Memiliki pengalaman yang cukup banyak di bidang otomasi industri, kami selalu mencari pilihan terbaik untuk memecahkan masalah kami. Bergantung pada spesifikasi teknis pelanggan, kami harus memilih satu atau beberapa basis perangkat keras dan perangkat lunak. Dan jika tidak ada persyaratan ketat untuk memasang peralatan Siemens bersama dengan portal TIA, maka, biasanya, pilihan jatuh pada MasterSCADA 3.XX. Namun, tidak ada yang bertahan selamanya di bawah matahari...
Tentang pengalaman saya beralih ke MasterSCADA 4D, prasyarat, fitur kerjanya pada komputer tertanam arsitektur ARM di bawah artikel ini.
Предпосылки
Kami mulai menguji pengembangan yang relatif baru dari Insat - MasterSCADA 4D - belum lama ini. Ada beberapa prasyarat untuk ini. Pertama, kami melakukan beberapa survei independen di antara para ahli di bidang otomasi industri untuk mengetahui sistem SCADA mana yang paling populer (Gambar 1). Menurut hasil survei, sistem MasterSCADA menempati urutan pertama di antara sistem domestik.
Gambar 1 — Hasil survei sistem SCADA paling populer (gambar dapat diklik)
Prasyarat kedua dapat dipertimbangkan...
Sekarang mari kita langsung beralih ke MasterSCADA 4D itu sendiri. Ini terdiri dari dua produk perangkat lunak, yaitu: lingkungan pengembangan dan lingkungan runtime. Kami akan membicarakan cara kerja masing-masing bagian ini di bawah.
Lingkungan pengembangan
Proyek sistem dibuat di lingkungan pengembangan MasterSCADA 4D, untuk melakukan ini, Anda perlu mendapatkan versi gratis di situs web Insat dan menginstalnya dengan mengikuti petunjuknya.
Gambar 2 — Antarmuka lingkungan pengembangan (gambar dapat diklik)
Hal pertama yang menarik perhatian Anda adalah antarmuka lingkungan pengembangan yang menyenangkan dan struktur hierarki proyek yang nyaman. Sekarang dalam satu proyek Anda dapat membuat program tidak hanya untuk tempat kerja otomatis, tetapi juga untuk seluruh fasilitas, dimulai dengan pengontrol dan diakhiri dengan server atau stasiun kerja operator.
Lingkungan pengembangan hanya berjalan pada OS Windows, yang relatif familiar dan dapat ditoleransi, namun lingkungan runtime (RunTime) mengejutkan kami dengan kemampuannya untuk berintegrasi ke dalam berbagai sistem operasi dan arsitektur prosesor, tetapi akan dibahas lebih lanjut nanti.
Saya juga senang dengan banyaknya perpustakaan elemen visualisasi. Spesialis dari berbagai bidang akan dapat menemukan sendiri elemen visualisasi tanpa harus menggambar atau mencari ikon di Internet.
Gambar 3 — Elemen visualisasi (gambar dapat diklik)
Protokol komunikasi
Sistem ini mendukung berbagai driver (protokol pertukaran), yang terintegrasi ke dalam MasterSCADA 4D secara default:
- Modbus TCP/RTU, RTU melalui TCP
- DCON
- OPCUA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Merkuri (perpustakaan terpisah), dll.
Lingkungan waktu proses
Lingkungan runtime dapat diluncurkan pada berbagai sistem operasi dan arsitektur komputer pribadi; Anda juga dapat menjalankan RunTime pada mesin lokal; diinstal bersama dengan lingkungan pengembangan dan berjalan selama satu jam (atau 32 tag) tanpa batasan.
Perangkat AntexGate
MasterSCADA Runtime sudah diinstal sebelumnya sebagai opsi terpisah pada PC tertanam AntexGate dengan arsitektur prosesor ARM dan sistem operasi Debian; kami akan melakukan pengujian pada perangkat ini.
Gambar 4 — Perangkat AntexGate
Fitur:
- CPU: 4-core x64 ARM v8 Cortex-A53
- RAM 1.2Mhz: LPDDR2 1024MB
- Memori non-volatil: eMMC 8/16/32GB
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang perangkat ini .
Mari kita jalankan program di perangkat eksekutif. Misalnya, kami membuat polling dan kontrol perangkat menggunakan protokol Modbus RTU; proses pengaturan polling bersifat intuitif dan agak mirip dengan pengaturan server OPC yang sudah dikenal. Benar, sekarang RunTime memiliki driver protokol bawaan untuk pertukaran data.
Sebagai contoh, mari kita buat proyek sederhana untuk mengontrol tiga pompa dan dua katup untuk proses manufaktur abstrak. Di lingkungan pengembangan, tampilannya seperti ini, seperti pada Gambar 5.
Gambar 5 - Proyek di lingkungan pengembangan (gambar dapat diklik)
Hasilnya, kami mendapatkan diagram mnemonik sederhana (Gambar 6) yang berfungsi di browser apa pun yang mendukung HTML5.
Gambar 6 — Diagram mnemonik (animasi GIF dapat diklik)
Opsi Tampilan Informasi HMI
Dimungkinkan untuk terhubung ke lingkungan eksekusi melalui WEB; opsi ini tidak membatasi kita dalam memilih klien untuk melihat data pada diagram mnemonik.
Dalam kasus kami, perangkat menyediakan keluaran informasi melalui HDMI, Ethernet, 3G.
Saat menghubungkan melalui HDMI, kami mengakses LocalHost 127.0 0.1:8043 melalui browser bawaan di AntexGate, atau terhubung ke alamat IP tetap:8043 di Internet atau jaringan lokal perusahaan dengan “Thin Client” lain.
Gambar 7 — Struktur pemantauan WEB (gambar dapat diklik)
Berita menariknya adalah protokol MQTT yang telah lama ditunggu-tunggu, yang biasanya tidak cukup untuk memantau objek jarak jauh dalam sistem SCADA.
Saat ini, setiap orang memiliki kesempatan untuk mendapatkan server VDS murah di Internet dengan alamat IP tetap (misalnya, server situs web perusahaan) dan menggunakan MQTT Broker (misalnya, Mosquito) di dalamnya.
Setelah menerima satu server dengan broker MQTT, kita dapat dengan mudah menyingkirkan layanan operator yang mahal - IP tetap dan membayar 900 rubel per tahun, bukan 4000 rubel untuk komunikasi 3G.
Gambar 8 - Struktur pemantauan MQTT (gambar dapat diklik)
Pembangunan jaringan seperti itu tidak hanya akan menghemat lalu lintas, tetapi juga mengamankan data, karena transmisi data melalui protokol Modbus TCP di Internet tidak menjamin keamanan dan kualitas komunikasi.
Dengan demikian, Anda dapat menjual proyek yang dapat direplikasi di mana klien memilih sendiri penyedia Internetnya. Dan tidak ada yang pusing dalam mengatur dan mengalokasikan alamat IP: klien memasukkan sendiri kartu SIM atau menghubungkan ke router dengan server DHCP.
Performa
Untuk proyek ini, yang utama adalah kecepatan, apa yang disebut “Tugas” akan membantu kami dalam hal ini. Secara default, setiap node hanya memiliki satu saat dibuat - tugas Utama. Pengembang proyek dapat membuat sebanyak yang diperlukan untuk pengoperasian proyek tertentu. Fitur perhitungan, misalnya siklus perhitungan, akan bergantung pada pengaturan tugas tertentu. Masing-masing akan bekerja secara independen satu sama lain di perangkat. Disarankan untuk membuat beberapa tugas jika perlu untuk menyediakan siklus perhitungan yang berbeda untuk program proyek yang berbeda.
Fitur ini sangat menarik terutama untuk perangkat yang memiliki prosesor dengan banyak inti. Setiap “Tugas” diluncurkan sebagai proses terpisah dalam sistem dan beban didistribusikan secara merata ke seluruh prosesor. Perangkat AntexGate memiliki prosesor ARM dengan 4 inti 1.2 GHz dan RAM 1 GB, yang memungkinkan Anda membuat setidaknya 4 tugas besar dan mendistribusikan beban ke seluruh inti. Dibandingkan dengan PLC, AntexGate dapat memberikan daya komputasi setidaknya 4 kali lebih besar dengan harga yang sama.
Gambar 9 — Memuat kemampuan komputasi AntexGate dalam mode runtime (gambar dapat diklik)
Seperti yang bisa kita lihat dari Gambar 9, beban CPU tidak lebih dari 2,5%, dan hanya 61MB memori yang dialokasikan. Oleh karena itu, proyek runtime yang kecil hanya menghabiskan sedikit sumber daya bawaan.
Perangkat ini dapat digunakan tidak hanya sebagai pengontrol, tetapi juga sebagai server lengkap dengan polling lebih dari 2000 titik I/O dan kemampuan untuk mendukung lebih dari 100 klien WEB.
Misalnya, sambungkan 9 klien WEB ke perangkat dan lihat kemajuan konsumsi sumber daya (Gambar 10).
Gambar 10 — Memuat kemampuan komputasi AntexGate saat menghubungkan 9 klien WEB (gambar dapat diklik)
Seperti yang dapat Anda lihat dari gambar di atas, pemanfaatan CPU telah meningkat dari rata-rata 2,5% menjadi 6%, dan hanya 3MB lebih banyak memori yang dialokasikan.
Berkat banyaknya sumber daya komputasi perangkat, pengembang tidak perlu berhemat pada kualitas program yang dibuat di MasterSCADA 4D.
lintas platform
Saya juga ingin mencatat sifat lintas platform dari sistem SCADA yang sedang dipertimbangkan, yang memberikan integrator banyak pilihan platform untuk mengimplementasikan proyek mereka. Berkat pendekatan ini, transisi antara sistem operasi atau arsitektur PC menjadi sangat sederhana.
Kesimpulan
MasterSCADA 4D merupakan produk yang relatif baru dari Insat. Saat ini tidak banyak informasi tentang cara bekerja dengan produk perangkat lunak ini seperti yang kami inginkan. Namun, Anda dapat mengunduh lingkungan pengembangan gratis dari situs web resmi perusahaan; lingkungan ini memiliki bantuan yang sangat rinci dalam bekerja dengan program ini.
Gambar 11 — Jendela bantuan (gambar dapat diklik)
Sebagai kesimpulan, saya ingin mengatakan bahwa artikel ini berisi data pengantar tentang produk perangkat lunak MasterSCADA 4D dan tidak banyak bicara. Namun, dengan dukungan Anda, kami akan merilis contoh dan pelajaran yang lebih rinci tentang cara bekerja dengan produk perangkat lunak ini.
Saya ingin melihat di komentar pertanyaan apa yang paling menarik minat Anda. Dan jika memungkinkan, kami akan mengubah pertanyaan yang paling sering diajukan menjadi pelajaran dalam membuat proyek di MasterSCADA 4D.
Sumber: www.habr.com