ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC и SCADA или колку чај од камилица му треба на човекот. Дел 1

Добро попладне, драги читатели на оваа статија. Ова го пишувам во формат на преглед.

Мало предупредувањеБи сакал да ве предупредам дека ако веднаш разбравте за што зборуваме од насловот, ве советувам да ја смените првата точка (всушност, јадрото на PLC) на било што од ценовна категорија за еден чекор погоре.
Ниту една сума на заштеда не вреди толку многу нерви, субјективно.

За оние кои не се плашат од малку седа коса и амплитудата на нервниот тик, подоцна ќе опишам детално како е создадено ова технолошко чудо. Оваа статија дава кратка анализа на проектот со одредена количина на критики.

Потекло. Формулирање на проблемот

Всушност, јас работам во дизајнерско биро и ја тестираме опремата за автоматизација за интеграција во нашите фабрики со клуч на рака. Неодамна, опремата OWEN пристигна во магацинот и беше одлучено да се состави тест клупа од него:

• PLC110[M02]-MS4 (извршна средина MasterSCADA 4D)
• Оперативен панел SP307
• Универзален модул за влез на аналоген сигнал МВ110-224.2А
• Влезен модул за сигнал за мерач на напрегање MV110-4TD
• Електричен мерен модул MV110-220.3M

Структура на системот беше избрано со диференцијација на мрежите според намената:

1. Modbus RTU базиран на RS-485 - комуникација помеѓу PLC и slave уреди (модули, фреквентни конвертори, паметни сензори, HMI панел SP307), PLC мрежен господар.
2. Modbus TCP базиран на Ethernet - Комуникација на различни PLC едни со други и со OPC серверот
3. Серверот за компјутерски систем OPC и SCADA е истовремено порта помеѓу две различни мрежи (Корпоративна LAN на претпријатието и мрежа на контролери Modbus TCP (два мрежни адаптери со рутирање на податоци користејќи стандардни алатки на Windows)
4. Корпоративниот LAN има пристап до Интернет преку прокси-сервер

Општата структура на системот е прикажана на сликата подолу:

Вградена функционалност

• Собирање и пренасочување на податоци од PLC до OPC серверот
• Локална контрола и мониторинг преку HMI панел
• Контрола и следење од SCADA преку OPC сервер
• Контрола од кој било компјутер од претпријатието LAN и преку Интернет користејќи SCADA клиент
• Поврзување на мобилни OPC монитори преку LAN и Интернет
• Се разбира, архивирање и генерирање извештаи

Се чини дека ништо не е пропуштено. Постои општ опис на системот, а сега, всушност, на темата (ќе ги опишам методите на елиминација во написите со имплементација на секој јазол):

Тешкотии кои се среќаваат

1. PLC документација

Бета тестирањето на декларираниот PLC на јадрото MasterSCADA 4D беше наведено од производителот во 2012 година. И покрај таквиот импресивен животен век на концептот, сè што има развивачот во 2019 година е програмски прирачник од 28 (!?) страници, на кои има нешто помалку од ниту една корисна информација, а сликите од екранот во прирачникот се од MasterSCADA 3D. што е доста смешно ако се земе предвид дека интерфејсот е променет.

Форумската нишка од 20 теми е исто така активно поддржана од тројца приврзаници и менаџер за продажба.

2. Архитектура на PLC модули

Ова е посебна тема за дискусија. Накратко: PLC комуницира со модулите како придружни уреди Modbus RTU, кои прво мора да бидат конфигурирани од страна на услужната програма посебно со поврзување на секој со компјутер преку конвертор RS-485.

Паметните момци, се разбира, веројатно знаат како да го направат тоа без конвертор преку PLC, последователно поврзување на модулите на мрежата и пишување на потребните регистри, но ова доаѓа со искуство и огромна количина на болка.

За програмер кој првпат гледа ваква архитектура, таа воопшто не е погодна за корисниците.
Исто така, сите аналогни модули сакаат да откажуваат од непознати причини, земајќи ја со себе целата мрежа RS-485 во Terra Incognita, но исто така сакам да зборувам за ова посебно, цела епопеја, се разбира. Проблемот, инаку, е стар 10 години, производителот се смее „Мора да признаеме дека шаблоните не работеа за нас“, сепак, ова е единствениот интерфејс за комуникација со модули, а луѓето, сосема сериозно, веќе долго време ги пишуваат своите имплементации на Modbus RTU.

Во меѓувреме, чајот од камилица снема... Сонцето заоѓаше

3. IDE MasterSCADA

Нема да зборуваме за графички алатки; не сум ги тестирал опширно, но веднаш ќе кажам дека не ми се допадна.

Станува збор за имплементација на размена на податоци и стандардни јазици на IEC:

Физичките влезови и излези на контролорот не се глобални променливи и не може да се пристапи од кој било дел од програмата со пишување алијас, на пример „DI1“. Треба да го повлечете ова во секоја програма користејќи рачки, таму се формира локална променлива, која ја наследува или пренесува вредноста. Оние. самата суштина на PLC, според мојата визија, е малку изгубена: уредот треба да го поедностави програмирањето на логиката на работата на физичките канали на ниво „Ако се активира влезот DI1, вклучете го излезот DO1“и изгледа вака "Влез DI1 - променлива LI1 - променлива LO1 - излез DO1", исто така, поради непознавање на овој принцип на IDE, можете да фатите прекрасно предупредување „Булово-буловата конверзија е невозможна“ (најверојатно, еден од нив е покажувач, но замислувам во уредниците на креаторите, тоа е похармонично) .

Библиотеките на јазиците ST, FBD, SFC се доста обемни и има избор за лесно програмирање, меѓутоа, овие компоненти не се функции, туку класи во кои се вградени методите, и второ, повеќето немаат помош за опишување функционалноста и типовите на податоци. Упорноста ме доведе до библиотеките на кернелот CodeSys, од каде беа преземени сите овие функции, а нивната помош помогна.

4. Размена со SP307 панел

Доста интересен настан за оние кои немаат каде да поминат неколку дена.

Стандардно тестирање за GUI (HMI или SCADA) за мене е да направам 6 тестови:

1. Читање на дискретен сигнал
2. Снимање дискретен сигнал
3. Читање цел бројна вредност
4. Пишување цел бројна вредност
5. Читање вистинска вредност
6. Пишување вистинска вредност

Според тоа, цртам 6 примитивни компоненти на екранот и ја проверувам секоја по ред
Размената е апсолутно иста како кај модулите, но од посебна порта RS-232/485 PLC и, се чини, постабилна. Бидејќи е роб на HMI, му пишав со промена и го прочитав во анкета од 500 ms, за да не ги пропуштам активностите на операторот.

Првите 4 поени беа комплетирани совршено, но точките 5 и 6 направија проблеми.

Испраќаме податоци од типот Single Float, ги прикажуваме на екранот и гледаме дека податоците не се исти, иако сите излезни поставки (Float, димензија 1 регистар итн.) се точни. Би било лага да се каже дека преседанот не е опишан во документацијата, меѓутоа, обидете се да најдете кој и каде, смешно е однадвор.

По хистерично пребарување на сите поставки во однос на самите податоци и нивното испраќање, пишуваме до техничка поддршка, одговорот трае во просек 5-6 календарски дена, работиме според стандардната скрипта за техничка поддршка „Проверете дали е вклучено напојувањето - проверете ја верзијата на софтверот - ве молиме почекајте уште една недела - Ајде да одиме сами да го дознаеме ”.

Патем, беше одлучено со поставување на еден крлеж на апсолутно несоодветно место со апсолутно несоодветен потпис.

Во функционалноста на екранот Влезот на аналоген сигнал од форматот „Slider“ не е вклучен, може да се внесе само во полето за текст со помош на броеви. Ова е едноставно неверојатно, или самите ги пишуваме копчињата „±“ и скриптата, или внесуваме број од тастатурата и забораваме на меката контрола на некој погон.

Нема да ја преоптоварувам статијата, па ќе ги опишам проблемите со највисокото ниво во дел 2.

За да резимираме, Сакам да забележам дека имав доволно слобода и многу време да ги решам овие проблеми, кои на прв поглед изгледаат смешни, но предизвикуваат голема болка за жртвата. Во услови на ограничено време, критично е да се соочиме со вакви проблеми.

П.С.: Сите тези изнесени овде се субјективни, и се само обид да се предупредат неподготвените, а не да се дискриминираат производителите, ве молам овој напис да го земете од оваа гледна точка.

Вториот дел е веќе тука: кликнете

Извор: www.habr.com