Mir hunn zimlech vill Erfahrung am Beräich vun der industrieller Automatioun, mir sinn ëmmer op der Sich no de beschten Optiounen fir eis Probleemer ze léisen. Ofhängeg vun den techneschen Spezifikatioune vum Client, hu mir eng oder aner Hardware- a Softwarebasis ze wielen. A wann et keng strikt Ufuerderunge fir d'Installatioun vun der Siemens-Ausrüstung a Verbindung mat dem TIA-Portal waren, dann ass d'Wiel normalerweis op MasterSCADA 3.XX gefall. Wéi och ëmmer, näischt dauert éiweg ënner der Sonn ...
Iwwer meng Erfahrung vum Wiessel op MasterSCADA 4D, Viraussetzunge, Feature vu senger Aarbecht op embedded Computeren vun der ARM Architektur ënner dem Schnëtt vun dësem Artikel.
Viraussetzunge viraus
Mir hunn ugefaang eng relativ nei Entwécklung vun Insat ze testen - MasterSCADA 4D - net sou laang virun. Et waren e puer Viraussetzunge fir dës. Als éischt hu mir e puer onofhängeg Ëmfroen ënner Experten am Beräich vun der industrieller Automatioun gemaach fir erauszefannen wéi eng SCADA Systemer déi populär sinn (Figur 1). No de Resultater vun der Ëmfro, hëlt de MasterSCADA System déi éischt Plaz ënner Haussystemer.
Figur 1 - Resultater vun enger Ëmfro vun de populäersten SCADA Systemer (Bild klicktbar)
Déi zweet Viraussetzung kann ugesi ginn ...
Loosst eis elo direkt op MasterSCADA 4D selwer plënneren. Et besteet aus zwee Software Produkter, nämlech: en Entwécklungsëmfeld an e Runtime Ëmfeld. Mir schwätzen iwwer wéi all eenzel vun dësen Deeler hei ënnendrënner funktionnéiert.
Entwécklung Ëmfeld
De Systemprojet gëtt am MasterSCADA 4D Entwécklungsëmfeld erstallt; Fir dëst ze maachen, musst Dir eng gratis Versioun op der Insat Websäit kréien an se no den Uweisungen installéieren.
Figur 2 - Entwécklung Ëmfeld Interface (Bild klicktbar)
Déi éischt Saach, déi Äert Aen opfällt, ass déi agreabel Interface vum Entwécklungsëmfeld an déi bequem hierarchesch Struktur vum Projet. Elo an engem Projet kënnt Dir e Programm erstellen net nëmme fir eng automatiséiert Aarbechtsplaz, awer och fir d'ganz Ariichtung, mat dem Controller unzefänken an op d'Server oder d'Aarbechtsstatioun vum Bedreiwer ophalen.
D'Entwécklungsëmfeld leeft nëmmen op Windows OS, wat relativ vertraut an tolerabel ass, awer d'Runtime-Ëmfeld (RunTime) huet eis agreabel iwwerrascht mat senger Fäegkeet fir a verschidde Betribssystemer a Prozessorarchitekturen z'integréieren, awer méi iwwer dat méi spéit.
Ech war och frou mat der grousser Bibliothéik vu Visualiséierungselementer. Spezialisten aus verschiddene Beräicher wäerten fäeg sinn Visualiséierungselementer fir sech selwer ze fannen ouni ze zéien oder no Ikonen um Internet ze sichen.
Figur 3 - Visualiséierungselementer (Bild klicktbar)
Kommunikatioun Protokoller
De System ënnerstëtzt verschidde Chauffeuren (Austauschprotokoller), déi Standard an MasterSCADA 4D integréiert sinn:
- Modbus TCP/RTU, RTU iwwer TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- mssql
- MySQL
- Merkur (separat Bibliothéik), etc.
Runtime Ëmfeld
D'Runtime Ëmfeld kann op verschidde Betribssystemer a perséinlech Computerarchitekturen lancéiert ginn; Dir kënnt och RunTime op enger lokaler Maschinn lafen; et ass zesumme mat der Entwécklungsëmfeld installéiert a leeft fir eng Stonn (oder 32 Tags) ouni Restriktiounen.
AntexGate Apparat
MasterSCADA Runtime ass virinstalléiert als separat Optioun op den AntexGate embedded PC mat ARM Prozessor Architektur an dem Debian Betribssystem; mir wäerten Tester op dësem Apparat maachen.
Figur 4 - AntexGate Apparat
Produkter Spezifikatiounen:
- CPU: 4-Kär x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 MHz RAM: LPDDR2 1024 MB
- Net-flüchtege Erënnerung: 8/16/32GB eMMC
Dir kënnt méi iwwer den Apparat liesen .
Loosst eis de Programm am Exekutivapparat lafen. Zum Beispill hu mir Polling an Apparat Kontroll mam Modbus RTU Protokoll erstallt; de Prozess fir d'Polling opzestellen ass intuitiv an e bëssen ähnlech wéi e vertraute OPC Server opzestellen. True, elo huet RunTime agebaute Protokoll Chauffeuren fir Datenaustausch.
Als Beispill, loosst eis en einfache Projet erstellen fir dräi Pompelen an zwee Ventile fir en abstrakte Fabrikatiounsprozess ze kontrolléieren. Am Entwécklungsëmfeld gesäit et esou aus, wéi an der Figur 5.
Figur 5 - Projet am Entwécklungsëmfeld (Bild klicktbar)
Als Resultat hu mir en einfachen Mnemonic Diagramm (Figur 6) kritt deen an all Browser funktionnéiert deen HTML5 ënnerstëtzt.
Figur 6 - Mnemonesch Diagramm (GIF Animatioun ass klickbar)
HMI Informatioun Display Optiounen
Et ass méiglech mat der Ausféierungsëmfeld iwwer WEB ze verbannen; Dës Optioun limitéiert eis net fir e Client ze wielen fir Daten am mnemonic Diagramm ze gesinn.
An eisem Fall liwwert den Apparat Informatiounsausgang iwwer HDMI, Ethernet, 3G.
Wann Dir iwwer HDMI verbënnt, kréien mir Zougang zu LocalHost 127.0 0.1: 8043 duerch den agebaute Browser an AntexGate, oder verbannen mat enger fixer IP: 8043 Adress am Internet oder dem lokalen Netzwierk vun der Entreprise mat engem aneren "Thin Client".
Figur 7 - WEB Iwwerwaachungsstruktur (Bild klicktbar)
Interessant Neiegkeet war de laang erwaarde MQTT Protokoll, deen normalerweis net genuch war fir Remote Objeten an SCADA Systemer ze iwwerwaachen.
Haut huet jiddereen d'Méiglechkeet e preiswerte VDS-Server um Internet mat enger fixer IP Adress ze kréien (zum Beispill eng Firma Websäit Server) an de MQTT Broker (zum Beispill Mosquito) drop ofsetzen.
Nodeems mir e Server mat engem MQTT Broker kritt hunn, kënne mir einfach deier Bedreiwer Servicer lass kréien - fix IP a bezuelen 900 Rubel pro Joer amplaz 4000 Rubel fir 3G Kommunikatiounen.
Figur 8 - MQTT Iwwerwaachungsstruktur (Bild klicktbar)
Sou eng Netzkonstruktioun wäert net nëmmen de Traffic spueren, awer och d'Donnéeën ofsécheren, well d'Dateniwwerdroung iwwer de Modbus TCP Protokoll am Internet d'Sécherheet an d'Qualitéit vun der Kommunikatioun net garantéiert.
Sou kënnt Dir replicable Projeten verkafen, an deenen de Client den Internet Provider selwer wielt. A keen huet Kappwéi beim Opriichten an Allocatioun vun IP Adressen: de Client setzt all SIM Kaart selwer oder verbënnt mat engem Router mat engem DHCP Server.
Schnell Leeschtung
Fir de Projet ass d'Haaptsaach Geschwindegkeet, sougenannte "Tasks" wäerten eis domat hëllefen. Par défaut huet all Node nëmmen een wann et erstallt gëtt - d'Haaptaufgab. De Projet Entwéckler kann esou vill vun hinnen schafen wéi néideg fir d'Operatioun vun engem bestëmmte Projet. Features vun der Berechnung, zum Beispill de Berechnungszyklus, hänkt vun den Astellunge vun enger bestëmmter Aufgab of. Jiddereng vun hinnen wäert onofhängeg vun deenen aneren am Apparat schaffen. Verschidde Aufgaben erstellen ass ubruecht wann et néideg ass verschidde Berechnungszyklen fir verschidde Projetsprogrammer ze bidden.
Dës Fonktioun ass besonnesch interessant fir Apparater déi e Prozessor mat multiple Cores hunn. All "Task" gëtt als separat Prozess am System lancéiert an d'Laascht gëtt gläichméisseg iwwer de Prozessor verdeelt. Den AntexGate-Apparat huet en ARM-Prozessor mat 4 Cores vun 1.2 GHz an 1 GB RAM, wat Iech erlaabt op d'mannst 4 grouss Aufgaben ze kreéieren an d'Laascht iwwer d'Kären ze verdeelen. Am Verglach mat enger PLC kann AntexGate op d'mannst 4 Mol méi Rechenkraaft fir dee selwechte Präis ubidden.
Figur 9 - Luede AntexGate Rechenkapazitéiten am Runtime Modus (Bild klicktbar)
Wéi mir aus der Figur 9 gesinn, ass d'CPU Belaaschtung net méi wéi 2,5%, an nëmmen 61MB Erënnerung gëtt zougewisen. Also verbraucht e klenge Runtimeprojet ganz wéineg agebaute Ressourcen.
Den Apparat kann net nëmmen als Controller benotzt ginn, awer och als vollwäertege Server mat Polling vu méi wéi 2000 I / O Punkten an d'Fäegkeet fir méi wéi 100 WEB Clienten z'ënnerstëtzen.
Zum Beispill, loosst eis 9 WEB Clienten un den Apparat verbannen an de Fortschrëtt vum Ressourceverbrauch gesinn (Figur 10).
Figure 10 - Luede d'Rechenméiglechkeeten vun AntexGate wann Dir 9 WEB Clienten verbënnt (Bild klicktbar)
Wéi Dir aus der Figur hei uewen kënnt gesinn, ass d'CPU-Notzung vun engem Duerchschnëtt vun 2,5% op 6% eropgaang, an nëmmen 3MB méi Erënnerung gouf zougewisen.
Dank der grousser Versuergung vun Informatikressourcen vum Apparat brauch den Entwéckler net op d'Qualitéit vum Programm, deen am MasterSCADA 4D erstallt ass, ze spueren.
Plattform
Ech wéilt och d'Plattform-Natur vum SCADA-System, deen ënnersicht gëtt, notéieren, wat d'Integratoren eng rieseg Auswiel u Plattforme gëtt fir hir Projeten ëmzesetzen. Dank dëser Approche ass den Iwwergank tëscht Betribssystemer oder PC-Architekturen ganz einfach.
Konklusioun
MasterSCADA 4D ass e relativ neie Produkt vun Insat. Haut gëtt et net sou vill Informatioun iwwer d'Aarbecht mat dësem Softwareprodukt wéi mir wëllen. Wéi och ëmmer, Dir kënnt e gratis Entwécklungsëmfeld vun der offizieller Websäit vun der Firma eroflueden; et huet ganz detailléiert Hëllef fir mam Programm ze schaffen.
Figur 11 - Hëlleffenster (Bild klicktbar)
Als Conclusioun géif ech gär soen datt dësen Artikel Aféierungsdaten iwwer de MasterSCADA 4D Software Produkt enthält a seet net vill. Wéi och ëmmer, mat Ärer Ënnerstëtzung wäerte mir méi detailléiert Beispiller a Lektioune fir mat dësem Softwareprodukt schaffen.
Ech géif gären an de Kommentarer gesinn wat Froen Iech am meeschten interesséieren. A wa méiglech, wäerte mir déi meescht gestallte Froen an eng Lektioun ëmsetzen fir Projeten am MasterSCADA 4D ze kreéieren.
Source: will.com