SCADA ազնվամորու վրա. առասպել, թե իրականություն.

Ձմեռը մոտենում է. Ծրագրավորվող տրամաբանական կարգավորիչները (PLC) աստիճանաբար փոխարինվում են ներկառուցված անհատական ​​համակարգիչներով: Դա պայմանավորված է նրանով, որ համակարգիչների հզորությունը թույլ է տալիս մեկ սարքին ներառել ծրագրավորվող կարգավորիչի, սերվերի և (եթե սարքն ունի HDMI ելք) նաև ավտոմատացված օպերատորի աշխատանքային կայանը: Ընդհանուր՝ վեբ սերվեր, OPC մաս, տվյալների բազա և աշխատանքային կայան մեկ դեպքում, և այս ամենը մեկ PLC-ի արժեքով:

Այս հոդվածում մենք կքննարկենք արդյունաբերության մեջ նման ներկառուցված համակարգիչների օգտագործման հնարավորությունը: Եկեք որպես հիմք վերցնենք Raspberry Pi-ի վրա հիմնված սարքը, քայլ առ քայլ նկարագրենք դրա վրա ռուսական դիզայնի բաց անվճար բաց կոդով SCADA համակարգի տեղադրման գործընթացը՝ Rapid SCADA, ինչպես նաև մշակենք աբստրակտ կոմպրեսորային կայանի նախագիծ, առաջադրանքները: որը կներառի կոմպրեսորի և երեք փականների հեռակառավարում, ինչպես նաև սեղմված օդի արտադրության գործընթացի վիզուալացում:

Անմիջապես վերապահում անենք, որ խնդիրը կարող է լուծվել երկու ճանապարհով. Դրանք սկզբունքորեն ոչ մի կերպ չեն տարբերվում միմյանցից, հարցը միայն գեղագիտական ​​և գործնական բաղադրիչն է։ Այսպիսով, մեզ անհրաժեշտ է.

1.1 Առաջին տարբերակը ենթադրում է հենց Raspberry Pi 2/3/4-ի առկայությունը, ինչպես նաև USB-ից-RS485 փոխարկիչի առկայությունը (այսպես կոչված «սուլիչ», որը կարելի է պատվիրել Alliexpress-ից):

Նկար 1 - Raspberry Pi 2 և USB դեպի RS485 փոխարկիչ

1.2 Երկրորդ տարբերակը ներառում է Raspberry-ի վրա հիմնված ցանկացած պատրաստի լուծում, որը խորհուրդ է տրվում ներկառուցված RS485 պորտերով արդյունաբերական միջավայրերում տեղակայման համար: Օրինակ, ինչպես օրինակ 2-րդ նկարում, որը հիմնված է Raspberry CM3+ մոդուլի վրա:

Նկար 2 — AntexGate սարք

2. Modbus-ով սարք մի քանի կառավարման ռեգիստրների համար;

3. Windows PC նախագիծը կարգավորելու համար:

Զարգացման փուլերը.

1. Մաս I. Rapid SCADA-ի տեղադրում Raspberry-ի վրա;
2. Մաս II. Windows-ի վրա Rapid SCADA-ի տեղադրում;
3. Մաս III. Ծրագրի մշակում և ներբեռնում սարքում;
4. Եզրակացություններ:

Մաս I. Rapid SCADA-ի տեղադրում Raspberry-ի վրա

1. Լրացրեք форму Rapid Scada կայքում՝ բաշխումը ստանալու և Linux-ի համար վերջին տարբերակը ներբեռնելու համար:

2. Անջատեք ներբեռնված ֆայլերը և պատճենեք «scada» թղթապանակը գրացուցակում / օպտիմալացում սարքեր

3. Գրացուցակում տեղադրեք երեք սցենար «daemon» թղթապանակից /etc/init.d

4. Մենք լիարժեք հասանելիություն ենք տալիս հավելվածների երեք թղթապանակներին.

sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/config
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/log
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/storage

⠀5. Սցենարները կատարելի դարձնելը.

sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh

⠀6. Ավելացնել պահեստ.

sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/debian stable-stretch main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update

⠀7. Տեղադրեք Mono .NET Framework:

sudo apt-get install mono-complete

⠀8. Տեղադրեք Apache HTTP սերվերը.

sudo apt-get install apache2

⠀9. Տեղադրեք լրացուցիչ մոդուլներ.

sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4

⠀10. Ստեղծեք հղում դեպի վեբ հավելված.

sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada

⠀11. Պատճենեք ֆայլը ներբեռնված արխիվից «apache» պանակում scada.conf գրացուցակին / etc / apache2 / կայքեր-մատչելի

sudo a2ensite scada.conf

⠀12. Եկեք գնանք այս ճանապարհով sudo nano /etc/apache2/apache2.conf և ֆայլի վերջում ավելացրեք հետևյալը.

<Directory /var/www/html/scada/>
  <FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
    Require all denied
  </FilesMatch>
</Directory>

⠀13. Կատարեք սցենարը.

sudo /opt/scada/svc_install.sh

⠀14. Reboot Raspberry:

sudo reboot

⠀15. Կայքի բացում.

http://IP-адрес устройства/scada

⠀16. Բացվող պատուհանում մուտքագրեք ձեր մուտքը «Ադմինիստրատոր» և գաղտնաբառը «12345».

Մաս II. Windows-ում Rapid SCADA-ի տեղադրում

Rapid SCADA-ի տեղադրումը Windows-ում կպահանջվի Raspberry-ի և նախագծի կազմաձևումը կարգավորելու համար: Տեսականորեն, դուք կարող եք դա անել հենց Raspberry-ի վրա, բայց տեխնիկական աջակցությունը մեզ խորհուրդ տվեց օգտագործել մշակման միջավայրը Windows-ում, քանի որ այստեղ այն ավելի ճիշտ է աշխատում, քան Linux-ում:

Այսպիսով, եկեք սկսենք.

1. Մենք թարմացնում ենք Microsoft .NET Framework-ը վերջին տարբերակին;
2. Ներբեռնում բաշխման հավաքածու Արագ SCADA Windows-ի համար և տեղադրել անցանց;
3. Գործարկեք «Ադմինիստրատոր» հավելվածը: Դրանում մենք ինքնին կմշակենք նախագիծը։

Մշակելիս պետք է ուշադրություն դարձնել որոշ կետերի.

1. Այս SCADA համակարգում գրանցամատյանների համարակալումը սկսվում է 1 հասցեից, ուստի ստիպված էինք մեկով ավելացնել մեր ռեգիստրների համարակալումը։ Մեր դեպքում դա՝ 512+1 և այլն.

Գծապատկեր 3 — Ռեգիստրների համարակալում Rapid SCADA-ում (նկարը կարող է սեղմել)

2. Գրացուցակները վերակազմավորելու և նախագիծը Linux օպերացիոն համակարգում ճիշտ տեղակայելու համար կարգավորումներում պետք է գնալ «Server» -> «General Settings» և սեղմել «For Linux» կոճակը.

Գծապատկեր 4 - դիրեկտորիաների վերակազմավորում Rapid SCADA-ում (նկարը կարող է սեղմել)

3. Սահմանեք Modbus RTU-ի քվեարկության պորտը այնպես, ինչպես այն սահմանված է սարքի Linux համակարգում: Մեր դեպքում դա այդպես է /dev/ttyUSB0

Գծապատկեր 5 - դիրեկտորիաների վերակազմավորում Rapid SCADA-ում (նկարը կարող է սեղմել)

Եթե ​​ունեք հարցեր, տեղադրման բոլոր լրացուցիչ հրահանգները կարելի է ստանալ այստեղից ընկերության կայքէջում կամ նրանց վրա youtube ալիք.

Մաս III. Նախագծի մշակում և ներբեռնում սարքում

Նախագծի մշակումն ու արտացոլումը ստեղծվում է անմիջապես բրաուզերում: Սա ամբողջովին սովորական չէ աշխատասեղանի SCADA համակարգերից հետո, բայց բավականին տարածված է:

Առանձին-առանձին, ես կցանկանայի նշել վիզուալիզացիայի տարրերի սահմանափակ շարքը (Նկար 6): Ներկառուցված բաղադրիչները ներառում են LED, կոճակ, անջատիչ, հղում և ցուցիչ: Այնուամենայնիվ, մեծ առավելությունն այն է, որ այս SCADA համակարգը աջակցում է դինամիկ պատկերներ և տեքստ: Գրաֆիկական խմբագրիչների (Corel, Adobe Photoshop և այլն) նվազագույն իմացությամբ դուք կարող եք ստեղծել պատկերների, տարրերի և հյուսվածքների ձեր սեփական գրադարանները, իսկ GIF տարրերի աջակցությունը թույլ կտա ձեզ ավելացնել անիմացիա տեխնոլոգիական գործընթացի վիզուալիզացիայի մեջ:

Նկար 6 — Սխեմաների խմբագրման գործիքներ Rapid SCADA-ում

Այս հոդվածի շրջանակներում նպատակ չկար քայլ առ քայլ նկարագրել Rapid SCADA-ում նախագծի գրաֆիկական ստեղծման գործընթացը։ Հետևաբար, մենք մանրամասնորեն չենք անդրադառնա այս կետի վրա: Մշակողի միջավայրում կոմպրեսորային կայանի համար «Սեղմված օդի մատակարարման համակարգ» մեր պարզ նախագիծն այսպիսի տեսք ունի (Նկար 7).

Գծապատկեր 7 — Սխեմայի խմբագիր Rapid SCADA-ում (նկարը կարող է սեղմել)

Հաջորդը, վերբեռնեք մեր նախագիծը սարքում: Դա անելու համար մենք նշում ենք սարքի IP հասցեն՝ նախագիծը ոչ թե localhost, այլ մեր ներկառուցված համակարգչին փոխանցելու համար.

Նկար 8 - Նախագծի վերբեռնում սարքի վրա Rapid SCADA-ում (նկարը կարող է սեղմել)

Արդյունքում մենք ստացանք նման բան (Նկար 9): Էկրանի ձախ կողմում տեղադրված են լուսադիոդներ, որոնք արտացոլում են ողջ համակարգի (կոմպրեսորի) աշխատանքային կարգավիճակը, ինչպես նաև փականների աշխատանքային կարգավիճակը (բաց կամ փակ), իսկ էկրանի կենտրոնական մասում կա վիզուալիզացիա։ տեխնոլոգիական գործընթաց՝ անջատիչ անջատիչների միջոցով սարքերը կառավարելու ունակությամբ: Երբ կոնկրետ փականը բացվում է, և՛ փականի, և՛ համապատասխան մայրուղու գույնը մոխրագույնից դառնում է կանաչ:

Նկար 9 — Կոմպրեսորային կայանի նախագիծ (GIF անիմացիան կարելի է սեղմել)

Այստեղ Դուք կարող եք ներբեռնել այս նախագծի ֆայլը վերանայման համար:

Նկար 10-ը ցույց է տալիս, թե ինչպիսին է ընդհանուր արդյունքը:

Նկար 10 - SCADA համակարգ Raspberry-ի վրա

Արդյունքները

Հզոր ներդրված արդյունաբերական համակարգիչների առաջացումը հնարավորություն է տալիս ընդլայնել և լրացնել ծրագրավորվող տրամաբանական կարգավորիչների ֆունկցիոնալությունը: Նրանց վրա նմանատիպ SCADA համակարգերի տեղադրումը կարող է ծածկել փոքր արտադրական կամ տեխնոլոգիական գործընթացի խնդիրները: Մեծ թվով օգտատերերի կամ անվտանգության բարձր պահանջներով ավելի մեծ առաջադրանքների համար դուք, ամենայն հավանականությամբ, ստիպված կլինեք տեղադրել լիարժեք սերվերներ, ավտոմատացման պահարաններ և սովորական PLC-ներ: Այնուամենայնիվ, միջին և փոքր ավտոմատացման կետերի համար, ինչպիսիք են փոքր արդյունաբերական շենքերը, կաթսայատները, պոմպակայանները կամ խելացի տները, նման լուծումը տեղին է թվում: Ըստ մեր հաշվարկների՝ նման սարքերը հարմար են մինչև 500 տվյալների մուտքային/ելքային կետերով առաջադրանքների համար:

Եթե ​​դուք տարբեր գրաֆիկական խմբագրիչներում նկարելու փորձ ունեք և դեմ չեք այն փաստին, որ դուք ստիպված կլինեք ինքներդ ստեղծել մնեմոնիկ դիագրամների տարրեր, ապա Rapid SCADA-ի հետ տարբերակը Raspberry-ի համար շատ օպտիմալ է: Դրա ֆունկցիոնալությունը որպես պատրաստի լուծում որոշ չափով սահմանափակ է, քանի որ այն բաց կոդով է, բայց այն դեռ թույլ է տալիս ծածկել փոքր արդյունաբերական շենքի խնդիրները: Հետևաբար, եթե դուք պատրաստում եք վիզուալիզացիայի կաղապարներ ձեզ համար, ապա միանգամայն հնարավոր է օգտագործել այս լուծումը ձեր նախագծերի, եթե ոչ բոլորը, ապա որոշ մասի ինտեգրման համար:

Այսպիսով, հասկանալու համար, թե որքան օգտակար կարող է լինել Raspberry-ի նման լուծումը ձեզ համար և որքանով են ձեր նախագծերը փոխարինելի բաց կոդով SCADA համակարգերով Linux-ի վրա, ողջամիտ հարց է առաջանում. ո՞ր SCADA համակարգերն եք առավել հաճախ օգտագործում:

Հարցմանը կարող են մասնակցել միայն գրանցված օգտվողները։ Մուտք գործել, խնդրում եմ:

Ո՞ր SCADA համակարգերն եք առավել հաճախ օգտագործում:

• 35.2%SIMATIC WinCC (TIA պորտալ)18

• 7.8%Intouch Wonderware4

• 5.8%Հետքի ռեժիմ 3

• 15.6%CoDeSys8

• 0%Genesis0- ը

• 3.9%PCVue Solutions2

• 3.9%Vijeo Citect2

• 17.6%Վարպետ SCADA9

• 3.9%iRidium mobile2

• 3.9%Պարզ-Scada2

• 7.8%Արագ SCADA4

• 1.9%Համախառն SCADA1

• 39.2%Մեկ այլ տարբերակ (պատասխանը մեկնաբանության մեջ)20

Քվեարկել է 51 օգտատեր։ 33 օգտատեր ձեռնպահ է մնացել։

Source: www.habr.com