मास्टर SCADA 4D। ARM मा जीवन छ?

औद्योगिक स्वचालनको क्षेत्रमा धेरै अनुभव भएको, हामी सधैं हाम्रा समस्याहरू समाधान गर्न उत्तम विकल्पहरूको खोजीमा छौं। ग्राहकको प्राविधिक विशिष्टताहरूमा निर्भर गर्दै, हामीले एक वा अर्को हार्डवेयर र सफ्टवेयर आधार रोज्नुपर्छ। र यदि TIA-पोर्टल संग संयोजन मा Siemens उपकरण स्थापना को लागी कुनै सख्त आवश्यकताहरु थिएनन्, त्यसपछि, एक नियम को रूप मा, MasterSCADA 3.XX मा छनोट भयो। जे होस्, सूर्य मुनि केहि पनि सधैंभरि रहँदैन ...

MasterSCADA 4D मा स्विच गर्ने मेरो अनुभवको बारेमा, यस लेखको कट अन्तर्गत एआरएम आर्किटेक्चरको इम्बेडेड कम्प्युटरहरूमा यसको कामका सुविधाहरू, पूर्वाधारहरू।

पृष्ठभूमि

हामीले Insat - MasterSCADA 4D बाट अपेक्षाकृत नयाँ विकासको परीक्षण सुरु गर्‍यौं - धेरै पहिले होइन। यसका लागि धेरै पूर्व शर्तहरू थिए। पहिलो, हामीले SCADA प्रणालीहरू सबैभन्दा लोकप्रिय छन् भनेर पत्ता लगाउन औद्योगिक स्वचालनको क्षेत्रमा विशेषज्ञहरू बीच धेरै स्वतन्त्र सर्वेक्षणहरू सञ्चालन गर्यौं (चित्र 1)। सर्वेक्षणको नतिजा अनुसार, मास्टरस्काडा प्रणालीले घरेलु प्रणालीहरूमा पहिलो स्थान लिन्छ।

चित्र १ — सबैभन्दा लोकप्रिय SCADA प्रणालीहरूको सर्वेक्षणको नतिजा (तस्वीर क्लिक गर्न मिल्ने)

दोस्रो शर्त मान्न सकिन्छ ...

अब सिधै MasterSCADA 4D मा जाऔं। यसले दुई सफ्टवेयर उत्पादनहरू समावेश गर्दछ, अर्थात्: विकास वातावरण र रनटाइम वातावरण। हामी तल यी प्रत्येक भाग कसरी काम गर्छ भन्ने बारे कुरा गर्नेछौं।

विकास वातावरण

प्रणाली परियोजना MasterSCADA 4D विकास वातावरणमा सिर्जना गरिएको छ; यो गर्नको लागि, तपाईंले Insat वेबसाइटमा नि: शुल्क संस्करण प्राप्त गर्न र प्रम्प्टहरू पछ्याएर यसलाई स्थापना गर्न आवश्यक छ।

चित्र २ — विकास वातावरण इन्टरफेस (तस्वीर क्लिक गर्न मिल्ने)

तपाईंको आँखा समात्ने पहिलो कुरा विकास वातावरणको सुखद इन्टरफेस र परियोजनाको सुविधाजनक श्रेणीबद्ध संरचना हो। अब एउटा परियोजनामा ​​तपाइँ एक स्वचालित कार्यस्थलको लागि मात्र होइन, तर सम्पूर्ण सुविधाको लागि, नियन्त्रकबाट सुरु गरी सर्भर वा अपरेटरको कार्यस्थानमा समाप्त हुने कार्यक्रम सिर्जना गर्न सक्नुहुन्छ।

विकास वातावरण विन्डोज OS मा मात्र चल्छ, जुन अपेक्षाकृत परिचित र सहन योग्य छ, तर रनटाइम वातावरण (रनटाइम) ले हामीलाई विभिन्न अपरेटिङ सिस्टम र प्रोसेसर आर्किटेक्चरहरूमा एकीकृत गर्ने क्षमताको साथ चकित बनायो, तर पछि त्यसमा थप।

म दृश्य तत्वहरूको ठूलो पुस्तकालयसँग पनि खुसी थिएँ। विभिन्न क्षेत्रका विशेषज्ञहरूले रेखाचित्र वा इन्टरनेटमा आइकनहरूको खोजी नगरी आफ्नो लागि दृश्य तत्वहरू फेला पार्न सक्षम हुनेछन्।

चित्र ३ — भिजुअलाइजेशन तत्वहरू (तस्वीर क्लिक गर्न मिल्ने)

सञ्चार प्रोटोकलहरू

प्रणालीले विभिन्न ड्राइभरहरूलाई समर्थन गर्दछ (एक्सचेन्ज प्रोटोकलहरू), जुन पूर्वनिर्धारित रूपमा MasterSCADA 4D मा एकीकृत हुन्छन्:

• Modbus TCP/RTU, RTU TCP मा
• DCON
• OPC UA/DA/HDA
• IEC61850
• प्रणालीमोनिटर Comment
• PostgreSQL
• MQTT
• IEC104
• MSSQL
• MySQL
• बुध (पृथक पुस्तकालय), आदि।

रनटाइम वातावरण

रनटाइम वातावरण विभिन्न अपरेटिङ सिस्टमहरू र व्यक्तिगत कम्प्युटर आर्किटेक्चरहरूमा सुरु गर्न सकिन्छ; तपाईं स्थानीय मेसिनमा रनटाइम पनि चलाउन सक्नुहुन्छ; यो विकास वातावरणसँग सँगै स्थापना गरिएको छ र एक घण्टा (वा 32 ट्यागहरू) बिना प्रतिबन्धहरू चल्छ।

AntexGate उपकरण

ARM प्रोसेसर आर्किटेक्चर र Debian अपरेटिङ सिस्टमको साथ AntexGate एम्बेडेड PC मा MasterSCADA रनटाइम छुट्टै विकल्पको रूपमा पूर्व-स्थापित गरिएको छ; हामी यस उपकरणमा परीक्षणहरू सञ्चालन गर्नेछौं।

चित्र ४ — AntexGate उपकरण

उत्पादन विशिष्टताहरू:

• CPU: 4-core x64 ARM v8 Cortex-A53
• 1.2Mhz RAM: LPDDR2 1024MB
• गैर-अस्थिर मेमोरी: 8/16/32GB eMMC

तपाईं उपकरणको बारेमा थप पढ्न सक्नुहुन्छ यहाँ.

कार्यकारी उपकरणमा कार्यक्रम चलाउनुहोस्। उदाहरणका लागि, हामीले Modbus RTU प्रोटोकल प्रयोग गरेर मतदान र उपकरण नियन्त्रण सिर्जना गर्यौं; मतदान सेटअप गर्ने प्रक्रिया सहज छ र केहि हदसम्म परिचित OPC सर्भर सेटअप जस्तै छ। साँचो, अब रनटाइमसँग डाटा एक्सचेन्जको लागि निर्मित प्रोटोकल ड्राइभरहरू छन्।

उदाहरणको रूपमा, एउटा सार उत्पादन प्रक्रियाको लागि तीन पम्प र दुई भल्भहरू नियन्त्रण गर्न एउटा साधारण परियोजना सिर्जना गरौं। विकास वातावरणमा यो चित्र 5 मा जस्तै देखिन्छ।

चित्र 5 - विकास वातावरणमा परियोजना (तस्वीर क्लिक गर्न योग्य)

नतिजाको रूपमा, हामीले HTML6 लाई समर्थन गर्ने कुनै पनि ब्राउजरमा काम गर्ने एउटा साधारण मेमोनिक रेखाचित्र (चित्र 5) पायौं।

चित्र 6 — स्मरणीय रेखाचित्र (GIF एनिमेसन क्लिक गर्न योग्य छ)

HMI सूचना प्रदर्शन विकल्प

WEB मार्फत कार्यान्वयन वातावरणमा जडान गर्न सम्भव छ; यो विकल्पले हामीलाई मेमोनिक रेखाचित्रमा डाटा हेर्नको लागि ग्राहक छनौट गर्न सीमित गर्दैन।
हाम्रो अवस्थामा, उपकरणले HDMI, इथरनेट, 3G मार्फत जानकारी आउटपुट प्रदान गर्दछ।
HDMI मार्फत जडान गर्दा, हामी AntexGate मा निर्मित ब्राउजर मार्फत LocalHost 127.0 0.1:8043 पहुँच गर्छौं, वा इन्टरनेटमा एक निश्चित IP:8043 ठेगाना वा अर्को "पातलो ग्राहक" सँग उद्यमको स्थानीय नेटवर्कमा जडान गर्छौं।

चित्र 7 — वेब निगरानी संरचना (तस्वीर क्लिक गर्न योग्य)

चाखलाग्दो समाचार लामो-प्रतीक्षित MQTT प्रोटोकल थियो, जुन सामान्यतया SCADA प्रणालीहरूमा रिमोट वस्तुहरू निगरानीको लागि पर्याप्त थिएन।
आज, सबैसँग एक निश्चित IP ठेगाना (उदाहरणका लागि, कम्पनीको वेबसाइट सर्भर) को साथ इन्टरनेटमा सस्तो VDS सर्भर प्राप्त गर्ने र यसमा MQTT ब्रोकर (उदाहरणका लागि, Mosquito) तैनात गर्ने अवसर छ।
MQTT ब्रोकरसँग एउटा सर्भर प्राप्त गरेपछि, हामी महँगो अपरेटर सेवाहरू - निश्चित आईपीबाट सजिलै छुटकारा पाउन सक्छौं र 900G संचारको लागि 4000 rubles को सट्टा प्रति वर्ष 3 rubles तिर्न सक्छौं।

चित्र ८ — MQTT अनुगमन संरचना (चित्र क्लिक गर्न मिल्ने)

यस्तो नेटवर्क निर्माणले ट्राफिकमा मात्र बचत गर्दैन, तर डाटा पनि सुरक्षित गर्दछ, किनकि इन्टरनेटमा Modbus TCP प्रोटोकल मार्फत डाटा प्रसारणले सञ्चारको सुरक्षा र गुणस्तरको ग्यारेन्टी गर्दैन।
यसरी, तपाईले प्रतिकृति परियोजनाहरू बेच्न सक्नुहुन्छ जसमा ग्राहकले इन्टरनेट प्रदायक आफैं रोज्छ। र आईपी ठेगानाहरू सेट अप र आवंटन गर्न कसैलाई टाउको दुख्दैन: ग्राहकले कुनै पनि सिम कार्ड आफैं घुसाउँदछ वा DHCP सर्भरको साथ राउटरमा जडान गर्दछ।

प्रदर्शन

परियोजनाको लागि, मुख्य कुरा गति हो, तथाकथित "कार्य" ले हामीलाई मद्दत गर्नेछ। पूर्वनिर्धारित रूपमा, प्रत्येक नोडमा एउटा मात्र हुन्छ जब यो सिर्जना हुन्छ - मुख्य कार्य। परियोजना विकासकर्ताले एक विशेष परियोजना सञ्चालनको लागि आवश्यक जति धेरै बनाउन सक्छ। गणना को विशेषताहरु, उदाहरण को लागी, गणना चक्र, एक विशेष कार्य को सेटिङ मा निर्भर हुनेछ। तिनीहरूमध्ये प्रत्येकले उपकरणमा अरूबाट स्वतन्त्र रूपमा काम गर्नेछ। विभिन्न परियोजना कार्यक्रमहरूको लागि फरक गणना चक्रहरू प्रदान गर्न आवश्यक भएमा धेरै कार्यहरू सिर्जना गर्न सल्लाह दिइन्छ।

यो सुविधा धेरै कोर संग एक प्रोसेसर भएको उपकरणहरु को लागी विशेष गरी रोचक छ। प्रत्येक "कार्य" प्रणालीमा छुट्टै प्रक्रियाको रूपमा सुरू गरिएको छ र लोड प्रोसेसरमा समान रूपमा वितरण गरिन्छ। AntexGate उपकरणमा 4 GHz मा 1.2 कोर र 1 GB RAM भएको ARM प्रोसेसर छ, जसले तपाईंलाई कम्तिमा 4 वटा ठूला कार्यहरू सिर्जना गर्न र कोरहरूमा लोड वितरण गर्न अनुमति दिन्छ। PLC को तुलनामा, AntexGate ले समान मूल्यमा कम्तिमा 4 गुणा बढी कम्प्युटिङ पावर प्रदान गर्न सक्छ।

चित्र ९ — रनटाइम मोडमा एन्टेक्सगेट कम्प्युटिङ क्षमताहरू लोड गर्दै (चित्र क्लिक गर्न मिल्ने)

हामी चित्र 9 बाट देख्न सक्छौं, CPU लोड 2,5% भन्दा बढी छैन, र केवल 61MB मेमोरी आवंटित गरिएको छ। यसैले, एउटा सानो रनटाइम परियोजनाले धेरै कम निर्मित स्रोतहरू खपत गर्दछ।
यन्त्रलाई नियन्त्रकको रूपमा मात्र नभई 2000 I/O पोइन्टहरू र १०० भन्दा बढी WEB क्लाइन्टहरूलाई समर्थन गर्ने क्षमताको साथ पूर्ण सर्भरको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

उदाहरणका लागि, 9 WEB क्लाइन्टहरूलाई उपकरणमा जडान गरौं र स्रोत खपतको प्रगति हेर्नुहोस् (चित्र 10)।

चित्र 10 — 9 WEB क्लाइन्टहरू जडान गर्दा AntexGate को कम्प्युटिङ क्षमताहरू लोड गर्दै (चित्र क्लिक गर्न योग्य)

तपाईले माथिको चित्रबाट देख्न सक्नुहुन्छ, CPU उपयोग औसत 2,5% बाट 6% मा बढेको छ, र केवल 3MB थप मेमोरी आवंटित गरिएको छ।
यन्त्रको कम्प्युटिङ स्रोतहरूको ठूलो आपूर्तिको लागि धन्यवाद, विकासकर्ताले MasterSCADA 4D मा सिर्जना गरिएको कार्यक्रमको गुणस्तरमा स्किम गर्न आवश्यक छैन।

क्रस-प्लेटफर्म

म विचाराधीन SCADA प्रणालीको क्रस-प्लेटफर्म प्रकृतिलाई पनि नोट गर्न चाहन्छु, जसले इन्टिग्रेटरहरूलाई उनीहरूको परियोजनाहरू कार्यान्वयन गर्न प्लेटफर्महरूको ठूलो छनोट दिन्छ। यस दृष्टिकोणको लागि धन्यवाद, अपरेटिङ सिस्टम वा पीसी आर्किटेक्चरहरू बीचको संक्रमण धेरै सरल छ।

निष्कर्षमा

MasterSCADA 4D Insat बाट अपेक्षाकृत नयाँ उत्पादन हो। आज यस सफ्टवेयर उत्पादनसँग काम गर्ने बारेमा हामीले चाहेको जति जानकारी छैन। जे होस्, तपाइँ कम्पनीको आधिकारिक वेबसाइटबाट नि: शुल्क विकास वातावरण डाउनलोड गर्न सक्नुहुन्छ; यो कार्यक्रमसँग काम गर्न धेरै विस्तृत मद्दत छ।

चित्र 11 — मद्दत विन्डो (तस्वीर क्लिक गर्न मिल्ने)

अन्तमा, म भन्न चाहन्छु कि यस लेखमा मास्टरस्काडा 4D सफ्टवेयर उत्पादनको बारेमा परिचयात्मक डाटा समावेश छ र धेरै कुरा गर्दैन। जे होस्, तपाईंको समर्थनको साथ, हामी यस सफ्टवेयर उत्पादनसँग काम गर्ने बारे थप विस्तृत उदाहरणहरू र पाठहरू जारी गर्नेछौं।

म टिप्पणीहरूमा हेर्न चाहन्छु कि तपाईलाई सबैभन्दा बढी चासोका प्रश्नहरू छन्। र यदि सम्भव छ भने, हामी MasterSCADA 4D मा परियोजनाहरू सिर्जना गर्ने पाठमा प्रायः सोधिने प्रश्नहरूलाई परिणत गर्नेछौं।

स्रोत: www.habr.com