De Wanter kënnt. Programméierbar Logik Controller (PLCs) ginn no an no duerch embedded perséinlech Computeren ersat. Dëst ass wéinst der Tatsaach datt d'Kraaft vu Computeren engem Apparat erlaabt d'Funktionalitéit vun engem programméierbare Controller, e Server, an (wann den Apparat en HDMI-Output huet) och eng automatiséiert Bedreiwer Workstation ze integréieren. Ganzen: Webserver, OPC-Deel, Datebank an Aarbechtsstatioun an engem eenzege Fall, an dat alles fir d'Käschte vun enger PLC.
An dësem Artikel wäerte mir d'Méiglechkeet betruechten esou embedded Computeren an der Industrie ze benotzen. Loosst eis en Apparat baséiert op Raspberry Pi als Basis huelen, Schrëtt fir Schrëtt beschreiwen de Prozess vun der Installatioun vun engem Open Source Open Source SCADA System vu russeschen Design op et - Rapid SCADA, an och e Projet fir eng abstrakt Kompressorstatioun z'entwéckelen, d'Aufgaben vun déi d'Fernsteuerung vun engem Kompressor an dräi Ventile enthält, souwéi d'Visualiséierung vum kompriméierte Loftproduktiounsprozess.
Loosst eis direkt reservéieren datt de Problem op zwou Manéieren geléist ka ginn. Grondsätzlech ënnerscheede se sech net vuneneen op iergendeng Manéier, déi eenzeg Fro ass d'ästheteschen a praktesche Bestanddeel. Also, mir brauchen:
1.1 Déi éischt Optioun implizéiert d'Präsenz vum Raspberry Pi 2/3/4 selwer, wéi och d'Präsenz vun engem USB-zu-RS485 Konverter (de sougenannte "Whistle", deen vun Alliexpress bestallt ka ginn).
Figur 1 - Raspberry Pi 2 an USB zu RS485 Converter
1.2 Déi zweet Optioun enthält all fäerdeg Léisung baséiert op Raspberry, recommandéiert fir Installatiounen an industriellen Ëmfeld mat agebaute RS485 Ports. Zum Beispill, wéi an der Figur 2, baséiert op dem Raspberry CM3+ Modul.
Figur 2 - AntexGate Apparat
2. Apparat mat Modbus fir e puer Kontroll Registere;
3. Windows PC fir de Projet ze konfiguréieren.
Entwécklungsstadien:
Deel I. Installéiere Rapid SCADA op Raspberry
1. Ausfëllen op der Rapid Scada Websäit fir d'Verdeelung ze kréien an déi lescht Versioun fir Linux erofzelueden.
2. Unzip déi erofgeluede Dateien a kopéiert den Dossier "scada" an de Verzeichnis / opt Apparater.
3. Plaz dräi Scripten aus dem Dossier "Daemons" am Verzeechnes /etc/init.d
4. Mir ginn voll Zougang zu dräi Applikatioun Classeure:
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. Scripten ausféierbar maachen:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Füügt e Repository:
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. Installéiert Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Installéiert Apache HTTP Server:
sudo apt-get install apache2⠀9. Zousätzlech Moduler installéieren:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Erstellt e Link op d'Webapplikatioun:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Kopéiert d'Datei aus dem erofgelueden Archiv am "Apache" Dossier scada.conf an den Dossier / etc / apache2 / Siten verfügbar
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Loosst eis dëse Wee erof goen sudo nano /etc/apache2/apache2.conf a füügt déi folgend um Enn vun der Datei derbäi:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. D'Skript ausféieren:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Restart Raspberry:
sudo reboot⠀15. Ouverture vun der Websäit:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. An der Fënster déi opmaacht, gitt Äre Login "Admin" a Passwuert "12345".
Deel II. Installéiere Rapid SCADA op Windows
Installatioun vu Rapid SCADA op Windows wäert erfuerderlech sinn fir Raspberry a Projektkonfiguratioun ze konfiguréieren. An der Theorie kënnt Dir dëst op der Hambierbéier selwer maachen, awer technesch Ënnerstëtzung huet eis ugeroden d'Entwécklungsëmfeld op Windows ze benotzen, well et hei méi korrekt funktionnéiert wéi op Linux.
Also loosst eis ufänken:
- Mir aktualiséieren de Microsoft .NET Framework op déi lescht Versioun;
- Eroflueden Rapid SCADA fir Windows an installéiert offline;
- Start der "Administrator" Applikatioun. An et wäerte mir de Projet selwer entwéckelen.
Wann Dir entwéckelen, musst Dir op e puer Punkten oppassen:
1. D'Nummeréierung vun de Registere an dësem SCADA-System fänkt vun der Adress 1 un, also hu mir d'Nummeréierung vun eise Registere missen ëm een erhéijen. An eisem Fall ass et: 512+1 a sou weider:
Figur 3 - Nummeréierung vun de Registere am Rapid SCADA (Bild klicktbar)
2. Fir d'Verzeichnungen nei ze konfiguréieren an de Projet op de Linux Betriebssystem korrekt z'installéieren, an den Astellungen musst Dir op "Server" -> "Allgemeng Astellungen" goen a klickt op de "Fir Linux" Knäppchen:
Figur 4 - Rekonfiguréiere vun Verzeichnungen am Rapid SCADA (Bild klicktbar)
3. Definéiert de Pollenhafen fir Modbus RTU op déiselwecht Manéier wéi et am Linux System vum Apparat definéiert ass. An eisem Fall ass et /dev/ttyUSB0
Figur 5 - Rekonfiguréiere vun Verzeichnungen am Rapid SCADA (Bild klicktbar)
Wann Dir Froen hutt, kënnt Dir all zousätzlech Installatiounsinstruktiounen kréien oder op hir .
Deel III. Projet Entwécklung an eroflueden op den Apparat
D'Entwécklung an d'Visualiséierung vum Projet gëtt direkt am Browser selwer erstallt. Dëst ass net ganz üblech no Desktop SCADA Systemer, awer et ass zimlech heefeg.
Separat wëll ech de limitéierten Set vu Visualiséierungselementer notéieren (Figur 6). Déi agebaute Komponenten enthalen eng LED, e Knäppchen, e Knäppcheschalter, e Link an e Pointer. Wéi och ëmmer, de grousse Plus ass datt dëst SCADA System dynamesch Biller an Text ënnerstëtzt. Mat minimalem Wësse vu grafesche Redaktoren (Corel, Adobe Photoshop, etc.), kënnt Dir Är eege Bibliothéike vu Biller, Elementer an Texturen erstellen, an Ënnerstëtzung fir GIF Elementer erlaabt Iech Animatioun fir d'Visualiséierung vum technologesche Prozess ze addéieren.
Figur 6 - Schema Editor Tools am Rapid SCADA
Am Kader vun dësem Artikel war et kee Zil fir Schrëtt fir Schrëtt de Prozess ze beschreiwen fir e Projet am Rapid SCADA grafesch ze kreéieren. Dofir wäerte mir net op dësem Punkt am Detail schwätze. Am Entwécklerëmfeld gesäit eisen einfache Projet "Compressed Air Supply System" fir eng Kompressorstatioun esou aus (Figur 7):
Figur 7 - Schema Editor am Rapid SCADA (Bild klicktbar)
Als nächst lued eise Projet op den Apparat erop. Fir dëst ze maachen, weisen mir d'IP Adress vum Apparat un fir de Projet net op localhost ze transferéieren, awer op eisen embedded Computer:
Figur 8 - Eroplueden vum Projet op den Apparat am Rapid SCADA (Bild klicktbar)
Als Resultat hu mir eppes ähnleches (Figur 9). Op der lénker Säit vum Bildschierm sinn LEDs, déi den Operatiounsstatus vum ganze System (Kompressor) reflektéieren, souwéi de Betribsstatus vun de Ventile (oppen oder zou), an am zentrale Deel vum Bildschierm gëtt et eng Visualiséierung vum technologesche Prozess mat der Fäegkeet fir Geräter ze kontrolléieren mat Këschteschalter. Wann e bestëmmte Ventil opgemaach gëtt, ännert d'Faarf vum Ventil selwer an der entspriechender Autobunn vu gro op gréng.
Figur 9 - Kompressor Statioun Projet (GIF Animatioun ass klickbar)
Dir kënnt d'Datei vun dësem Projet fir Iwwerpréiwung eroflueden.
Figur 10 weist wéi d'Gesamtresultat ausgesäit.
Figur 10 - SCADA System op Raspberry
Conclusiounen
D'Entstoe vu mächtege embedded industrielle Computeren mécht et méiglech d'Funktionalitéit vun programméierbare Logik Controller auszebauen an ze ergänzen. Installéiere vun ähnlechen SCADA Systemer op hinnen kënnen d'Aufgaben vun engem klenge Produktioun oder technologesche Prozess ofdecken. Fir gréisser Aufgaben mat enger grousser Zuel vu Benotzer oder verstäerkte Sécherheetsfuerderunge musst Dir héchstwahrscheinlech vollwäerteg Serveren, Automatisatiounskabinetten an déi üblech PLCs installéieren. Wéi och ëmmer, fir Punkte vu mëttlerer a klenger Automatisatioun wéi kleng Industriegebaier, Kesselhaiser, Pompelstatiounen oder Smarthaiser, schéngt esou eng Léisung passend. No eise Berechnungen sinn esou Apparater gëeegent fir Aufgaben mat bis zu 500 Daten Input / Output Punkten.
Wann Dir Erfahrung am Zeechnen a verschiddene Grafik Editoren hutt an Iech net vergiessen datt Dir selwer Elementer vu mnemonic Diagrammer erstellen musst, dann ass d'Optioun mat Rapid SCADA fir Raspberry ganz optimal. Seng Funktionalitéit als fäerdeg Léisung ass e bësse limitéiert, well et Open Source ass, awer et erlaabt Iech nach ëmmer d'Aufgaben vun engem klengen Industriegebai ze decken. Dofir, wann Dir Visualiséierung Template fir Iech selwer virbereet, ass et ganz méiglech dës Léisung ze benotzen fir ze integréieren, wann net all, dann en Deel vun Äre Projeten.
Also, fir ze verstoen wéi nëtzlech sou eng Léisung op Raspberry fir Iech ka sinn a wéi ersatzbar Är Projete mat Open Source SCADA Systemer op Linux sinn, stellt sech eng raisonnabel Fro: wéi eng SCADA Systemer benotzt Dir am meeschten?
Nëmme registréiert Benotzer kënnen un der Ëmfro deelhuelen. , wann ech glift.
Wéi eng SCADA Systemer benotzt Dir am meeschten?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA Portal)18
-
7.8%Intouch Wonderware 4
-
5.8%Spuermodus 3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%Genesis 0
-
3.9%PCVue Solutions 2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Master SCADA9
-
3.9%iRidium mobile 2
-
3.9%Einfach-Scada2
-
7.8%Rapid SCADA4
-
1.9%Aggregate SCADA1
-
39.2%Eng aner Optioun (Äntwert am Kommentar)20
51 Benotzer hunn gestëmmt. 33 Benotzer hu sech enthalen.
Source: will.com