Með töluverða reynslu á sviði iðnaðar sjálfvirkni, erum við alltaf að leita að bestu kostunum til að leysa vandamál okkar. Það fer eftir tækniforskriftum viðskiptavinarins, við þurftum að velja einn eða annan vélbúnaðar- og hugbúnaðargrunn. Og ef það voru engar strangar kröfur um uppsetningu Siemens búnaðar í tengslum við TIA-gáttina, þá féll valið að jafnaði á MasterSCADA 3.XX. Hins vegar varir ekkert að eilífu undir sólinni...
Um reynslu mína af því að skipta yfir í MasterSCADA 4D, forsendur, eiginleika vinnu þess á innbyggðum tölvum með ARM arkitektúr undir klippingu þessarar greinar.
Forkröfur
Við byrjuðum að prófa tiltölulega nýja þróun frá Insat - MasterSCADA 4D - fyrir ekki svo löngu síðan. Til þess voru nokkrar forsendur. Í fyrsta lagi gerðum við nokkrar óháðar kannanir meðal sérfræðinga á sviði iðnaðar sjálfvirkni til að komast að því hvaða SCADA kerfi eru vinsælust (Mynd 1). Samkvæmt niðurstöðum könnunarinnar er MasterSCADA kerfið í fyrsta sæti meðal innlendra kerfa.
Mynd 1 — Niðurstöður könnunar á vinsælustu SCADA kerfunum (smellanleg mynd)
Seinni forsendan má íhuga...
Nú skulum við fara beint í MasterSCADA 4D sjálft. Það samanstendur af tveimur hugbúnaðarvörum, nefnilega: þróunarumhverfi og keyrsluumhverfi. Við munum tala um hvernig hver þessara hluta virkar hér að neðan.
Þróunarumhverfi
Kerfisverkefnið er búið til í MasterSCADA 4D þróunarumhverfinu; til að gera þetta þarftu að fá ókeypis útgáfu á Insat vefsíðunni og setja hana upp eftir leiðbeiningunum.
Mynd 2 — Viðmót þróunarumhverfis (smellanleg mynd)
Það fyrsta sem vekur athygli þína er notalegt viðmót þróunarumhverfisins og þægileg stigskipan verkefnisins. Nú í einu verkefni er hægt að búa til forrit, ekki aðeins fyrir sjálfvirkan vinnustað, heldur einnig fyrir alla aðstöðuna, frá stjórnanda og endar með netþjóni eða vinnustöð rekstraraðila.
Þróunarumhverfið keyrir aðeins á Windows OS, sem er tiltölulega kunnugt og þolanlegt, en keyrsluumhverfið (RunTime) kom okkur skemmtilega á óvart með hæfileika sínum til að samþætta ýmis stýrikerfi og örgjörvaarkitektúr, en meira um það síðar.
Ég var líka ánægður með stóra safnið af sjónrænum þáttum. Sérfræðingar frá ýmsum sviðum munu geta fundið sjónræna þætti fyrir sig án þess að grípa til þess að teikna eða leita að táknum á netinu.
Mynd 3 — Sýningarþættir (smellanleg mynd)
Samskiptareglur
Kerfið styður ýmsa rekla (skiptisamskiptareglur), sem sjálfgefið eru samþættar í MasterSCADA 4D:
- Modbus TCP/RTU, RTU yfir TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Merkúr (sérstakt bókasafn) o.s.frv.
Runtime umhverfi
Runtime umhverfið er hægt að ræsa á ýmsum stýrikerfum og einkatölvuarkitektúrum; þú getur líka keyrt RunTime á staðbundinni vél; það er sett upp ásamt þróunarumhverfinu og keyrir í klukkutíma (eða 32 merki) án takmarkana.
AntexGate tæki
MasterSCADA Runtime er foruppsett sem sérstakur valkostur á AntexGate innbyggðu tölvunni með ARM örgjörvaarkitektúr og Debian stýrikerfinu; við munum framkvæma prófanir á þessu tæki.
Mynd 4 — AntexGate tæki
Vara upplýsingar:
- Örgjörvi: 4 kjarna x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2Mhz vinnsluminni: LPDDR2 1024MB
- Óstöðugt minni: 8/16/32GB eMMC
Þú getur lesið meira um tækið .
Við skulum keyra forritið í framkvæmdatækinu. Til dæmis bjuggum við til skoðanakönnun og tækjastýringu með því að nota Modbus RTU samskiptareglur; ferlið við að setja upp skoðanakönnun er leiðandi og nokkuð svipað því að setja upp kunnuglegan OPC netþjón. Að vísu er nú RunTime með innbyggða samskiptareglur fyrir gagnaskipti.
Sem dæmi skulum við búa til einfalt verkefni til að stjórna þremur dælum og tveimur lokum fyrir óhlutbundið framleiðsluferli. Í þróunarumhverfinu lítur þetta svona út eins og á mynd 5.
Mynd 5 - Verkefni í þróunarumhverfi (smellanleg mynd)
Fyrir vikið fengum við einfalda minnismerki (Mynd 6) sem virkar í hvaða vafra sem er sem styður HTML5.
Mynd 6 — Mnemonic skýringarmynd (GIF hreyfimynd er smellanleg)
HMI upplýsingaskjávalkostir
Það er hægt að tengjast framkvæmdaumhverfinu í gegnum WEB; þessi valkostur takmarkar okkur ekki við að velja biðlara til að skoða gögn á minnisvarða skýringarmyndinni.
Í okkar tilviki veitir tækið upplýsingar um HDMI, Ethernet, 3G.
Þegar við tengjumst í gegnum HDMI fáum við aðgang að LocalHost 127.0 0.1:8043 í gegnum innbyggða vafrann í AntexGate, eða tengjumst við fast IP:8043 vistfang á internetinu eða staðarneti fyrirtækisins með öðrum „Thin Client“.
Mynd 7 — Vöktunaruppbygging vefs (smellanleg mynd)
Áhugaverðar fréttir voru langþráðu MQTT samskiptareglurnar sem dugðu yfirleitt ekki til að fylgjast með ytri hlutum í SCADA kerfum.
Í dag hafa allir möguleika á að fá ódýran VDS netþjón á Netinu með fastri IP tölu (til dæmis vefþjóni fyrirtækisins) og setja MQTT Broker (til dæmis Mosquito) á hann.
Eftir að hafa fengið einn netþjón með MQTT miðlara getum við auðveldlega losað okkur við dýra símaþjónustu - fasta IP og borgað 900 rúblur á ári í stað 4000 rúblur fyrir 3G samskipti.
Mynd 8 — MQTT vöktunaruppbygging (smellanleg mynd)
Slík netbygging mun ekki aðeins spara umferð, heldur mun hún einnig tryggja gögn, þar sem gagnaflutningur um Modbus TCP samskiptareglur á Netinu tryggir ekki öryggi og gæði samskipta.
Þannig geturðu selt endurtekin verkefni þar sem viðskiptavinurinn velur sjálfur netveituna. Og enginn hefur höfuðverk við að setja upp og úthluta IP-tölum: viðskiptavinurinn setur hvaða SIM-kort sem er sjálfur eða tengist beini með DHCP-þjóni.
Frammistaða
Fyrir verkefnið er aðalatriðið hraði, svokölluð „Tasks“ munu hjálpa okkur með þetta. Sjálfgefið er að hver hnút hefur aðeins einn þegar hann er búinn til - Aðalverkefnið. Framkvæmdaraðili getur búið til eins mörg þeirra og nauðsynlegt er fyrir rekstur tiltekins verkefnis. Eiginleikar útreikningsins, til dæmis útreikningsferlið, fer eftir stillingum tiltekins verkefnis. Hver þeirra mun virka óháð öðrum í tækinu. Það er ráðlegt að búa til nokkur verkefni ef nauðsynlegt er að gefa upp mismunandi útreikningslotur fyrir mismunandi verkefnaforrit.
Þessi eiginleiki er sérstaklega áhugaverður fyrir tæki sem eru með örgjörva með mörgum kjarna. Hvert „Task“ er sett af stað sem sérstakt ferli í kerfinu og álaginu er dreift jafnt yfir örgjörvann. AntexGate tækið er með ARM örgjörva með 4 kjarna af 1.2 GHz og 1 GB af vinnsluminni, sem gerir þér kleift að búa til að minnsta kosti 4 stór verkefni og dreifa álaginu yfir kjarnana. Í samanburði við PLC getur AntexGate veitt að minnsta kosti 4 sinnum meiri tölvuafl fyrir sama verð.
Mynd 9 — Hleðsla AntexGate tölvumöguleika í keyrslustillingu (smellanleg mynd)
Eins og við sjáum á mynd 9 er CPU álagið ekki meira en 2,5% og aðeins 61MB af minni er úthlutað. Þannig eyðir lítið keyrsluverkefni mjög fárra innbyggðra auðlinda.
Tækið er ekki aðeins hægt að nota sem stjórnandi, heldur einnig sem fullgildan netþjón með skoðanakönnun á meira en 2000 I/O punktum og getu til að styðja meira en 100 WEB viðskiptavini.
Til dæmis skulum við tengja 9 VEF viðskiptavini við tækið og sjá framvindu auðlindanotkunar (Mynd 10).
Mynd 10 — Hleðsla tölvumöguleika AntexGate þegar 9 WEB viðskiptavinir eru tengdir (smellanleg mynd)
Eins og þú sérð á myndinni hér að ofan hefur CPU nýting aukist úr 2,5% að meðaltali í 6% og aðeins 3MB meira minni hefur verið úthlutað.
Þökk sé miklu framboði af tölvuauðlindum tækisins þarf verktaki ekki að spara á gæðum forritsins sem búið er til í MasterSCADA 4D.
Þverpallur
Mig langar líka að taka eftir þvert á vettvang eðli SCADA kerfisins sem er til skoðunar, sem gefur samþættingum mikið úrval af vettvangi til að hrinda verkefnum sínum í framkvæmd. Þökk sé þessari nálgun er umskiptin á milli stýrikerfa eða PC arkitektúra mjög einföld.
Ályktun
MasterSCADA 4D er tiltölulega ný vara frá Insat. Í dag eru ekki eins miklar upplýsingar um að vinna með þessa hugbúnaðarvöru og við viljum. Hins vegar geturðu halað niður ókeypis þróunarumhverfi af opinberu vefsíðu fyrirtækisins; það hefur mjög nákvæma hjálp við að vinna með forritið.
Mynd 11 — Hjálpargluggi (smellanleg mynd)
Að lokum vil ég segja að þessi grein inniheldur kynningargögn um MasterSCADA 4D hugbúnaðarvöruna og segir ekki mikið. Hins vegar, með stuðningi þínum, munum við gefa út ítarlegri dæmi og lexíur um að vinna með þessa hugbúnaðarvöru.
Mig langar að sjá í athugasemdunum hvaða spurningar vekja mestan áhuga þinn. Og ef mögulegt er munum við breyta algengustu spurningunum í kennslustund um að búa til verkefni í MasterSCADA 4D.
Heimild: www.habr.com