Musim dingin datang. Pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) secara bertahap digantikan oleh komputer pribadi yang tertanam. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kekuatan komputer memungkinkan satu perangkat untuk menggabungkan fungsionalitas pengontrol yang dapat diprogram, server, dan (jika perangkat memiliki output HDMI) juga stasiun kerja operator otomatis. Total: Server web, komponen OPC, database dan workstation dalam satu wadah, dan semua ini dengan biaya satu PLC.
Pada artikel ini kita akan mempertimbangkan kemungkinan penggunaan komputer tertanam di industri. Mari kita ambil perangkat berbasis Raspberry Pi sebagai dasar, jelaskan langkah demi langkah proses pemasangan sistem SCADA Open Source gratis desain Rusia - Rapid SCADA di dalamnya, dan juga kembangkan proyek untuk stasiun kompresor abstrak, tugas dari yang akan mencakup kendali jarak jauh kompresor dan tiga katup, serta visualisasi proses produksi udara bertekanan.
Mari kita segera membuat reservasi bahwa masalah tersebut dapat diselesaikan dengan dua cara. Pada dasarnya, mereka tidak berbeda satu sama lain, satu-satunya pertanyaan adalah komponen estetika dan praktis. Jadi, kita membutuhkan:
1.1 Opsi pertama menyiratkan kehadiran Raspberry Pi 2/3/4 itu sendiri, serta kehadiran konverter USB-ke-RS485 (yang disebut "peluit", yang dapat dipesan dari Alliexpress).
Gambar 1 - Konverter Raspberry Pi 2 dan USB ke RS485
1.2 Opsi kedua mencakup solusi siap pakai apa pun berdasarkan Raspberry, yang direkomendasikan untuk instalasi di lingkungan industri dengan port RS485 bawaan. Misalnya seperti pada Gambar 2, berdasarkan modul Raspberry CM3+.
Gambar 2 — Perangkat AntexGate
2. Perangkat dengan Modbus untuk beberapa register kontrol;
3. PC Windows untuk mengkonfigurasi proyek.
Tahapan pengembangan:
Bagian I. Menginstal Rapid SCADA di Raspberry
1. Isi di situs web Rapid Scada untuk mendapatkan distribusi dan mengunduh versi terbaru untuk Linux.
2. Buka zip file yang diunduh dan salin folder “skada” ke direktori /memilih perangkat.
3. Tempatkan tiga skrip dari folder “daemons” di direktori /etc/init.d
4. Kami memberikan akses penuh ke tiga folder aplikasi:
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. Membuat skrip dapat dieksekusi:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Tambahkan repositori:
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. Instal Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Instal server HTTP Apache:
sudo apt-get install apache2⠀9. Instal modul tambahan:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Buat tautan ke aplikasi Web:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Salin file dari arsip yang diunduh ke folder “apache”. scada.conf ke direktori / etc / apache2 / situs-tersedia
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Mari kita menempuh jalan ini sudo nano /etc/apache2/apache2.conf dan tambahkan yang berikut ini di akhir file:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Jalankan skrip:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Mulai ulang Raspberry:
sudo reboot⠀15. Membuka situs web:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. Di jendela yang terbuka, masukkan login Anda "Admin" dan kata sandi «12345».
Bagian II. Menginstal Rapid SCADA di Windows
Instalasi Rapid SCADA pada Windows akan diperlukan untuk mengkonfigurasi Raspberry dan konfigurasi proyek. Secara teori, Anda dapat melakukan ini pada raspberry itu sendiri, tetapi dukungan teknis menyarankan kami untuk menggunakan lingkungan pengembangan di Windows, karena di sini berfungsi lebih baik daripada di Linux.
Jadi mari kita mulai:
- Kami memperbarui Microsoft .NET Framework ke versi terbaru;
- Unduh SCADA cepat untuk Windows dan instal secara offline;
- Luncurkan aplikasi “Administrator”. Di dalamnya kami akan mengembangkan proyek itu sendiri.
Saat mengembangkan, Anda perlu memperhatikan beberapa poin:
1. Penomoran register pada sistem SCADA ini dimulai dari alamat 1, sehingga penomoran register kita harus ditambah satu. Dalam kasus kami adalah: 512+1 dan seterusnya:
Gambar 3 — Penomoran register di Rapid SCADA (gambar dapat diklik)
2. Untuk mengkonfigurasi ulang direktori dan menerapkan proyek dengan benar pada sistem operasi Linux, dalam pengaturan Anda harus pergi ke “Server” -> “Pengaturan Umum” dan klik tombol “Untuk Linux”:
Gambar 4 - Konfigurasi ulang direktori di Rapid SCADA (gambar dapat diklik)
3. Tentukan port polling untuk Modbus RTU dengan cara yang sama seperti yang ditentukan dalam sistem Linux perangkat. Dalam kasus kami, memang demikian /dev/ttyUSB0
Gambar 5 - Konfigurasi ulang direktori di Rapid SCADA (gambar dapat diklik)
Jika Anda memiliki pertanyaan, semua petunjuk instalasi tambahan dapat diperoleh dari atau pada mereka .
Bagian III. Pengembangan proyek dan pengunduhan ke perangkat
Pengembangan dan visualisasi proyek dibuat langsung di browser itu sendiri. Hal ini tidak lazim terjadi pada sistem SCADA desktop, namun cukup umum terjadi.
Secara terpisah, saya ingin mencatat kumpulan elemen visualisasi yang terbatas (Gambar 6). Komponen bawaannya mencakup LED, tombol, sakelar sakelar, tautan, dan penunjuk. Namun, kelebihannya adalah sistem SCADA ini mendukung gambar dan teks dinamis. Dengan pengetahuan minimal tentang editor grafis (Corel, Adobe Photoshop, dll.), Anda dapat membuat perpustakaan gambar, elemen, dan tekstur Anda sendiri, dan dukungan untuk elemen GIF akan memungkinkan Anda menambahkan animasi ke visualisasi proses teknologi.
Gambar 6 — Alat editor skema di Rapid SCADA
Dalam kerangka artikel ini, tidak ada tujuan untuk menjelaskan langkah demi langkah proses pembuatan proyek secara grafis di Rapid SCADA. Oleh karena itu, kami tidak akan membahas hal ini secara detail. Di lingkungan pengembang, proyek sederhana kami “Sistem pasokan udara terkompresi” untuk stasiun kompresor terlihat seperti ini (Gambar 7):
Gambar 7 — Editor skema di Rapid SCADA (gambar dapat diklik)
Selanjutnya, unggah proyek kami ke perangkat. Untuk melakukan ini, kami menunjukkan alamat IP perangkat untuk mentransfer proyek bukan ke localhost, tetapi ke komputer tertanam kami:
Gambar 8 - Mengunggah proyek ke perangkat di Rapid SCADA (gambar dapat diklik)
Hasilnya, kami mendapatkan sesuatu yang serupa (Gambar 9). Di sisi kiri layar terdapat LED yang mencerminkan status pengoperasian seluruh sistem (kompresor), serta status pengoperasian katup (terbuka atau tertutup), dan di bagian tengah layar terdapat visualisasi. proses teknologi dengan kemampuan untuk mengontrol perangkat menggunakan sakelar sakelar. Ketika katup tertentu dibuka, warna katup itu sendiri dan salurannya berubah dari abu-abu menjadi hijau.
Gambar 9 — Proyek stasiun kompresor (animasi GIF dapat diklik)
Anda dapat mengunduh file proyek ini untuk ditinjau.
Gambar 10 menunjukkan seperti apa hasil keseluruhannya.
Gambar 10 - Sistem SCADA pada Raspberry
Temuan
Munculnya komputer industri tertanam yang kuat memungkinkan untuk memperluas dan melengkapi fungsionalitas pengontrol logika yang dapat diprogram. Memasang sistem SCADA serupa pada mereka dapat mencakup tugas-tugas produksi kecil atau proses teknologi. Untuk tugas yang lebih besar dengan jumlah pengguna yang besar atau persyaratan keamanan yang meningkat, kemungkinan besar Anda harus memasang server lengkap, lemari otomasi, dan PLC biasa. Namun, untuk titik-titik otomasi menengah dan kecil seperti bangunan industri kecil, rumah boiler, stasiun pompa atau rumah pintar, solusi seperti itu tampaknya tepat. Menurut perhitungan kami, perangkat tersebut cocok untuk tugas dengan hingga 500 titik input/output data.
Jika Anda memiliki pengalaman menggambar di berbagai editor grafis dan tidak keberatan dengan kenyataan bahwa Anda harus membuat sendiri elemen diagram mnemonik, maka opsi Rapid SCADA untuk Raspberry sangat optimal. Fungsionalitasnya sebagai solusi siap pakai agak terbatas, karena bersifat Open Source, namun masih memungkinkan Anda untuk menangani tugas-tugas bangunan industri kecil. Oleh karena itu, jika Anda menyiapkan sendiri templat visualisasi, maka sangat mungkin untuk menggunakan solusi ini untuk mengintegrasikan, jika tidak semua, maka beberapa bagian dari proyek Anda.
Oleh karena itu, untuk memahami betapa bermanfaatnya solusi pada Raspberry bagi Anda dan seberapa dapat digantinya proyek Anda dengan sistem Open Source SCADA di Linux, muncul pertanyaan yang masuk akal: sistem SCADA mana yang paling sering Anda gunakan?
Hanya pengguna terdaftar yang dapat berpartisipasi dalam survei. , silakan.
Sistem SCADA apa yang paling sering Anda gunakan?
-
35.2%SIMATIC WinCC (Portal TIA)18
-
7.8%Sentuh Wonderware4
-
5.8%Mode jejak3
-
15.6%KodeSys8
-
0%Kejadian0
-
3.9%Solusi PCVue2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Menguasai SCADA9
-
3.9%iRidium seluler2
-
3.9%Sederhana-Scada2
-
7.8%SCADA4 cepat
-
1.9%Agregat SCADA1
-
39.2%Pilihan lain (jawaban di komentar)20
51 pengguna memilih. 33 pengguna abstain.
Sumber: www.habr.com