Өнеркәсіпті автоматтандыруда үлкен тәжірибеге ие бола отырып, біз өз қиындықтарымызға оңтайлы шешімдерді үнемі іздейміз. Тұтынушының техникалық сипаттамаларына байланысты біз көбінесе белгілі бір аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету платформасында тұрамыз. TIA порталымен бірге Siemens жабдығын орнату үшін қатаң талаптар болмаса, әдетте MasterSCADA 3.XX таңдау болды. Дегенмен, ештеңе мәңгілік емес...
MasterSCADA 4D жүйесіне ауысу тәжірибем, оның алғышарттары және ARM архитектурасы бар ендірілген компьютерлерде жұмыс істеу ерекшеліктері туралы оқыңыз.
Пререквизиттер
Жақында біз Insat компаниясының салыстырмалы түрде жаңа, MasterSCADA 4D әзірлеуін сынақтан бастадық. Бұған бірнеше себеп болды. Біріншіден, біз SCADA жүйелері ең танымал екенін анықтау үшін өнеркәсіптік автоматтандыру мамандары арасында бірнеше тәуелсіз сауалнама жүргіздік (1-сурет). Сауалнама нәтижелері бойынша MasterSCADA отандық жүйелер арасында бірінші орында.
1-сурет – Ең танымал SCADA жүйелерін зерттеу нәтижелері (басылатын сурет)
Екінші алғы шартты қарастыруға болады...
Енді MasterSCADA 4D өзіне көшейік. Ол екі бағдарламалық өнімнен тұрады: әзірлеу ортасы және орындау ортасы. Төменде осы компоненттердің әрқайсысын талқылаймыз.
Даму ортасы
Жүйе жобасы MasterSCADA 4D әзірлеу ортасында жасалған. Ол үшін Insat веб-сайтынан тегін нұсқаны алып, нұсқауларды орындай отырып орнату керек.
2-сурет — Әзірлеу ортасының интерфейсі (басылатын сурет)
Сіздің назарыңызды аударатын бірінші нәрсе - әзірлеу ортасының пайдаланушыға ыңғайлы интерфейсі және жоба құрылысының ыңғайлы иерархиялық құрылымы. Енді бір жобада сіз тек жұмыс станциясы үшін ғана емес, контроллерден серверге немесе оператор жұмыс станциясына дейін бүкіл объект үшін бағдарлама жасай аласыз.
Әзірлеу ортасы тек ОС-та жұмыс істейді Windows, бұл салыстырмалы түрде таныс және төзімді, бірақ жұмыс уақыты ортасы (RunTime) әртүрлі операциялық жүйелер мен процессор архитектураларына интеграциялану мүмкіндігімен жағымды таң қалдырды, бірақ бұл туралы кейінірек толығырақ айтамыз.
Мен сондай-ақ визуализация элементтерінің үлкен кітапханасына риза болдым. Әртүрлі саладағы кәсіпқойлар визуализация элементтерін сурет салусыз немесе желіде белгішелерді іздеусіз таба алады.
3-сурет – Визуализация элементтері (басылатын сурет)
Байланыс хаттамалары
Жүйе MasterSCADA 4D бағдарламасына әдепкі бойынша біріктірілген әртүрлі драйверлерді (алмасу хаттамаларын) қолдайды:
- Modbus TCP/RTU, TCP арқылы RTU
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- mssql
- MySQL
- Меркурий (бөлек кітапхана) және т.б.
Орындалу ортасы
Орындау ортасы әртүрлі операциялық жүйелерде және дербес компьютер архитектурасында іске қосылуы мүмкін. Сондай-ақ, RunTime бағдарламасын жергілікті құрылғыда іске қосуға болады. Ол әзірлеу ортасымен бірге орнатылады және бір сағат бойы (немесе 32 тег) шектеусіз жұмыс істейді.
AntexGate құрылғысы
MasterSCADA Runtime бағдарламасы ARM процессор архитектурасы мен операциялық жүйесі бар AntexGate ендірілген компьютерінде бөлек опция ретінде алдын ала орнатылған. Debian, біз осы құрылғыда сынақтар жүргіземіз.
4-сурет — AntexGate құрылғысы
Ерекшеліктер:
- Орталық процессор: 4 ядролы x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 МГц жедел жады: LPDDR2 1024 МБ
- Тұрақты жад: 8/16/32 ГБ eMMC
Құрылғы туралы толығырақ оқуға болады .
Бағдарламаны атқарушы құрылғыда іске қосайық. Бұл мысал үшін біз Modbus RTU протоколын пайдаланып құрылғыны сұрау және басқару жүйесін жасадық. Сауалнаманы орнату процесі интуитивті және белгілі OPC серверін орнатуға ұқсас. Дегенмен, RunTime енді деректер алмасуға арналған кірістірілген протокол драйверлерін қамтиды.
Мысал ретінде дерексіз өндіріс процесіне қажетті үш сорғы мен екі клапанды басқарудың қарапайым жобасын жасайық. Әзірлеу ортасында ол 5-суретке ұқсайды.
5-сурет – Әзірлеу ортасындағы жоба (басылатын сурет)
Нәтижесінде біз HTML5 қолдайтын кез келген браузерде жұмыс істейтін қарапайым мнемоникалық диаграмманы алдық (6-сурет).
6-сурет - Мнемоникалық диаграмма (GIF анимациясын басуға болады)
HMI ақпаратын көрсету опциялары
WEB арқылы орындау ортасына қосылуға болады; бұл опция мнемоникалық диаграммадағы деректерді көру үшін клиентті таңдауда бізді шектемейді.
Біздің жағдайда құрылғы HDMI, Ethernet және 3G арқылы ақпаратты шығаруды қамтамасыз етеді.
HDMI арқылы қосылу кезінде біз LocalHost 127.0 0.1:8043 жүйесіне AntexGate ішіндегі кірістірілген шолғыш арқылы қол жеткіземіз немесе басқа «Жіңішке клиент» арқылы Интернеттегі немесе кәсіпорынның жергілікті желісіндегі тіркелген IP:8043 мекенжайына қосыламыз.
7-сурет — WEB бақылау құрылымы (басылатын сурет)
Қызықты оқиға көптен күткен MQTT хаттамасы болды, ол SCADA жүйелерінде қашықтағы объектілерді бақылау үшін дәстүрлі түрде жетіспейтін.
Бүгінгі күні кез келген адам Интернетте тіркелген IP мекенжайы бар (мысалы, компания веб-сайтының сервері) қымбат емес VDS серверін ала алады және оған MQTT брокерін (мысалы, Mosquito) орналастырады.
MQTT брокері бар бір серверді алу арқылы біз оператордың қымбат тіркелген IP қызметтерінен оңай бас тарта аламыз және 3G байланысы үшін жылына 4000 рубльдің орнына 900 рубль төлей аламыз.
8-сурет — MQTT мониторинг құрылымы (басылатын сурет)
Бұл желілік дизайн трафикті үнемдеп қана қоймайды, сонымен қатар деректерді қауіпсіз етеді, өйткені деректерді Modbus TCP протоколы арқылы Интернет арқылы жіберу байланыс қауіпсіздігі мен сапасына кепілдік бермейді.
Осылайша, клиент өзінің интернет-провайдерін таңдайтын қайта пайдалануға болатын жобаларды сата аласыз. Және ешкім IP мекенжайларын орнату және бөлу туралы алаңдамауы керек: клиент кез келген SIM картасын салады немесе DHCP сервері бар маршрутизаторға қосылады.
Жылдамдық
Жоба үшін өнімділік ең маңызды болып табылады және «Тапсырмалар» деп аталатын нәрсе бізге осыған жетуге көмектеседі. Әдепкі бойынша, әрбір түйінде жасалған кезде бір ғана — Негізгі тапсырма болады. Жобаны әзірлеуші белгілі бір жоба үшін қанша қажет болса, сонша құра алады. Есептеу циклі сияқты есептеу мүмкіндіктері әрбір тапсырманың параметрлеріне байланысты болады. Әрбір тапсырма құрылғыдағы басқалардан тәуелсіз жұмыс істейді. Жобадағы әртүрлі бағдарламалар үшін әртүрлі есептеу циклдерін қолдау қажет болса, бірнеше тапсырмаларды жасаған жөн.
Бұл мүмкіндік әсіресе көп ядролы процессоры бар құрылғылар үшін пайдалы. Әрбір «Тапсырма» жүйеде жеке процесс ретінде жұмыс істейді және жүктеме процессорға біркелкі бөлінеді. AntexGate құрылғысы 1.2 ГГц төрт ядросы және 1 ГБ жедел жады бар ARM процессорымен жабдықталған, бұл кем дегенде төрт үлкен тапсырманы жасауға және жүктемені ядролар бойынша бөлуге мүмкіндік береді. PLC-мен салыстырғанда, AntexGate құрылғысы бірдей бағаға кемінде төрт есе көп есептеу қуатын бере алады.
9-сурет — AntexGate есептеу мүмкіндіктерін орындау уақыты режимінде жүктеу (басылатын сурет)
9-суреттен көріп отырғанымыздай, процессорды пайдалану 2,5%-дан аспайды және тек 61 Мбайт жад бөлінген. Осылайша, бұл шағын жоба орындау уақытында өте аз кірістірілген ресурстарды тұтынады.
Құрылғыны тек контроллер ретінде ғана емес, сонымен қатар 2000-нан астам енгізу/шығару нүктелерін сұрау және 100-ден астам WEB клиенттеріне қолдау көрсету мүмкіндігі бар толыққанды сервер ретінде пайдалануға болады.
Мысалы, құрылғыға 9 WEB клиентін қосып, ресурстарды тұтыну барысын қарастырайық (10-сурет).
10-сурет — 9 WEB клиентін қосу кезінде AntexGate есептеу сыйымдылығын жүктеу (басылатын сурет)
Жоғарыдағы суреттен көріп отырғаныңыздай, процессорды пайдалану орта есеппен 2,5% -дан 6% -ға дейін өсті, ал жадты бөлу тек 3 МБ-ға өсті.
Құрылғының үлкен есептеу ресурстарының арқасында әзірлеушіге MasterSCADA 4D-де жасалған бағдарламаның сапасын жоғалтудың қажеті жоқ.
Кросс-платформа
Мен сондай-ақ интеграторларға өз жобаларын жүзеге асыру үшін платформалардың кең таңдауын беретін қарастырылып жатқан SCADA жүйесінің кросс-платформалық сипатын атап өткім келеді. Бұл тәсіл операциялық жүйелер немесе ДК архитектуралары арасында ауысуды өте жеңілдетеді.
қорытынды
MasterSCADA 4D - Insat компаниясының салыстырмалы түрде жаңа өнімі. Қазіргі уақытта бұл бағдарламалық жасақтаманы қалай пайдалану керектігі туралы ақпарат қалағандай көп емес. Дегенмен, сіз өте егжей-тегжейлі анықтама файлын қамтитын компанияның ресми веб-сайтынан тегін әзірлеу ортасын жүктей аласыз.
11-сурет — Анықтама терезесі (басылатын сурет)
Қорытындылай келе, бұл мақалада MasterSCADA 4D бағдарламалық жасақтамасы туралы тек кіріспе ақпарат берілгенін және көп нәрсе айтылмағанын атап өткім келеді. Дегенмен, сіздің қолдауыңызбен біз осы бағдарламалық құралды пайдалану бойынша толығырақ мысалдар мен оқулықтар шығарамыз.
Түсініктемелерде жиі қойылатын сұрақтарыңызды тыңдағымыз келеді. Мүмкіндігінше біз ең жиі қойылатын сұрақтарды MasterSCADA 4D жүйесінде жобалар жасау бойынша оқу құралына айналдырамыз.
Ақпарат көзі: www.habr.com
