Қыс келе жатыр. Бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) біртіндеп енгізілген дербес компьютерлермен ауыстырылады. Бұл компьютерлердің қуаты бір құрылғыға бағдарламаланатын контроллердің, сервердің және (егер құрылғыда HDMI шығысы болса) автоматтандырылған оператордың жұмыс станциясының функционалдығын қосуға мүмкіндік беретініне байланысты. Барлығы: веб-сервер, OPC бөлігі, деректер базасы және бір жағдайда жұмыс станциясы және мұның бәрі бір PLC құны үшін.
Бұл мақалада біз өнеркәсіпте мұндай ендірілген компьютерлерді пайдалану мүмкіндігін қарастырамыз. Raspberry Pi негізіндегі құрылғыны негізге алайық, оған ресейлік дизайнның ашық тегін Open Source SCADA жүйесін - Rapid SCADA орнату процесін кезең-кезеңімен сипаттайық, сонымен қатар абстрактілі компрессорлық станцияның жобасын, міндеттерін әзірлейік. ол компрессор мен үш клапанды қашықтан басқаруды, сондай-ақ сығылған ауаны өндіру процесін визуализациялауды қамтиды.
Мәселені екі жолмен шешуге болатынын бірден ескертейік. Негізінде, олар бір-бірінен ешқандай айырмашылығы жоқ, жалғыз мәселе - эстетикалық және практикалық компонент. Сонымен, бізге қажет:
1.1 Бірінші нұсқа Raspberry Pi 2/3/4-тің өзін, сондай-ақ USB-RS485 түрлендіргішінің (Alliexpress-тен тапсырыс беруге болатын «ысқырық» деп аталатын) болуын білдіреді.
1-сурет - Raspberry Pi 2 және USB RS485 түрлендіргіші
1.2 Екінші нұсқаға RS485 кірістірілген порттары бар өнеркәсіптік орталарда орнату үшін ұсынылған Raspberry негізіндегі кез келген дайын шешім кіреді. Мысалы, Raspberry CM2+ модуліне негізделген 3-суреттегі сияқты.
2-сурет — AntexGate құрылғысы
2. Бірнеше басқару регистрлеріне арналған Modbus бар құрылғы;
3. Жобаны конфигурациялау үшін Windows ДК.
Даму кезеңдері:
I бөлім. Raspberry жүйесінде Rapid SCADA орнату
1. Толтырыңыз таратуды алу және Linux үшін соңғы нұсқасын жүктеп алу үшін Rapid Scada веб-сайтында.
2. Жүктелген файлдарды ашыңыз және «scada» қалтасын каталогқа көшіріңіз / opt құрылғылар.
3. Каталогтағы «демондар» қалтасынан үш сценарийді орналастырыңыз /etc/init.d
4. Біз үш қолданба қалтасына толық рұқсат береміз:
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. Сценарийлерді орындалатын етіп жасау:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Репозиторийді қосыңыз:
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. Mono .NET Framework орнату:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Apache HTTP серверін орнату:
sudo apt-get install apache2⠀9. Қосымша модульдерді орнату:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Веб қолданбаға сілтеме жасаңыз:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Жүктелген мұрағаттағы файлды «apache» қалтасына көшіріңіз scada.conf каталогқа / etc / apache2 / сайттар-қол жетімді
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Осы жолмен жүрейік sudo nano /etc/apache2/apache2.conf және файлдың соңына келесіні қосыңыз:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Сценарийді орындаңыз:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Таңқурайды қайта жүктеңіз:
sudo reboot⠀15. Веб-сайтты ашу:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. Ашылған терезеде логиніңізді енгізіңіз «Админ» және пароль «12345».
II бөлім. Windows жүйесінде Rapid SCADA орнату
Rapid SCADA жүйесін Windows жүйесінде орнату Raspberry және жоба конфигурациясын конфигурациялау үшін қажет болады. Теориялық тұрғыдан сіз мұны таңқурайдың өзінде жасай аласыз, бірақ техникалық қолдау бізге Windows жүйесінде әзірлеу ортасын пайдалануға кеңес берді, өйткені ол Linux-қа қарағанда мұнда дұрыс жұмыс істейді.
Мәселен, бастайық:
- Біз Microsoft .NET Framework нұсқасын соңғы нұсқаға жаңартамыз;
- Жүктеу Windows жүйесіне арналған Rapid SCADA және желіден тыс орнату;
- «Әкімші» қолданбасын іске қосыңыз. Онда біз жобаның өзін әзірлейтін боламыз.
Дамыту кезінде сіз кейбір тармақтарға назар аударуыңыз керек:
1. Бұл SCADA жүйесіндегі регистрлердің нөмірленуі 1-мекенжайдан басталады, сондықтан регистрлеріміздің нөмірленуін біреуге көбейтуге тура келді. Біздің жағдайда бұл: 512+1 және т.б.:
3-сурет — Rapid SCADA регистрлерінің нөмірленуі (суретті басу мүмкіндігі)
2. Каталогтарды қайта конфигурациялау және жобаны Linux операциялық жүйесінде дұрыс орналастыру үшін параметрлерде «Сервер» -> «Жалпы параметрлер» тармағына өтіп, «Linux үшін» түймесін басу керек:
4-сурет - Rapid SCADA-да каталогтарды қайта конфигурациялау (суретті басуға болады)
3. Modbus RTU үшін сұрау портын құрылғының Linux жүйесінде анықталғандай анықтаңыз. Біздің жағдайда солай /dev/ttyUSB0
5-сурет - Rapid SCADA-да каталогтарды қайта конфигурациялау (суретті басуға болады)
Егер сізде сұрақтар туындаса, барлық қосымша орнату нұсқауларын мына жерден алуға болады немесе олардың .
III бөлім. Жобаны әзірлеу және құрылғыға жүктеу
Жобаны әзірлеу және визуализациялау тікелей браузердің өзінде жасалады. Бұл жұмыс үстелі SCADA жүйелерінен кейін мүлдем әдеттегі емес, бірақ бұл өте кең таралған.
Мен визуализация элементтерінің шектеулі жиынтығын бөлек атап өткім келеді (6-сурет). Кірістірілген компоненттерге жарық диодты, түйме, ауыстырып қосқыш, сілтеме және көрсеткіш кіреді. Дегенмен, үлкен плюс - бұл SCADA жүйесі динамикалық кескіндер мен мәтінді қолдайды. Графикалық редакторлар (Corel, Adobe Photoshop және т.б.) туралы ең аз біліммен сіз өзіңіздің суреттер, элементтер және текстуралар кітапханаларын жасай аласыз, ал GIF элементтерін қолдау технологиялық процестің визуализациясына анимация қосуға мүмкіндік береді.
6-сурет — Rapid SCADA-да схема редакторының құралдары
Осы мақаланың аясында Rapid SCADA-да жобаны графикалық түрде құру процесін кезең-кезеңімен сипаттау мақсаты болмады. Сондықтан біз бұл мәселеге егжей-тегжейлі тоқталмаймыз. Әзірлеуші ортасында компрессорлық станцияға арналған «Сығылған ауамен жабдықтау жүйесі» қарапайым жобамыз келесідей көрінеді (7-сурет):
7-сурет — Rapid SCADA-да схемалық редактор (суретті басу мүмкіндігі)
Содан кейін жобамызды құрылғыға жүктеңіз. Ол үшін жобаны жергілікті хостқа емес, ендірілген компьютерге тасымалдау үшін құрылғының IP мекенжайын көрсетеміз:
8-сурет - Жобаны Rapid SCADA жүйесінде құрылғыға жүктеп салу (суретті басуға болады)
Нәтижесінде біз ұқсас нәрсе алдық (9-сурет). Экранның сол жағында бүкіл жүйенің (компрессордың) жұмыс күйін, сондай-ақ клапандардың жұмыс күйін (ашық немесе жабық) көрсететін жарық диодтары бар, ал экранның орталық бөлігінде визуализация бар. ауыстырып қосқыштар арқылы құрылғыларды басқару мүмкіндігі бар технологиялық процестің. Белгілі бір клапан ашылғанда, клапанның өзі де, сәйкес тас жолдың да түсі сұрдан жасылға өзгереді.
9-сурет — Компрессор станциясының жобасы (GIF анимациясын басуға болады)
шолу үшін осы жобаның файлын жүктеп алуға болады.
10-сурет жалпы нәтиженің қалай болатынын көрсетеді.
10-сурет - Raspberry-дегі SCADA жүйесі
қорытындылар
Қуатты ендірілген өнеркәсіптік компьютерлердің пайда болуы бағдарламаланатын логикалық контроллерлердің функционалдығын кеңейтуге және толықтыруға мүмкіндік береді. Оларға ұқсас SCADA жүйелерін орнату шағын өндіріс немесе технологиялық процестің міндеттерін қамтуы мүмкін. Пайдаланушылар саны көп немесе қауіпсіздік талаптарының жоғарылауы бар үлкен тапсырмалар үшін сізге толыққанды серверлерді, автоматтандыру шкафтарын және әдеттегі PLC құрылғыларын орнату қажет болуы мүмкін. Дегенмен, шағын өнеркәсіптік ғимараттар, қазандықтар, сорғы станциялары немесе ақылды үйлер сияқты орта және шағын автоматтандыру нүктелері үшін мұндай шешім орынды болып көрінеді. Біздің есептеулеріміз бойынша, мұндай құрылғылар 500-ге дейін деректерді енгізу/шығару нүктелері бар тапсырмалар үшін жарамды.
Егер сізде әртүрлі графикалық редакторларда сурет салу тәжірибеңіз болса және мнемоникалық диаграммалардың элементтерін өзіңіз жасау керек екеніне қарсы болмасаңыз, Raspberry үшін Rapid SCADA опциясы өте оңтайлы. Оның дайын шешім ретінде функционалдығы біршама шектеулі, өйткені ол ашық бастапқы код, бірақ ол әлі де шағын өнеркәсіптік ғимараттың тапсырмаларын қамтуға мүмкіндік береді. Сондықтан, егер сіз өзіңіз үшін визуализация үлгілерін дайындасаңыз, онда бұл шешімді барлығы болмаса да, жобаларыңыздың кейбір бөлігін біріктіру үшін пайдалануға әбден болады.
Осылайша, Raspberry-дегі мұндай шешім сіз үшін қаншалықты пайдалы екенін және сіздің жобаларыңыздың Linux жүйесіндегі ашық бастапқы SCADA жүйелерімен қаншалықты ауыстырылатынын түсіну үшін орынды сұрақ туындайды: сіз қай SCADA жүйелерін жиі пайдаланасыз?
Сауалнамаға тек тіркелген пайдаланушылар қатыса алады. , өтінемін.
Қандай SCADA жүйелерін жиі қолданасыз?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA порталы)18
-
7.8%Intouch Wonderware4
-
5.8%Бақылау режимі3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%Жаратылыс0
-
3.9%PCVue шешімдері2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%SCADA9 шебері
-
3.9%iRidium mobile2
-
3.9%Қарапайым-Scada2
-
7.8%Жылдам SCADA4
-
1.9%AggreGate SCADA1
-
39.2%Басқа нұсқа (жауап түсініктемеде)20
51 қолданушы дауыс берді. 33 пайдаланушы қалыс қалды.
Ақпарат көзі: www.habr.com