Ունենալով բավականին մեծ փորձ արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտում՝ մենք միշտ փնտրում ենք մեր խնդիրները լուծելու լավագույն տարբերակները։ Կախված հաճախորդի տեխնիկական բնութագրերից, մենք պետք է ընտրեինք այս կամ այն ապարատային և ծրագրային բազան: Եվ եթե TIA-պորտալի հետ համատեղ Siemens սարքավորումներ տեղադրելու համար խիստ պահանջներ չկային, ապա, որպես կանոն, ընտրությունը ընկնում էր MasterSCADA 3.XX-ի վրա: Այնուամենայնիվ, ոչինչ հավերժ չի մնա արևի տակ...
MasterSCADA 4D-ին անցնելու իմ փորձի, ARM ճարտարապետության ներկառուցված համակարգիչների վրա դրա աշխատանքի նախադրյալների, առանձնահատկությունների մասին այս հոդվածի հատվածում:
Предпосылки
Մենք սկսեցինք փորձարկել համեմատաբար նոր զարգացում Insat-ից՝ MasterSCADA 4D-ից ոչ այնքան վաղուց: Սրա համար կային մի քանի նախադրյալներ. Նախ, մենք մի քանի անկախ հարցումներ ենք անցկացրել արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտի փորձագետների շրջանում՝ պարզելու, թե որ SCADA համակարգերն են ամենատարածվածը (Նկար 1): Հարցման արդյունքների համաձայն՝ MasterSCADA համակարգը առաջին տեղն է զբաղեցնում ներքին համակարգերի շարքում։
Գծապատկեր 1 — Ամենատարածված SCADA համակարգերի հետազոտության արդյունքները (նկարը սեղմելով)
Երկրորդ նախադրյալը կարելի է համարել...
Այժմ եկեք անմիջապես անցնենք MasterSCADA 4D-ին: Այն բաղկացած է երկու ծրագրային արտադրանքից, մասնավորապես՝ զարգացման միջավայր և գործարկման միջավայր: Ստորև կխոսենք այս մասերից յուրաքանչյուրի աշխատանքի մասին:
Զարգացման միջավայր
Համակարգի նախագիծը ստեղծվել է MasterSCADA 4D մշակման միջավայրում, դրա համար անհրաժեշտ է ստանալ անվճար տարբերակը Insat-ի կայքում և տեղադրել այն՝ հետևելով հրահանգներին:
Նկար 2 — Զարգացման միջավայրի ինտերֆեյս (կարելի է սեղմել նկարը)
Առաջին բանը, որ գրավում է ձեր ուշադրությունը, զարգացման միջավայրի հաճելի ինտերֆեյսն է և նախագծի հարմար հիերարխիկ կառուցվածքը: Այժմ մեկ նախագծում դուք կարող եք ծրագիր ստեղծել ոչ միայն ավտոմատացված աշխատավայրի, այլ նաև ամբողջ հաստատության համար՝ սկսած վերահսկիչից և վերջացրած սերվերի կամ օպերատորի աշխատակայանով:
Զարգացման միջավայրն աշխատում է միայն Windows OS-ով, որը համեմատաբար ծանոթ և տանելի է, բայց գործարկման միջավայրը (RunTime) հաճելիորեն զարմացրեց մեզ տարբեր օպերացիոն համակարգերի և պրոցեսորների ճարտարապետության մեջ ինտեգրվելու իր ունակությամբ, բայց դրա մասին ավելի ուշ:
Ինձ գոհացրեց նաև վիզուալիզացիայի տարրերի մեծ գրադարանը: Տարբեր ոլորտների մասնագետները կկարողանան իրենց համար վիզուալիզացիայի տարրեր գտնել՝ չդիմելով գծագրելու կամ ինտերնետում սրբապատկերներ որոնելու:
Նկար 3 — Վիզուալիզացիայի տարրեր (նկարը սեղմելի)
Հաղորդակցության արձանագրություններ
Համակարգն աջակցում է տարբեր դրայվերների (փոխանակման արձանագրություններ), որոնք լռելյայն ինտեգրված են MasterSCADA 4D-ում.
- Modbus TCP/RTU, RTU՝ TCP-ի վրա
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850- ը
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104- ը
- MSSQL
- MySQL
- Մերկուրի (առանձին գրադարան) և այլն:
Runtime միջավայր
Runtime միջավայրը կարող է գործարկվել տարբեր օպերացիոն համակարգերի և անհատական համակարգիչների ճարտարապետության վրա, կարող եք նաև RunTime-ը գործարկել տեղական մեքենայի վրա, այն տեղադրվում է զարգացման միջավայրի հետ միասին և աշխատում է մեկ ժամ (կամ 32 պիտակ) առանց սահմանափակումների:
AntexGate սարք
MasterSCADA Runtime-ը նախապես տեղադրված է որպես առանձին տարբերակ AntexGate ներկառուցված համակարգչի վրա ARM պրոցեսորի ճարտարապետությամբ և Debian օպերացիոն համակարգով, մենք այս սարքի վրա թեստեր կանցկացնենք:
Նկար 4 — AntexGate սարք
Ապրանքի բնութագրերը.
- Պրոցեսոր՝ 4 միջուկ x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 ՄՀց օպերատիվ հիշողություն՝ LPDDR2 1024 ՄԲ
- Ոչ անկայուն հիշողություն՝ 8/16/32 ԳԲ eMMC
Դուք կարող եք կարդալ ավելին սարքի մասին .
Եկեք գործարկենք ծրագիրը գործադիր սարքում: Օրինակ՝ մենք ստեղծեցինք հարցում և սարքի կառավարում՝ օգտագործելով Modbus RTU արձանագրությունը, հարցումների տեղադրման գործընթացը ինտուիտիվ է և որոշակիորեն նման է ծանոթ OPC սերվերի տեղադրմանը: Ճիշտ է, այժմ RunTime-ն ունի տվյալների փոխանակման համար ներկառուցված արձանագրության դրայվերներ:
Որպես օրինակ՝ եկեք ստեղծենք մի պարզ նախագիծ՝ վերահսկելու երեք պոմպեր և երկու փականներ վերացական արտադրության գործընթացի համար: Զարգացման միջավայրում այն այսպիսի տեսք ունի, ինչպես նկար 5-ում:
Նկար 5 - Նախագիծ մշակման միջավայրում (նկարը կարող է սեղմել)
Արդյունքում մենք ստացանք պարզ մնեմոնիկ դիագրամ (Նկար 6), որն աշխատում է ցանկացած բրաուզերում, որն աջակցում է HTML5:
Նկար 6 — Մնեմոնիկ դիագրամ (GIF անիմացիան կարելի է սեղմել)
HMI տեղեկատվության ցուցադրման ընտրանքներ
Հնարավոր է միանալ կատարման միջավայրին WEB-ի միջոցով, այս տարբերակը մեզ չի սահմանափակում մնեմոնիկ դիագրամի վրա տվյալների դիտման համար հաճախորդի ընտրության հարցում:
Մեր դեպքում սարքը տեղեկատվության ելք է ապահովում HDMI-ի, Ethernet-ի, 3G-ի միջոցով:
HDMI-ի միջոցով միանալիս մենք մուտք ենք գործում LocalHost 127.0 0.1:8043 AntexGate-ում ներկառուցված բրաուզերի միջոցով կամ միանում ենք ֆիքսված IP:8043 հասցեին ինտերնետում կամ ձեռնարկության տեղական ցանցին մեկ այլ «Thin Client»-ով:
Գծապատկեր 7 — WEB մոնիտորինգի կառուցվածքը (նկարը կարող է սեղմել)
Հետաքրքիր նորություն էր երկար սպասված MQTT արձանագրությունը, որը սովորաբար բավարար չէր SCADA համակարգերում հեռավոր օբյեկտների մոնիտորինգի համար։
Այսօր բոլորը հնարավորություն ունեն ինտերնետում ստանալ էժան VDS սերվեր՝ ֆիքսված IP հասցեով (օրինակ՝ ընկերության կայքի սերվեր) և դրա վրա տեղադրել MQTT Broker (օրինակ՝ Mosquito):
Ստանալով մեկ սերվեր MQTT բրոքերով, մենք հեշտությամբ կարող ենք ազատվել թանկարժեք օպերատորի ծառայություններից՝ ֆիքսված IP-ից և տարեկան վճարել 900 ռուբլի՝ 4000G կապի համար 3 ռուբլու փոխարեն:
Գծապատկեր 8 — MQTT մոնիտորինգի կառուցվածքը (նկարը կարող է սեղմել)
Նման ցանցի կառուցումը ոչ միայն կխնայի երթևեկությունը, այլև կապահովի տվյալները, քանի որ ինտերնետում Modbus TCP արձանագրության միջոցով տվյալների փոխանցումը չի երաշխավորում հաղորդակցության անվտանգությունն ու որակը:
Այսպիսով, դուք կարող եք վաճառել կրկնվող նախագծեր, որոնցում հաճախորդն ինքն է ընտրում ինտերնետ մատակարարին: Եվ ոչ ոք գլխացավ չի ունենում IP հասցեների տեղադրման և տեղաբաշխման հետ կապված. հաճախորդն ինքն է տեղադրում ցանկացած SIM քարտ կամ միանում է երթուղիչին DHCP սերվերով:
Կատարում
Ծրագրի համար հիմնականը արագությունն է, այսպես կոչված «Առաջադրանքները» մեզ կօգնեն այս հարցում: Լռելյայնորեն, յուրաքանչյուր հանգույց ստեղծվելիս ունի միայն մեկը՝ Հիմնական առաջադրանքը: Ծրագրի մշակողը կարող է ստեղծել դրանցից այնքան, որքան անհրաժեշտ է որոշակի նախագծի շահագործման համար: Հաշվարկի առանձնահատկությունները, օրինակ, հաշվարկի ցիկլը, կախված կլինեն որոշակի առաջադրանքի կարգավորումներից: Նրանցից յուրաքանչյուրը սարքում կաշխատի մյուսներից անկախ։ Մի քանի առաջադրանքների ստեղծումը նպատակահարմար է, եթե անհրաժեշտ է տարբեր նախագծային ծրագրերի համար տարբեր հաշվարկային ցիկլեր տրամադրել:
Այս հատկությունը հատկապես հետաքրքիր է բազմաթիվ միջուկներով պրոցեսոր ունեցող սարքերի համար: Յուրաքանչյուր «Առաջադրանք» գործարկվում է որպես առանձին գործընթաց համակարգում, և բեռը հավասարաչափ բաշխվում է պրոցեսորի վրա: AntexGate սարքն ունի ARM պրոցեսոր՝ 4 միջուկով 1.2 ԳՀց հաճախականությամբ և 1 ԳԲ օպերատիվ հիշողությամբ, որը թույլ է տալիս ստեղծել առնվազն 4 մեծ առաջադրանք և բեռը բաշխել միջուկների վրա։ PLC-ի համեմատ՝ AntexGate-ը նույն գնով կարող է ապահովել առնվազն 4 անգամ ավելի հաշվողական հզորություն:
Նկար 9 — AntexGate-ի հաշվողական հնարավորությունների բեռնում գործարկման ռեժիմում (նկարը կարող է սեղմել)
Ինչպես տեսնում ենք Նկար 9-ից, պրոցեսորի բեռնվածությունը 2,5%-ից ոչ ավելի է, և հատկացված է միայն 61 ՄԲ հիշողություն: Այսպիսով, փոքր գործարկման նախագիծը շատ քիչ ներկառուցված ռեսուրսներ է սպառում:
Սարքը կարող է օգտագործվել ոչ միայն որպես վերահսկիչ, այլ նաև որպես լիարժեք սերվեր՝ ավելի քան 2000 I/O կետերի հարցումով և ավելի քան 100 WEB հաճախորդներ սատարելու հնարավորությամբ:
Օրինակ, եկեք միացնենք 9 WEB հաճախորդ սարքին և տեսնենք ռեսուրսների սպառման առաջընթացը (Նկար 10):
Նկար 10 — AntexGate-ի հաշվողական հնարավորությունների բեռնում 9 WEB հաճախորդներ միացնելիս (նկարը սեղմելի է)
Ինչպես տեսնում եք վերևի նկարից, պրոցեսորի օգտագործումը միջինը 2,5%-ից հասել է 6%-ի, և հատկացվել է ընդամենը 3 ՄԲ ավելի հիշողություն:
Սարքի հաշվողական ռեսուրսների մեծ մատակարարման շնորհիվ մշակողը կարիք չունի խնայելու MasterSCADA 4D-ում ստեղծված ծրագրի որակը։
Խաչաձեւ հարթակ
Կցանկանայի նաև նշել քննարկվող SCADA համակարգի միջպլատֆորմային բնույթը, որը ինտեգրատորներին տալիս է հարթակների հսկայական ընտրություն՝ իրենց նախագծերն իրականացնելու համար: Այս մոտեցման շնորհիվ օպերացիոն համակարգերի կամ համակարգչի ճարտարապետության միջև անցումը շատ պարզ է:
Ամփոփում
MasterSCADA 4D-ը համեմատաբար նոր արտադրանք է Insat-ից: Այսօր այս ծրագրային արտադրանքի հետ աշխատելու մասին այնքան տեղեկատվություն չկա, որքան մենք կցանկանայինք: Այնուամենայնիվ, դուք կարող եք ներբեռնել անվճար զարգացման միջավայր ընկերության պաշտոնական կայքից, այն ունի շատ մանրամասն օգնություն ծրագրի հետ աշխատելու համար:
Նկար 11 — Օգնության պատուհան (նկարը կարող է սեղմել)
Եզրափակելով, ես կցանկանայի ասել, որ այս հոդվածը պարունակում է ներածական տվյալներ MasterSCADA 4D ծրագրային արտադրանքի մասին և շատ բան չի ասում: Այնուամենայնիվ, ձեր աջակցությամբ մենք կթողարկենք ավելի մանրամասն օրինակներ և դասեր այս ծրագրային արտադրանքի հետ աշխատելու վերաբերյալ:
Կցանկանայի մեկնաբանություններում տեսնել, թե որ հարցերն են ձեզ ամենաշատը հետաքրքրում։ Իսկ եթե հնարավոր է, մենք ամենահաճախ տրվող հարցերը կվերածենք MasterSCADA 4D-ում նախագծեր ստեղծելու դասի։
Source: www.habr.com