Master SCADA 4D. Има ли живот на АРМ?

Имајќи доста големо искуство во областа на индустриската автоматизација, ние секогаш сме во потрага по најдобрите опции за решавање на нашите проблеми. Во зависност од техничките спецификации на клиентот, моравме да избереме една или друга хардверска и софтверска база. И ако немаше строги барања за инсталирање опрема на Siemens во врска со порталот TIA, тогаш, по правило, изборот падна на MasterSCADA 3.XX. Сепак, ништо не трае вечно под сонцето...

За моето искуство за префрлување на MasterSCADA 4D, предуслови, карактеристики на неговата работа на вградени компјутери од архитектурата на ARM под делот на овој напис.

Позадина

Почнавме да тестираме релативно нов развој од Insat - MasterSCADA 4D - не толку одамна. Имаше неколку предуслови за ова. Прво, спроведовме неколку независни истражувања меѓу експертите од областа на индустриската автоматизација за да откриеме кои системи SCADA се најпопуларни (Слика 1). Според резултатите од истражувањето, системот MasterSCADA го зазема првото место меѓу домашните системи.

Слика 1 - Резултати од истражување на најпопуларните SCADA системи (на сликата може да се кликне)

Вториот предуслов може да се смета ...

Сега да преминеме директно на самиот MasterSCADA 4D. Се состои од два софтверски производи, имено: развојна околина и животна средина за траење. Ќе зборуваме за тоа како функционира секој од овие делови подолу.

Развојна средина

Системскиот проект е создаден во развојната средина MasterSCADA 4D; за да го направите ова, треба да добиете бесплатна верзија на веб-страницата на Insat и да ја инсталирате следејќи ги инструкциите.

Слика 2 — Интерфејс за развојна околина (на сликата може да се кликне)

Првото нешто што ви привлекува внимание е пријатниот интерфејс на развојната средина и пригодната хиерархиска структура на проектот. Сега во еден проект можете да креирате програма не само за автоматизирано работно место, туку и за целиот објект, почнувајќи од контролорот и завршувајќи со работната станица на серверот или операторот.

Развојната средина работи само на Windows OS, ова е релативно познато и толерантно, но околината за извршување (RunTime) пријатно изненади со неговата способност да се интегрира во различни оперативни системи и архитектури на процесори, но повеќе за тоа подоцна.

Бев задоволен и од големата библиотека на елементи за визуелизација. Специјалисти од различни области ќе можат сами да најдат елементи за визуелизација без прибегнување кон цртање или пребарување на икони на Интернет.

Слика 3 — Елементи за визуелизација (на сликата може да се кликне)

Протоколи за комуникација

Системот поддржува различни двигатели (протоколи за размена), кои стандардно се интегрирани во MasterSCADA 4D:

• Modbus TCP/RTU, RTU преку TCP
• DCON
• OPC UA/DA/HDA
• IEC61850
• SNMP
• PostgreSQL
• MQTT
• IEC104
• MSSQL
• MySQL,
• Меркур (посебна библиотека) итн.

Околина за траење

Опкружувањето за траење може да се активира на различни оперативни системи и архитектури на персонален компјутер; исто така можете да го стартувате RunTime на локална машина; се инсталира заедно со околината за развој и работи еден час (или 32 ознаки) без ограничувања.

АнтексГејт уред

MasterSCADA Runtime е преинсталиран како посебна опција на AntexGate вградениот компјутер со архитектура на процесорот ARM и оперативниот систем Debian; ние ќе спроведеме тестови на овој уред.

Слика 4 — AntexGate уред

Карактеристики:

• Процесор: 4-јадрен x64 ARM v8 Cortex-A53
• 1.2Mhz RAM: LPDDR2 1024MB
• Неиспарлива меморија: 8/16/32 GB eMMC

Можете да прочитате повеќе за уредот тука.

Ајде да ја извршиме програмата во извршниот уред. На пример, создадовме гласање и контрола на уредот користејќи го протоколот Modbus RTU; процесот на поставување на анкета е интуитивен и донекаде сличен на поставување на познат OPC сервер. Точно, сега RunTime има вградени двигатели за протокол за размена на податоци.

Како пример, ајде да создадеме едноставен проект за контрола на три пумпи и два вентили за апстрактен производствен процес. Во развојната средина изгледа вака, како на Слика 5.

Слика 5 - Проект во развојна средина (слика со кликнување)

Како резултат на тоа, добивме едноставен мнемонички дијаграм (слика 6) кој работи во кој било прелистувач што поддржува HTML5.

Слика 6 — Мнемонички дијаграм (ГИФ анимацијата може да се кликне)

Опции за прикажување на информации за HMI

Можно е да се поврземе со опкружувањето за извршување преку WEB, оваа опција не нè ограничува во изборот на клиент за прегледување податоци на мнемонискиот дијаграм.
Во нашиот случај, уредот обезбедува излез на информации преку HDMI, Ethernet, 3G.
Кога се поврзуваме преку HDMI, пристапуваме до LocalHost 127.0 0.1:8043 преку вградениот прелистувач во AntexGate или се поврзуваме со фиксна IP:8043 адреса на Интернет или локалната мрежа на претпријатието со друг „Thin Client“.

Слика 7 — Структура за следење на ВЕБ (слика со кликнување)

Интересна вест беше долгоочекуваниот протокол MQTT, кој обично не беше доволен за следење на оддалечените објекти во SCADA системите.
Денес, секој има можност да добие евтин VDS сервер на Интернет со фиксна IP адреса (на пример, сервер за веб-страница на компанијата) и да распореди MQTT Broker (на пример, Mosquito) на него.
Откако добивме еден сервер со брокер MQTT, лесно можеме да се ослободиме од скапите услуги на операторот - фиксна IP и да плаќаме 900 рубли годишно наместо 4000 рубли за 3G комуникации.

Слика 8 — Структура на следење на MQTT (на сликата може да се кликне)

Ваквата мрежна конструкција не само што ќе заштеди на сообраќајот, туку ќе обезбеди и податоци, бидејќи преносот на податоци преку протоколот Modbus TCP на Интернет не гарантира безбедност и квалитет на комуникацијата.
Така, можете да продавате реплицирани проекти во кои клиентот сам го избира интернет-провајдерот. И никој нема главоболка со поставување и доделување IP адреси: клиентот сам вметнува која било SIM-картичка или се поврзува со рутер со DHCP сервер.

Брзина

За проектот, главната работа е брзината, таканаречените „Задачи“ ќе ни помогнат во ова. Стандардно, секој јазол има само еден кога е креиран - Главната задача. Развивачот на проектот може да создаде онолку од нив колку што е потребно за функционирање на одреден проект. Карактеристиките на пресметката, на пример, циклусот на пресметување, ќе зависат од поставките на одредена задача. Секој од нив ќе работи независно од другите во уредот. Создавањето неколку задачи е препорачливо доколку е неопходно да се обезбедат различни пресметковни циклуси за различни проектни програми.

Оваа функција е особено интересна за уредите кои имаат процесор со повеќе јадра. Секоја „Задача“ се активира како посебен процес во системот и оптоварувањето се распределува рамномерно низ процесорот. Уредот AntexGate има ARM процесор со 4 јадра од 1.2 GHz и 1 GB RAM, што ви овозможува да креирате најмалку 4 големи задачи и да го дистрибуирате оптоварувањето низ јадрата. Во споредба со PLC, AntexGate може да обезбеди најмалку 4 пати поголема компјутерска моќ за иста цена.

Слика 9 - Вчитување на пресметковните способности на AntexGate во режим на работа (слика со кликнување)

Како што можеме да видиме од Слика 9, оптоварувањето на процесорот не е повеќе од 2,5%, а доделена е само 61MB меморија. Така, мал проект за време на траење троши многу малку вградени ресурси.
Уредот може да се користи не само како контролер, туку и како полноправен сервер со анкетирање на повеќе од 2000 I/O точки и можност за поддршка на повеќе од 100 WEB клиенти.

На пример, да поврземе 9 WEB клиенти со уредот и да го видиме напредокот на потрошувачката на ресурси (Слика 10).

Слика 10 — Вчитување на пресметковните способности на AntexGate при поврзување на 9 WEB клиенти (слика со кликнување)

Како што можете да видите од сликата погоре, искористеноста на процесорот се зголеми од просечните 2,5% на 6%, а доделена е само 3MB повеќе меморија.
Благодарение на големата понуда на компјутерски ресурси на уредот, развивачот не треба да штеди на квалитетот на програмата создадена во MasterSCADA 4D.

Крос-платформа

Исто така, би сакал да ја забележам крос-платформската природа на системот SCADA што се разгледува, што на интеграторите им дава огромен избор на платформи за спроведување на нивните проекти. Благодарение на овој пристап, транзицијата помеѓу оперативните системи или архитектурите на персоналниот компјутер е многу едноставна.

Заклучок

MasterSCADA 4D е релативно нов производ од Insat. Денес нема толку многу информации за работа со овој софтверски производ колку што би сакале. Сепак, можете да преземете бесплатна развојна околина од официјалната веб-страница на компанијата; таа има многу детална помош за работа со програмата.

Слика 11 — Прозорец за помош (на сликата може да се кликне)

Како заклучок, би сакал да кажам дека овој напис содржи воведни податоци за софтверскиот производ MasterSCADA 4D и не кажува многу. Сепак, со ваша поддршка, ќе објавиме подетални примери и лекции за работа со овој софтверски производ.

Би сакал во коментарите да видам кои прашања најмногу ве интересираат. И ако е можно, најчесто поставуваните прашања ќе ги претвориме во лекција за креирање проекти во MasterSCADA 4D.

Извор: www.habr.com