{"id":53574,"date":"2019-12-05T00:00:00","date_gmt":"2019-12-04T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/scada-na-raspberry-mif-ili-realnost"},"modified":"2020-02-18T14:01:29","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:29","slug":"scada-na-raspberry-mif-ili-realnost","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/news\/scada-na-raspberry-mif-ili-realnost","title":{"rendered":"SCADA su Raspberry: mito o realt\u00e0?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"SCADA<\/a><\/noindex>
\nL'inverno sta arrivando. I controllori logici programmabili (PLC) stanno progressivamente lasciando spazio ai computer personali integrati. Questo \u00e8 dovuto al fatto che la potenza dei computer consente a un singolo dispositivo di incorporare le funzioni di un controllore programmabile, di un server e (se il dispositivo dispone di un'uscita HDMI) anche di un posto di lavoro automatizzato per l'operatore. In sintesi: web server, parte OPC, database e ARM in un unico chassis, il tutto al costo di un PLC. <\/p>\n

In questo articolo esploreremo la possibilit\u00e0 di utilizzare tali computer integrati nell'industria. Prenderemo come base un dispositivo basato su Raspberry Pi, descrivendo passo dopo passo il processo di installazione del sistema SCADA open source gratuito di sviluppo russo \u2014 Rapid SCADA, e svilupperemo in esso un progetto di una stazione di compressione astratta, le cui funzioni includeranno il controllo remoto del compressore e di tre valvole, oltre alla visualizzazione del processo tecnologico di produzione dell'aria compressa.
\n<\/a><\/noindex>
\nPrima di tutto, dobbiamo precisare che il compito pu\u00f2 essere affrontato in due modi. In linea di principio, non ci sono differenze sostanziali tra loro, la questione riguarda solo l'aspetto estetico e pratico. Quindi, abbiamo bisogno di:<\/p>\n

1.1 La prima opzione prevede la disponibilit\u00e0 del Raspberry Pi 2\/3\/4 e di un convertitore USB in RS485 (il cosiddetto \"dongle\", che pu\u00f2 essere ordinato su Alliexpress).<\/p>\n

\"SCADA
\nFigura 1 \u2014 Raspberry Pi 2 e convertitore USB in RS485<\/i><\/p>\n

1.2 La seconda opzione include qualsiasi soluzione pronta basata su Raspberry, raccomandata per installazioni in condizioni industriali con porte RS485 integrate. Ad esempio, come in figura 2, basata sul modulo Raspberry CM3+.
\n\"SCADA
\nFigura 2 \u2014 Dispositivo AntexGate<\/i><\/p>\n

2. Dispositivo con Modbus per diversi registri di controllo;<\/p>\n

3. PC con Windows per configurare il progetto.<\/p>\n

\nFasi dello sviluppo:<\/b><\/p>\n

    \n
  1. Parte I. Installazione di Rapid SCADA su Raspberry;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  2. Parte II. Installazione di Rapid SCADA su Windows;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  3. Parte III. Sviluppo del progetto e caricamento sul dispositivo; <\/a><\/noindex><\/li>\n
  4. Conclusioni.<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ol>\n

    \n<\/a><\/noindex><\/p>\n

    Parte I. Installazione di Rapid SCADA su Raspberry<\/h2>\n

    1. Compiliamo modulo<\/a><\/noindex> sul sito di Rapid Scada per ottenere il pacchetto e scaricare l'ultima versione per Linux.<\/p>\n

    2. Decomprimiamo i file scaricati e copiamo la cartella \"scada\" nella directory \/opt<\/i> del dispositivo. <\/p>\n

    3. Posizioniamo tre script dalla cartella \"daemons\" nella directory \/etc\/init.d<\/i><\/p>\n

    4. Forniamo accesso completo a tre cartelle dell'applicazione:<\/p>\n

    sudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/config\nsudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/log\nsudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/storage<\/code><\/pre>\n
    \n\u28005. Rendiamo gli script eseguibili:<\/p>\n
    sudo chmod +x \/opt\/scada\/make_executable.sh\nsudo \/opt\/scada\/make_executable.sh<\/code><\/pre>\n
    \n\u28006. Aggiungiamo il repository:<\/p>\n
    sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates\nsudo apt-key adv --keyserver hkp:\/\/keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF\necho \"deb https:\/\/download.mono-project.com\/repo\/debian stable-stretch main\" | sudo tee \/etc\/apt\/sources.list.d\/mono-official-stable.list\nsudo apt update<\/code><\/pre>\n
    \n\u28007. Installiamo Mono .NET Framework:<\/p>\n
    sudo apt-get install mono-complete<\/code><\/pre>\n
    \n\u28008. Installiamo il server HTTP Apache:<\/p>\n
    sudo apt-get install apache2<\/code><\/pre>\n
    \n\u28009. Installiamo moduli aggiuntivi:<\/p>\n
    sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4<\/code><\/pre>\n
    \n\u280010. Creiamo un collegamento all'applicazione Web:<\/p>\n
    sudo ln -s \/opt\/scada\/ScadaWeb \/var\/www\/html\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n\u280011. Dall'archivio scaricato nella cartella \u00abapache\u00bb copiamo il file scada.conf<\/i> nella directory \/etc\/apache2\/sites-available<\/i><\/p>\n
    sudo a2ensite scada.conf<\/code><\/pre>\n
    \n\u280012. Andiamo al percorso sudo nano \/etc\/apache2\/apache2.conf<\/i> e aggiungiamo quanto segue alla fine del file:<\/p>\n
    Require all denied<\/code><\/pre>\n
    \n\u280013. Eseguiamo lo script:<\/p>\n
    sudo \/opt\/scada\/svc_install.sh<\/code><\/pre>\n
    \n\u280014. Riavviamo il Raspberry:<\/p>\n
    sudo reboot<\/code><\/pre>\n
    \n\u280015. Apriamo il sito web:<\/p>\n
    http:\/\/IP-indirizzo del dispositivo\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n\u280016. Nella finestra che appare, inseriamo il login \u00abadmin\u00bb<\/i> e la password \u00ab12345\u00bb<\/i>.<\/p>\n
    <\/a><\/noindex><\/p>\n
    Parte II. Installazione di Rapid SCADA su Windows<\/h2>\n
    \nL'installazione di Rapid SCADA su Windows \u00e8 necessaria per configurare il Raspberry e il progetto. In teoria, \u00e8 possibile farlo anche sul Raspberry stesso, ma nel supporto tecnico ci hanno consigliato di utilizzare un ambiente di sviluppo su Windows, poich\u00e9 qui funziona in modo pi\u00f9 corretto rispetto a Linux.<\/p>\n
    Quindi, iniziamo:<\/p>\n
      \n
    1. Aggiorniamo Microsoft .NET Framework all'ultima versione;<\/li>\n
    2. Scarichiamo la distribuzione<\/a><\/noindex> Rapid SCADA per Windows e installiamolo in modalit\u00e0 offline;<\/li>\n
    3. Avviamo l'applicazione \u00abAmministratore\u00bb. Qui svilupperemo il progetto stesso.<\/li>\n<\/ol>\n
      \nNello sviluppo \u00e8 necessario prestare attenzione a alcuni aspetti:<\/p>\n
      1. La numerazione dei registri in questo sistema SCADA inizia dall'indirizzo 1, quindi abbiamo dovuto aumentare la numerazione dei nostri registri di uno. Nel nostro caso \u00e8: 512+1 e cos\u00ec via:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 3 \u2014 Numerazione dei registri in Rapid SCADA (immagine cliccabile)<\/i><\/p>\n
      2. Per riconfigurare le directory e implementare correttamente il progetto sul sistema operativo Linux, nelle impostazioni \u00e8 necessario andare su \u00abServer\u00bb -> \u00abParametri generali\u00bb e premere il pulsante \u00abPer Linux\u00bb:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 4 \u2014 Riconfigurazione delle directory in Rapid SCADA (immagine cliccabile)<\/i><\/p>\n
      3. Determiniamo la porta di interrogazione per Modbus RTU come definita nel sistema Linux del dispositivo. Nel nostro caso \u00e8 \/dev\/ttyUSB0<\/i><\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 5 \u2014 Riconfigurazione delle directory in Rapid SCADA (immagine cliccabile)<\/i><\/p>\n
      In caso di domande, tutte le istruzioni aggiuntive per l'installazione possono essere ottenute su sito dell'azienda<\/a><\/noindex> o sul loro canale youtube<\/a><\/noindex>.<\/p>\n
      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Parte III. Sviluppo del progetto e caricamento sul dispositivo<\/h2>\n
      \nLo sviluppo e la visualizzazione del progetto avviene direttamente nel browser. Non \u00e8 del tutto abituale dopo i sistemi SCADA desktop, ma \u00e8 sicuramente fattibile. <\/p>\n
      Ci tengo a sottolineare il numero limitato di elementi di visualizzazione (figura 6). Tra i componenti integrati ci sono un LED, un pulsante, un interruttore, un collegamento e un indicatore. Tuttavia, un grande vantaggio \u00e8 che questo sistema SCADA supporta immagini e testi dinamici. Con conoscenze minime di editor grafici (Corel, Adobe Photoshop, ecc.) \u00e8 possibile creare proprie librerie di immagini, elementi e texture, e il supporto per elementi GIF permetter\u00e0 di aggiungere animazione alla visualizzazione del processo tecnologico. <\/p>\n
      \"SCADA
      \nFigura 6 \u2014 Strumenti dell'editor di schemi in Rapid SCADA<\/i><\/p>\n
      Nell'ambito di questo articolo non c'era l'intenzione di descrivere passo dopo passo il processo di creazione grafica del progetto in Rapid SCADA. Quindi non ci soffermeremo su questo punto. Nell'ambiente di sviluppo, il nostro semplice progetto \"Sistema di alimentazione dell'aria compressa\" della stazione compressore appare come segue (figura 7): <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 7 \u2014 Editor di schemi in Rapid SCADA (immagine cliccabile)<\/i><\/p>\n
      Successivamente, carichiamo il nostro progetto sul dispositivo. A tal fine, indichiamo l'indirizzo IP del dispositivo per il trasferimento del progetto non su localhost, ma sul nostro computer integrato:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 8 \u2014 Caricamento del progetto sul dispositivo in Rapid SCADA (immagine cliccabile)<\/i><\/p>\n
      Alla fine abbiamo ottenuto qualcosa di simile (figura 9). Nella parte sinistra dello schermo ci sono LED che riflettono lo stato di funzionamento dell'intero sistema (compressore), oltre allo stato delle valvole (aperte o chiuse), mentre nella parte centrale dello schermo c'\u00e8 la visualizzazione del processo tecnologico con la possibilit\u00e0 di controllare i dispositivi tramite interruttori. Quando si apre una valvola, il colore cambia da grigio a verde sia della valvola stessa che della relativa tubazione. <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 9 \u2014 Progetto della stazione compressore (GIF-animazione cliccabile)<\/i><\/p>\n
      Qui<\/a><\/noindex> Puoi scaricare il file di questo progetto per consultazione. <\/p>\n
      Nell'immagine 10 \u00e8 mostrato come appare nel complesso ci\u00f2 che abbiamo ottenuto.<\/p>\n
      \"SCADA
      \nFigura 10 \u2014 Sistema SCADA su Raspberry<\/i>
      \n      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Conclusioni<\/h2>\n
      \nL'emergere di potenti computer industriali embedded consente di ampliare e integrare le funzionalit\u00e0 dei controllori logici programmabili. L'installazione di tali sistemi SCADA pu\u00f2 coprire le esigenze di piccole produzioni o processi tecnologici. Per compiti pi\u00f9 grandi con un numero maggiore di utenti o requisiti di sicurezza elevati, sar\u00e0 probabilmente necessario installare server completi, armadi di automazione e PLC tradizionali. Tuttavia, per punti di automazione di media e piccola dimensione, come piccoli edifici produttivi, caldaie, pompe o case intelligenti, questa soluzione appare sensata. Secondo i nostri calcoli, tali dispositivi possono essere utilizzati per compiti fino a 500 punti di input-output dati.<\/p>\n
      Se hai esperienza nel disegno con diversi editor grafici e non ti preoccupa dover creare autonomamente gli elementi delle mnemoniche, l'opzione con Rapid SCADA su Raspberry \u00e8 piuttosto ottimale. La sua funzionalit\u00e0 come soluzione pronta \u00e8 un po' limitata, poich\u00e9 \u00e8 Open Source, ma consente di coprire le esigenze di un piccolo edificio produttivo. Pertanto, se prepari dei modelli di visualizzazione per te stesso, \u00e8 possibile utilizzare questa soluzione per l'integrazione di almeno parte dei tuoi progetti. <\/p>\n
      Quindi, per comprendere quanto possa essere utile per te una soluzione simile su Raspberry e quanto i tuoi progetti siano sostituibili con sistemi SCADA Open Source su Linux, sorge una domanda del tutto ragionevole: quali sistemi SCADA utilizzi pi\u00f9 spesso?<\/p>\n
      Solo gli utenti registrati possono partecipare al sondaggio. Accedi<\/a><\/noindex>, per favore.<\/p>\n
      Quali sistemi SCADA utilizzi pi\u00f9 spesso?<\/h2>\n