Mums ir diezgan liela pieredze rÅ«pnieciskÄs automatizÄcijas jomÄ, tÄpÄc mÄs vienmÄr meklÄjam labÄkos risinÄjumus mÅ«su problÄmu risinÄÅ”anai. AtkarÄ«bÄ no klienta tehniskajÄm specifikÄcijÄm mums bija jÄizvÄlas viena vai cita aparatÅ«ras un programmatÅ«ras bÄze. Un, ja Siemens aprÄ«kojuma uzstÄdÄ«Å”anai kopÄ ar TIA portÄlu nebija stingru prasÄ«bu, tad parasti izvÄle krita uz MasterSCADA 3.XX. TomÄr nekas nav mūžīgs zem saules...
Par manu pieredzi pÄrejot uz MasterSCADA 4D, priekÅ”nosacÄ«jumiem, tÄ darba iezÄ«mÄm ar ARM arhitektÅ«ras iegultajiem datoriem Ŕī raksta sadaļÄ.
PriekŔnoteikumi
Ne tik sen sÄkÄm testÄt salÄ«dzinoÅ”i jaunu Insat izstrÄdi - MasterSCADA 4D. Tam bija vairÄki priekÅ”noteikumi. PirmkÄrt, mÄs veicÄm vairÄkas neatkarÄ«gas aptaujas starp ekspertiem rÅ«pnieciskÄs automatizÄcijas jomÄ, lai noskaidrotu, kuras SCADA sistÄmas ir vispopulÄrÄkÄs (1. attÄls). SaskaÅÄ ar aptaujas rezultÄtiem MasterSCADA sistÄma ieÅem pirmo vietu starp iekÅ”zemes sistÄmÄm.
1. attÄls ā populÄrÄko SCADA sistÄmu aptaujas rezultÄti (attÄlÄ var noklikŔķinÄt)
Otro priekŔnoteikumu var uzskatīt...
Tagad pÄriesim tieÅ”i uz paÅ”u MasterSCADA 4D. Tas sastÄv no diviem programmatÅ«ras produktiem, proti: izstrÄdes vides un izpildlaika vides. Par to, kÄ darbojas katra no Ŕīm daļÄm, mÄs runÄsim tÄlÄk.
Attīstības vide
SistÄmas projekts ir izveidots MasterSCADA 4D izstrÄdes vidÄ, lai to izdarÄ«tu, Insat mÄjaslapÄ jÄiegÅ«st bezmaksas versija un tÄ jÄinstalÄ pÄc uzvednÄm.
2. attÄls ā izstrÄdes vides interfeiss (uz attÄla var noklikŔķinÄt)
Pirmais, kas iekrÄ«t acÄ«s, ir izstrÄdes vides patÄ«kamais interfeiss un ÄrtÄ projekta hierarhiskÄ struktÅ«ra. Tagad vienÄ projektÄ var izveidot programmu ne tikai automatizÄtai darba vietai, bet arÄ« visai iekÄrtai, sÄkot ar kontrolieri un beidzot ar serveri vai operatora darbstaciju.
IzstrÄdes vide darbojas tikai uz Windows OS, kas ir samÄrÄ pazÄ«stama un pacieÅ”ama, taÄu izpildlaika vide (RunTime) mÅ«s patÄ«kami pÄrsteidza ar spÄju integrÄties dažÄdÄs operÄtÄjsistÄmÄs un procesoru arhitektÅ«rÄs, bet par to vÄlÄk.
PriecÄja arÄ« plaÅ”Ä vizualizÄcijas elementu bibliotÄka. DažÄdu jomu speciÄlisti varÄs atrast sev vizualizÄcijas elementus, neÄ·eroties pie zÄ«mÄÅ”anas vai ikonu meklÄÅ”anas internetÄ.
3. attÄls ā vizualizÄcijas elementi (uz attÄla var noklikŔķinÄt)
Sakaru protokoli
SistÄma atbalsta dažÄdus draiverus (apmaiÅas protokolus), kas pÄc noklusÄjuma ir integrÄti MasterSCADA 4D:
- Modbus TCP/RTU, RTU pa TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Mercury (atseviŔķa bibliotÄka) utt.
Izpildes vide
Runtime vidi var palaist dažÄdÄs operÄtÄjsistÄmÄs un personÄlo datoru arhitektÅ«rÄs; RunTime var palaist arÄ« vietÄjÄ datorÄ; tÄ tiek instalÄta kopÄ ar izstrÄdes vidi un darbojas stundu (vai 32 tagus) bez ierobežojumiem.
AntexGate ierīce
MasterSCADA Runtime ir iepriekÅ” instalÄta kÄ atseviŔķa opcija AntexGate iegultajÄ datorÄ ar ARM procesora arhitektÅ«ru un Debian operÄtÄjsistÄmu; mÄs veiksim Ŕīs ierÄ«ces testus.
4. attÄls ā AntexGate ierÄ«ce
Produkta apraksts:
- CPU: 4 kodolu x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2 Mhz RAM: LPDDR2 1024 MB
- NepÄrtrauktÄ atmiÅa: 8/16/32 GB eMMC
JÅ«s varat lasÄ«t vairÄk par ierÄ«ci .
PalaidÄ«sim programmu izpildierÄ«cÄ. PiemÄram, mÄs izveidojÄm aptauju un ierÄ«Äu vadÄ«bu, izmantojot Modbus RTU protokolu; aptaujas iestatÄ«Å”anas process ir intuitÄ«vs un nedaudz lÄ«dzÄ«gs pazÄ«stama OPC servera iestatÄ«Å”anai. Tiesa, tagad RunTime ir iebÅ«vÄti protokola draiveri datu apmaiÅai.
PiemÄram, izveidosim vienkÄrÅ”u projektu, lai vadÄ«tu trÄ«s sÅ«kÅus un divus vÄrstus abstraktam ražoÅ”anas procesam. IzstrÄdes vidÄ tas izskatÄs Å”Ädi, kÄ 5. attÄlÄ.
5. attÄls ā projekts izstrÄdes vidÄ (attÄlÄ var noklikŔķinÄt)
RezultÄtÄ mÄs ieguvÄm vienkÄrÅ”u mnemonisku diagrammu (6. attÄls), kas darbojas jebkurÄ pÄrlÅ«kprogrammÄ, kas atbalsta HTML5.
6. attÄls ā mnemoniskÄ diagramma (GIF animÄcija ir noklikŔķinÄma)
HMI informÄcijas displeja opcijas
PieslÄgties izpildes videi ir iespÄjams caur WEB, Ŕī iespÄja neierobežo mÅ«s izvÄlÄties klientu datu apskatei mnemoniskajÄ diagrammÄ.
MÅ«su gadÄ«jumÄ ierÄ«ce nodroÅ”ina informÄcijas izvadi, izmantojot HDMI, Ethernet, 3G.
Savienojot, izmantojot HDMI, mÄs piekļūstam LocalHost 127.0 0.1:8043, izmantojot AntexGate iebÅ«vÄto pÄrlÅ«kprogrammu, vai izveidojam savienojumu ar fiksÄtu IP:8043 adresi internetÄ vai uzÅÄmuma lokÄlajÄ tÄ«klÄ ar citu āThin Clientā.
7. attÄls ā tÄ«mekļa pÄrraudzÄ«bas struktÅ«ra (attÄlÄ var noklikŔķinÄt)
Interesants jaunums bija ilgi gaidÄ«tais MQTT protokols, ar kuru parasti nepietika attÄlinÄto objektu uzraudzÄ«bai SCADA sistÄmÄs.
Å odien ikvienam ir iespÄja iegÅ«t lÄtu VDS serveri internetÄ ar fiksÄtu IP adresi (piemÄram, uzÅÄmuma mÄjas lapas serveri) un izvietot tajÄ MQTT Broker (piemÄram, Mosquito).
SaÅemot vienu serveri ar MQTT brokeri, mÄs varam viegli atbrÄ«voties no dÄrgiem operatora pakalpojumiem - fiksÄta IP un maksÄt 900 rubļus gadÄ 4000 rubļu vietÄ par 3G sakariem.
8. attÄls ā MQTT uzraudzÄ«bas struktÅ«ra (attÄlÄ var noklikŔķinÄt)
Å Äda tÄ«kla izbÅ«ve ne tikai ietaupÄ«s trafiku, bet arÄ« nodroÅ”inÄs datu droŔību, jo datu pÄrraide caur Modbus TCP protokolu internetÄ negarantÄ sakaru droŔību un kvalitÄti.
TÄdÄjÄdi jÅ«s varat pÄrdot replicÄjamus projektus, kuros klients pats izvÄlas interneta pakalpojumu sniedzÄju. Un nevienam nesÄp galvassÄpes ar IP adreÅ”u iestatÄ«Å”anu un pieŔķirÅ”anu: klients pats ievieto jebkuru SIM karti vai pieslÄdzas marÅ”rutÄtÄjam ar DHCP serveri.
Performance
Projektam galvenais ir Ätrums, ar to mums palÄ«dzÄs tÄ sauktie āUzdevumiā. PÄc noklusÄjuma katram mezglam, kad tas tiek izveidots, ir tikai viens ā galvenais uzdevums. Projekta izstrÄdÄtÄjs tos var izveidot tik daudz, cik nepiecieÅ”ams konkrÄtÄ projekta darbÄ«bai. AprÄÄ·inu funkcijas, piemÄram, aprÄÄ·inu cikls, bÅ«s atkarÄ«gas no konkrÄta uzdevuma iestatÄ«jumiem. Katrs no tiem darbosies neatkarÄ«gi no citiem ierÄ«cÄ. VairÄku uzdevumu izveide ir ieteicama, ja ir nepiecieÅ”ams nodroÅ”inÄt dažÄdus aprÄÄ·inu ciklus dažÄdÄm projektu programmÄm.
Å Ä« funkcija ir Ä«paÅ”i interesanta ierÄ«cÄm, kurÄm ir procesors ar vairÄkiem kodoliem. Katrs āUzdevumsā sistÄmÄ tiek palaists kÄ atseviŔķs process, un slodze tiek vienmÄrÄ«gi sadalÄ«ta pa procesoru. AntexGate ierÄ«cei ir ARM procesors ar 4 kodoliem 1.2 GHz un 1 GB RAM, kas ļauj izveidot vismaz 4 lielus uzdevumus un sadalÄ«t slodzi pa kodoliem. SalÄ«dzinot ar PLC, AntexGate var nodroÅ”inÄt vismaz 4 reizes lielÄku skaitļoÅ”anas jaudu par tÄdu paÅ”u cenu.
9. attÄls ā AntexGate skaitļoÅ”anas iespÄju ielÄde izpildlaika režīmÄ (uz attÄla var noklikŔķinÄt)
KÄ redzams 9. attÄlÄ, CPU slodze nav lielÄka par 2,5%, un atmiÅa ir atvÄlÄta tikai 61 MB. TÄdÄjÄdi neliels izpildlaika projekts patÄrÄ Ä¼oti maz iebÅ«vÄto resursu.
IerÄ«ci var izmantot ne tikai kÄ kontrolieri, bet arÄ« kÄ pilnvÄrtÄ«gu serveri ar vairÄk nekÄ 2000 I/O punktu aptauju un iespÄju atbalstÄ«t vairÄk nekÄ 100 WEB klientus.
PiemÄram, pievienosim ierÄ«cei 9 WEB klientus un redzÄsim resursu patÄriÅa gaitu (10. attÄls).
10. attÄls ā AntexGate skaitļoÅ”anas iespÄju ielÄde, pievienojot 9 WEB klientus (attÄlÄ var noklikŔķinÄt)
KÄ redzams no iepriekÅ” redzamÄ attÄla, CPU noslogojums ir pieaudzis no vidÄji 2,5% lÄ«dz 6%, un atmiÅa ir pieŔķirta tikai par 3 MB.
Pateicoties lielajam ierÄ«ces skaitļoÅ”anas resursu piedÄvÄjumam, izstrÄdÄtÄjam nav jÄtaupÄs uz MasterSCADA 4D izveidotÄs programmas kvalitÄti.
Starpplatformu
VÄlos arÄ« atzÄ«mÄt aplÅ«kojamÄs SCADA sistÄmas starpplatformu raksturu, kas integratoriem sniedz milzÄ«gu platformu izvÄli savu projektu Ä«stenoÅ”anai. Pateicoties Å”ai pieejai, pÄreja starp operÄtÄjsistÄmÄm vai datoru arhitektÅ«rÄm ir ļoti vienkÄrÅ”a.
SecinÄjums
MasterSCADA 4D ir salÄ«dzinoÅ”i jauns Insat produkts. Å odien nav tik daudz informÄcijas par darbu ar Å”o programmatÅ«ras produktu, kÄ mÄs vÄlÄtos. TomÄr no uzÅÄmuma oficiÄlÄs vietnes varat lejupielÄdÄt bezmaksas izstrÄdes vidi, kurÄ ir ļoti detalizÄta palÄ«dzÄ«ba darbÄ ar programmu.
11. attÄls ā palÄ«dzÄ«bas logs (uz attÄla var noklikŔķinÄt)
NobeigumÄ vÄlos teikt, ka Å”is raksts satur ievadinformÄciju par MasterSCADA 4D programmatÅ«ras produktu un neko daudz nesaka. TomÄr ar jÅ«su atbalstu mÄs izlaidÄ«sim detalizÄtÄkus piemÄrus un nodarbÄ«bas darbam ar Å”o programmatÅ«ras produktu.
GribÄtu komentÄros redzÄt, kÄdi jautÄjumi jÅ«s interesÄ visvairÄk. Un, ja iespÄjams, mÄs visbiežÄk uzdotos jautÄjumus pÄrvÄrtÄ«sim par stundu par projektu veidoÅ”anu programmÄ MasterSCADA 4D.
Avots: www.habr.com