OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, o quanto basta di tè Camomilla. Parte 2

Buongiorno, amici. La seconda parte della recensione segue la prima, e oggi scrivo una recensione sul livello superiore designato nel titolo del sistema.

Nel gruppo di strumenti di alto livello abbiamo tutto il software e l'hardware che sta al di sopra della rete PLC (IDE per PLC, HMI, utilità per variatori di frequenza, moduli, ecc. non sono inclusi qui).

Riporterò la struttura del sistema dalla prima parte, per semplificare la comprensione di ciò di cui si parla.

Quindi, al livello superiore appartiene:

• PC-gateway, che instrada il traffico tra due reti (rete PLC e LAN aziendale)
• OPC-server - software che raccoglie dati dalla rete Modbus TCP e li interpreta per l'elaborazione in SCADA e DB
• SCADA - complesso software che include il server e i client. La nostra interfaccia grafica per il monitoraggio e la gestione dei processi
• DBMS - software che ci permette di archiviare i dati che arrivano in SCADA e, se necessario, recuperarli per visualizzare grafici, log e generare report

Non toccherò la rete aziendale (RB) poiché è sotto la competenza del nostro amministratore di sistema, ma parlerò di come ho interagito con lui, quali compiti ho assegnato, quando descriverò l'implementazione del sistema, non la recensione.

Quindi, iniziamo

Per prima cosa, realizzeremo fisicamente l'hardware che lavorerà per noi. A livello hardware, per funzionare in due reti diverse, il computer richiede due adattatori di rete, di fatto. Il primo è stato l'adattatore on-motherboard (per lavorare in RB), e il secondo (per lavorare in Modbus-TCP) l'ho inserito nella porta PCI-E e da esso ho estratto un cavo patch verso il router (giusto per non spargere cavi dagli armadi PLC al PC sul tavolo. Dal lato PLC, ovviamente, installiamo anche un router.).

Di fatto, questo è sufficiente affinché il computer funzioni in ciascuna delle reti, ma per default le reti non si vedranno l'un l'altra, sarà necessario premere alcuni pulsanti.

Aspetti importanti della configurazione delle connessioni di rete:

1. La connessione in RB non deve essere eseguita ottenendo un indirizzo dal server DHCP, bisogna impostare manualmente le impostazioni dell'adattatore (l'indirizzo non deve rientrare nell'intervallo degli indirizzi DHCP) con l'obbligo di indicare il gateway di rete. Questo è molto importante in seguito per l'organizzazione dell'accesso remoto
2. Non tentare di creare un ponte di rete tra gli adattatori, tutta la routing avviene attivando il corrispondente servizio di Windows
3. Se desideri avere accesso alla rete PLC da qualsiasi computer della SCADA, allora la routing deve essere configurata per essere eseguita dal gateway principale della rete
4. Per organizzare l'accesso remoto, ti consiglio di utilizzare porte libere non standard per escludere immediatamente i dati-hacker
5. Non è necessario installare software aggiuntivo, tutto viene effettuato con gli strumenti standard di Windows

Software

Ho voluto selezionare prodotti che corrispondessero a determinati criteri:

• Produttore nazionale – se riesco a contattare il supporto tecnico in inglese per ogni canale disponibile, non tutti i miei colleghi possono vantarsi di farlo. Il servizio del sistema deve essere accessibile a tutti, in modo che almeno io non venga disturbato durante le ferie.
  Inoltre, sottolineo che il costo del software nazionale è più vicino alla nostra realtà ed è accettabile per i committenti
• Relativamente nuovo, ma comunque un po' collaudato, semplicemente perché desidero stare al passo con i tempi
• Interfaccia piacevole ed esteticamente gradevole – non è qualcosa che tutte le SCADA possono vantare. Sfortunatamente, il design negli strumenti di automazione ci metterà ancora del tempo, mentre le qualità del prodotto finale vorremmo vederle a un livello elevato
• Facile integrazione reciproca di OPC, SCADA e DBMS (senza danzare con i tamburi, minimo clic), in modo che sia possibile inviare a Kamčatka (nel senso letterale, abbiamo lì stabilimenti dei committenti) un semplice tecnico dell'ASC, e non un architetto di sistema

Server OPC

Durante la mia familiarizzazione con MasterSCADA 4D, mentre testavo il PLC, ho visitato attivamente il sito del produttore e ho visto che offrono server OPC scritti da loro per quasi qualsiasi protocollo di trasmissione dati. Per il protocollo Modbus, ne propongono uno dedicato Master OPC Universal Modbus Server, cioè può comunicare solo in Modbus.

Di seguito uno screenshot dell'interfaccia: piuttosto essenziale, a mio avviso, non c'è niente di superfluo, ma forse all'utente esperto potrebbe mancare qualcosa.

Limitazione della versione gratuita – 32 tag, ma ho inserito le variabili booleane nei registri e ho inviato tutto con un solo tag LONG INT, mentre in SCADA ho "analizzato" in bit, un piccolo trucco, spero che non mi seguano. A proposito, non tutte le SCADA riescono a interagire con i singoli bit di una parola, quindi la ricetta non è universale.

Per ricevere il primo tag di tipo REAL dopo aver installato l'OPC, mi ci è voluto circa un minuto, quindi non ho cercato oltre, la semplicità mi è piaciuta. Tuttavia, è giusto notare che questo software prevede anche l'esecuzione di script personalizzati per la ricezione dei dati, il che può ampliare notevolmente le funzionalità in mani esperte.

Sistema SCADA

Con questa questione intendo non solo la creazione di un ambiente bello e funzionale per l'utente, ma anche la comodità per il programmatore, poiché un programmatore che passa almeno 15 minuti all'ora a cercare informazioni nella documentazione perde in un giorno (puramente aritmeticamente) fino a 2 ore, il che corrisponde al 25% della giornata lavorativa. Vorrei far notare che non considero la mia scelta completamente oggettiva, de gustibus, come si suol dire...

Il mercato nazionale delle SCADA offre:

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• OVEN Telemeccanica LIGHT
• KASKAD

Ammetto che non ho cercato oltre, potrebbe esserci qualcos'altro. Considerando che ho preso una decisione, il che significa che l'operazione è andata a buon fine. Diamo un'occhiata a questi sistemi, ricordando i criteri descritti sopra:

1. KASKAD — ha immediatamente ricevuto la valutazione più bassa per la visualizzazione, non ho nemmeno scaricato il pacchetto. Gli elementi di controllo usciti da Win95 hanno messo un punto fermo per me su questo software.
   Senza valutazione
2. OVEN Telemeccanica LIGHT — non ho scaricato neanche, ma le ragioni non risiedono solo nell'interfaccia, anche se penso che lasci molto a desiderare. In primo luogo, i prodotti OVEN, dopo un mese e mezzo di test e debug del PLC con i moduli, suscitano in me giusti dubbi sulla loro affidabilità e flessibilità. In secondo luogo, questa SCADA è posizionata principalmente come sistema di monitoraggio e gestione nelle reti di distribuzione dell'energia. Pertanto, non si adatta esattamente alle mie esigenze nel settore alimentare (anche se può fare tutto, i marketer hanno comunque ristretto il pubblico target). Quindi, passo.
   Senza valutazione
3. MasterSCADA 4D — a prima vista, questa è l'opzione più ovvia e semplice. Spieghiamoci:
   • Non richiede l'installazione separata di un server OPC quando si lavora con i PLC OVEN, i driver sono già all'interno.
   • In generale, un'interfaccia piuttosto piacevole e bella, anche i controlli sono da un buon 4/5
   • Un ambiente di progettazione comodo

   Tutto sembra eccellente e buono, ho considerato questo sistema senza alternative quando ho preso in mano il controller, MA:

   Un bel giorno ho aperto il progetto in modalità RunTime (simulazione del funzionamento), e mi si bloccano 4 finestre vuote, mi strofino gli occhi, chiudo, controllo il gestore del progetto, riavvio — lo stesso. Poi una serie di operazioni standard come l'analisi delle modifiche eseguite, riavvii del PC e così via, che non portano a nulla. Risultato: rimuovo il pacchetto fino a tempi migliori, non ho voglia di indagare, poco affidabile.

   Valutazione: 3.5/5 Buon imballaggio, la sostanza non è granché

4. Simplight — devo ammettere, mi ha affascinato il rapporto funzionalità/prezzo dal bollettino tecnico sul sito del produttore. Lì ci sono server web e SMS, E-mail e tanti clienti e molti OPC collegabili, tutto questo costa circa 5000 rubli al momento della scrittura dell'articolo — spiccioli. E se sei uno sviluppatore e farai richiesta separatamente nel modulo online sul sito, ti verrà inviata la versione del pacchetto con 200 tag senza alcuna limitazione, che a mio parere è molto interessante. Questo è, senza dubbio, un vantaggio.

   E adesso gli svantaggi:

   Principale: IDE — è un insieme di utilità autonome, che hanno funzionalità delimitate, per cui, lavorando su un progetto, sarai costretto a tenere aperti 3-4 finestre + aiuto + documentazione, il che non è conveniente nemmeno su un sistema multimonitor.

   • Aspetto sotto la media, sembra che sia stato disegnato in Paint
   • La guida è molto scarsa
   • Funzionalità molto limitata, ben visibile nella configurazione di tendenze e grafici
   • L'editor di script è visibile per pixel, il che fa male agli occhi
   • La configurazione dei tag software è davvero un piacere
   • Se desideri semplicemente portare il progetto su una chiavetta per modificarlo su un altro PC, è piuttosto difficile. Struttura di file del progetto poco chiara
   • Gli specialisti di vendita entrano pesantemente nella tua vita, il che diventa fastidioso

   Nell'immagine: editor di script Simplight

   
   
   Valutazione: 3.0/5 Il contenuto è buono, l'imballaggio non c'è affatto

5. Simple SCADA — questa è la mia scelta, qui probabilmente sarò di parte, ma comunque. Il produttore offre due tipi di DEMO: uno con un limite di 64 tag esterni e funzionalità leggermente ridotte, oppure una versione completamente funzionale con un limite di Runtime di 1 ora (dopodiché il server SCADA deve essere riavviato). Il costo del pacchetto nella sua versione più semplice parte da 6900 rubli al momento della scrittura dell'articolo.

   
   
   Pro:

   • Molto bella, sia come IDE che come elementi di controllo
   • Documentazione dettagliata, tutto spiegato accuratamente
   • Integrazione semplice dei dati del server OPC
   • Interfaccia semplice, anche intuitiva
   • Integrazione semplice del DBMS
   • Per avviare un client remoto non richiesta presenza del progetto
   • Ottimo generatore di report
   • Per tutti gli oggetti esistono eventi di tipo OnClick, OnMouseEnter, ecc. In generale, l'IDE è simile a un editor semplificato di Delphi Embarcadero, e l'editor di script ha il suggeritore

   Contro:

   • Non ci sono molti elementi di controllo che si possono utilizzare (è possibile creare quelli personalizzati)
   • Poiché SCADA è praticamente Plug and Play, penso ci siano limitazioni di funzionalità, ma non mi è successo di incontrarle
   • Le tendenze con un pannello di controllo completo (zoom, pausa, scorrimento) vengono visualizzate solo in una finestra separata
   • Per una licenza completa dovrai pagare bene (da 38000 rubli in su) Valutazione: 4.5/5

   Qualità dei componenti - buona, qualità dell'imballaggio - buona Database

Qui la scelta è stata molto più semplice, Simple SCADA offre due prodotti da utilizzare: MS SQL Server e MySQL. Il secondo mi è sembrato più vicino, poiché avevo già lavorato con esso, quindi mi sono fermato lì.

Posso notare che tutta la configurazione dell'archiviazione si riduce all'installazione di un pacchetto di Oracle e alla sua semplice configurazione, per poi collegarsi con un solo clic in SCADA.

Poi scegliamo nel gestore dei tag cosa archiviare e cosa no e ci godiamo il risultato.

Grazie a tutti per l'attenzione.

Segue un ciclo di articoli con una descrizione sequenziale delle soluzioni ai problemi che abbiamo affrontato e, come risultato, la creazione di un sistema Step-by-Step.

BUONGIORNO, amici.

Fonte: habr.com