, újraindítottam - ugyanaz. Aztán számos szokásos műveletet végeztem, mint a végrehajtott változások elemzése, számítógép újraindítása és így tovább, de ezek nem hoztak eredményt. Eredmény: eltávolítom a disztribúciót a jobb napokra, nincs kedvem foglalkozni vele, megbízhatatlan.

   Értékelés: 3.5/5 Jó csomagolás, de a tartalom nem túl meggyőző.

4. Simplight Bevallom, lenyűgözött a funkciók/ár arány a gyártó honlapján található műszaki tájékoztatóból. Ott van Web-szerver valamint SMS, E-mail, sok kliens és sok csatlakoztatható OPC, mindez körülbelül 5000 Ft-ba kerül a cikk írásának időpontjában - fillérek. És ha fejlesztő vagy, külön kérelmet küldesz az online űrlapon a honlapon, akkor küldenek egy korlátozás nélküli disztribúciós verziót 200 címkéhez, ami szerintem nagyon menő. Ez kétségtelenül előny.

   Most pedig a hátrányok:

   Fő hátrány: az IDE néhány önálló segédprogram, amelyek korlátozott funkciókkal rendelkeznek, ami miatt egy projekten dolgozva kénytelen leszel 3-4 ablakot + súgót + dokumentációt nyitva tartani, ami nem túl kényelmes még egy többmonitoros rendszeren sem.

   • A külső megjelenés alulról átlagos, mintha Paint-ben rajzolták volna.
   • A súgó nagyon szűkös.
   • Nagyon korlátozott a funkcionalitás, ami jól látható a trendek és grafikonok beállításakor.
   • A szkript szerkesztő pixelesen látszik, ami miatt fárasztja a szemet.
   • A programozási címkék beállítása - igazi élvezet.
   • Ha csak annyit szeretnél, hogy a projektet egy USB-sticken átvidd másik számítógépre szerkesztésre, ez elég nehéz. A projektek fájlstruktúrája zavaros.
   • Az értékesítési szakemberek szorosan belépnek az életedbe, ami zavaró.

   A képen: Simplight szkript szerkesztő.

   
   
   Értékelés: 3.0/5 A tartalom jó, a csomagolás viszont egyáltalán nincs.

5. Simple SCADA — ez az én választásom, itt valószínűleg nem leszek objektív, de azért mégis. A gyártó 2 típusú DEMO-t kínál: egy 64 külső címkére korlátozott, csökkentett funkciókkal rendelkező változatot, illetve egy teljes funkcionalitású verziót, amelynek Runtime korlátja 1 óra (ezután a SCADA szervert újra kell indítani). A disztribúció legbasicabb kiadása 6900 forintról kezdődik a cikk írásának idején.

   
   
   Előnyök:

   • Nagyon szép, mind az IDE, mind a vezérlőelemek.
   • Gazdag dokumentáció, minden részletesen le van írva.
   • Egyszerű OPC-szerver adatintegráció.
   • Nagyon egyszerű felület, szinte intuitív.
   • Egyszerű adatbázis-integráció.
   • A távoli kliens indításához. nem szükséges projekt megléte.
   • Kitűnő jelentésgenerátor.
   • Minden objektumnak léteznek eseményei, mint például OnClick, OnMouseEnter stb. Összességében az IDE hasonlít a Delphi Embarcadero egyszerűsített szerkesztőjére, a szkriptek szerkesztője pedig javaslatot ad.

   Hátrányok:

   • A felhasználható vezérlőelemek száma nem túl sok (van lehetőség egyedi létrehozására is).
   • Mivel a SCADA gyakorlatilag Plug and Play, gondolom, hogy vannak korlátai a funkcionalitásnak, de eddig nem találkoztam velük.
   • A teljes vezérlőpanel (skálázás, szünet, görgetés) csak külön ablakban jelenik meg.
   • A teljes funkcionalitású licencért jól kell fizetni (38,000 forinttól és fölötte).

   Értékelés: 4.5/5 A belső jó, a csomagolás jó.

Adatbázis

Itt a választás sokkal egyszerűbb volt, a Simple SCADA két terméket kínál: MS SQL Server és MySQL. A második számomra közelebb állt, mivel korábban már dolgoztam vele, így ennél álltam meg.

Megjegyzem, hogy az archíválás beállítása az Oracle csomag telepítésére és egyszerű beállítására redukálódik, majd egy kattintással csatlakozhatunk a SCADA-hoz.

Ezután a címke kezelőben kiválasztjuk, mit archiválunk és mit nem, és élvezzük.

Köszönöm mindenkinek a figyelmet.

Ezután következik egy ciklus a cikkekből, amely a felmerült problémák megoldásának sorozatos leírását tartalmazza, és ennek eredményeként egy Step-by-Step rendszer létrehozását.

Forrás: habr.com