Mums ir diezgan liela pieredze rūpnieciskās automatizācijas jomā, tāpēc mēs vienmēr meklējam labākos risinājumus mūsu problēmu risināšanai. Atkarībā no klienta tehniskajām specifikācijām mums bija jāizvēlas viena vai cita aparatūras un programmatūras bāze. Un, ja Siemens aprīkojuma uzstādīšanai kopā ar TIA portālu nebija stingru prasību, tad parasti izvēle krita uz MasterSCADA 3.XX. Tomēr nekas nav mūžīgs zem saules...
Par manu pieredzi pārejot uz MasterSCADA 4D, priekšnosacījumiem, tā darba iezīmēm ar ARM arhitektūras iegultajiem datoriem šī raksta sadaļā.
Priekšnoteikumi
Ne tik sen sākām testēt salīdzinoši jaunu Insat izstrādi - MasterSCADA 4D. Tam bija vairāki priekšnoteikumi. Pirmkārt, mēs veicām vairākas neatkarīgas aptaujas starp ekspertiem rūpnieciskās automatizācijas jomā, lai noskaidrotu, kuras SCADA sistēmas ir vispopulārākās (1. attēls). Saskaņā ar aptaujas rezultātiem MasterSCADA sistēma ieņem pirmo vietu starp iekšzemes sistēmām.
1. attēls — populārāko SCADA sistēmu aptaujas rezultāti (attēlā var noklikšķināt)
Otro priekšnoteikumu var uzskatīt...
Tagad pāriesim tieši uz pašu MasterSCADA 4D. Tas sastāv no diviem programmatūras produktiem, proti: izstrādes vides un izpildlaika vides. Par to, kā darbojas katra no šīm daļām, mēs runāsim tālāk.
Attīstības vide
Sistēmas projekts ir izveidots MasterSCADA 4D izstrādes vidē, lai to izdarītu, Insat mājaslapā jāiegūst bezmaksas versija un tā jāinstalē pēc uzvednēm.
2. attēls — izstrādes vides interfeiss (uz attēla var noklikšķināt)
Pirmais, kas iekrīt acīs, ir izstrādes vides patīkamais interfeiss un ērtā projekta hierarhiskā struktūra. Tagad vienā projektā var izveidot programmu ne tikai automatizētai darba vietai, bet arī visai iekārtai, sākot ar kontrolieri un beidzot ar serveri vai operatora darbstaciju.
Izstrādes vide darbojas tikai operētājsistēmā Windows, tas ir samērā pazīstams un panesams, taču izpildlaika vide (RunTime) patīkami pārsteidza ar spēju integrēties dažādās operētājsistēmās un procesoru arhitektūrās, bet par to vēlāk.
Priecēja arī plašā vizualizācijas elementu bibliotēka. Dažādu jomu speciālisti varēs atrast sev vizualizācijas elementus, neķeroties pie zīmēšanas vai ikonu meklēšanas internetā.
3. attēls — vizualizācijas elementi (uz attēla var noklikšķināt)
Sakaru protokoli
Sistēma atbalsta dažādus draiverus (apmaiņas protokolus), kas pēc noklusējuma ir integrēti MasterSCADA 4D:
- Modbus TCP/RTU, RTU pa TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Mercury (atsevišķa bibliotēka) utt.
Izpildes vide
Runtime vidi var palaist dažādās operētājsistēmās un personālo datoru arhitektūrās; RunTime var palaist arī vietējā datorā; tā tiek instalēta kopā ar izstrādes vidi un darbojas stundu (vai 32 tagus) bez ierobežojumiem.
AntexGate ierīce
MasterSCADA Runtime ir iepriekšinstalēta kā atsevišķa opcija AntexGate iegultajā datorā ar ARM procesora arhitektūru un operētājsistēmu. Debian, mēs veiksim testus ar šo ierīci.
4. attēls — AntexGate ierīce
Produkta apraksts:
- CPU: 4 kodolu x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 Mhz RAM: LPDDR2 1024 MB
- Nepārtrauktā atmiņa: 8/16/32 GB eMMC
Jūs varat lasīt vairāk par ierīci .
Palaidīsim programmu izpildierīcē. Piemēram, mēs izveidojām aptauju un ierīču vadību, izmantojot Modbus RTU protokolu; aptaujas iestatīšanas process ir intuitīvs un nedaudz līdzīgs pazīstama OPC servera iestatīšanai. Tiesa, tagad RunTime ir iebūvēti protokola draiveri datu apmaiņai.
Piemēram, izveidosim vienkāršu projektu, lai vadītu trīs sūkņus un divus vārstus abstraktam ražošanas procesam. Izstrādes vidē tas izskatās šādi, kā 5. attēlā.
5. attēls — projekts izstrādes vidē (attēlā var noklikšķināt)
Rezultātā mēs ieguvām vienkāršu mnemonisku diagrammu (6. attēls), kas darbojas jebkurā pārlūkprogrammā, kas atbalsta HTML5.
6. attēls — mnemoniskā diagramma (GIF animācija ir noklikšķināma)
HMI informācijas displeja opcijas
Pieslēgties izpildes videi ir iespējams caur WEB, šī iespēja neierobežo mūs izvēlēties klientu datu apskatei mnemoniskajā diagrammā.
Mūsu gadījumā ierīce nodrošina informācijas izvadi, izmantojot HDMI, Ethernet, 3G.
Savienojot, izmantojot HDMI, mēs piekļūstam LocalHost 127.0 0.1:8043, izmantojot AntexGate iebūvēto pārlūkprogrammu, vai izveidojam savienojumu ar fiksētu IP:8043 adresi internetā vai uzņēmuma lokālajā tīklā ar citu “Thin Client”.
7. attēls — tīmekļa pārraudzības struktūra (attēlā var noklikšķināt)
Interesants jaunums bija ilgi gaidītais MQTT protokols, ar kuru parasti nepietika attālināto objektu uzraudzībai SCADA sistēmās.
Šodien ikvienam ir iespēja iegūt lētu VDS serveri internetā ar fiksētu IP adresi (piemēram, uzņēmuma mājas lapas serveri) un izvietot tajā MQTT Broker (piemēram, Mosquito).
Saņemot vienu serveri ar MQTT brokeri, mēs varam viegli atbrīvoties no dārgiem operatora pakalpojumiem - fiksēta IP un maksāt 900 rubļus gadā 4000 rubļu vietā par 3G sakariem.
8. attēls — MQTT uzraudzības struktūra (attēlā var noklikšķināt)
Šāda tīkla izbūve ne tikai ietaupīs trafiku, bet arī nodrošinās datu drošību, jo datu pārraide caur Modbus TCP protokolu internetā negarantē sakaru drošību un kvalitāti.
Tādējādi jūs varat pārdot replicējamus projektus, kuros klients pats izvēlas interneta pakalpojumu sniedzēju. Un nevienam nesāp galvassāpes ar IP adrešu iestatīšanu un piešķiršanu: klients pats ievieto jebkuru SIM karti vai pieslēdzas maršrutētājam ar DHCP serveri.
Performance
Projektam galvenais ir ātrums, ar to mums palīdzēs tā sauktie “Uzdevumi”. Pēc noklusējuma katram mezglam, kad tas tiek izveidots, ir tikai viens — galvenais uzdevums. Projekta izstrādātājs tos var izveidot tik daudz, cik nepieciešams konkrētā projekta darbībai. Aprēķinu funkcijas, piemēram, aprēķinu cikls, būs atkarīgas no konkrēta uzdevuma iestatījumiem. Katrs no tiem darbosies neatkarīgi no citiem ierīcē. Vairāku uzdevumu izveide ir ieteicama, ja ir nepieciešams nodrošināt dažādus aprēķinu ciklus dažādām projektu programmām.
Šī funkcija ir īpaši interesanta ierīcēm, kurām ir procesors ar vairākiem kodoliem. Katrs “Uzdevums” sistēmā tiek palaists kā atsevišķs process, un slodze tiek vienmērīgi sadalīta pa procesoru. AntexGate ierīcei ir ARM procesors ar 4 kodoliem 1.2 GHz un 1 GB RAM, kas ļauj izveidot vismaz 4 lielus uzdevumus un sadalīt slodzi pa kodoliem. Salīdzinot ar PLC, AntexGate var nodrošināt vismaz 4 reizes lielāku skaitļošanas jaudu par tādu pašu cenu.
9. attēls — AntexGate skaitļošanas iespēju ielāde izpildlaika režīmā (uz attēla var noklikšķināt)
Kā redzams 9. attēlā, CPU slodze nav lielāka par 2,5%, un atmiņa ir atvēlēta tikai 61 MB. Tādējādi neliels izpildlaika projekts patērē ļoti maz iebūvēto resursu.
Ierīci var izmantot ne tikai kā kontrolieri, bet arī kā pilnvērtīgu serveri ar vairāk nekā 2000 I/O punktu aptauju un iespēju atbalstīt vairāk nekā 100 WEB klientus.
Piemēram, pievienosim ierīcei 9 WEB klientus un redzēsim resursu patēriņa gaitu (10. attēls).
10. attēls — AntexGate skaitļošanas iespēju ielāde, pievienojot 9 WEB klientus (attēlā var noklikšķināt)
Kā redzams no iepriekš redzamā attēla, CPU noslogojums ir pieaudzis no vidēji 2,5% līdz 6%, un atmiņa ir piešķirta tikai par 3 MB.
Pateicoties lielajam ierīces skaitļošanas resursu piedāvājumam, izstrādātājam nav jātaupās uz MasterSCADA 4D izveidotās programmas kvalitāti.
Starpplatformu
Vēlos arī atzīmēt aplūkojamās SCADA sistēmas starpplatformu raksturu, kas integratoriem sniedz milzīgu platformu izvēli savu projektu īstenošanai. Pateicoties šai pieejai, pāreja starp operētājsistēmām vai datoru arhitektūrām ir ļoti vienkārša.
Secinājums
MasterSCADA 4D ir salīdzinoši jauns Insat produkts. Šodien nav tik daudz informācijas par darbu ar šo programmatūras produktu, kā mēs vēlētos. Tomēr no uzņēmuma oficiālās vietnes varat lejupielādēt bezmaksas izstrādes vidi, kurā ir ļoti detalizēta palīdzība darbā ar programmu.
11. attēls — palīdzības logs (uz attēla var noklikšķināt)
Nobeigumā vēlos teikt, ka šis raksts satur ievadinformāciju par MasterSCADA 4D programmatūras produktu un neko daudz nesaka. Tomēr ar jūsu atbalstu mēs izlaidīsim detalizētākus piemērus un nodarbības darbam ar šo programmatūras produktu.
Gribētu komentāros redzēt, kādi jautājumi jūs interesē visvairāk. Un, ja iespējams, mēs visbiežāk uzdotos jautājumus pārvērtīsim par stundu par projektu veidošanu programmā MasterSCADA 4D.
Avots: www.habr.com
