OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC en SCADA, of hoeveel kamillethee een mens nodig heeft. Deel 2

Goedendag, vrienden. Het tweede deel van de review volgt de eerste op, en vandaag schrijf ik een review over het hoogste niveau dat in de titel is aangegeven.

Tot de groep van tools op het hoogste niveau behoort al de software en hardware die boven het PLC-netwerk staat (IDE voor PLC's, HMI, hulpmiddelen voor frequentieomvormers, modules, enzovoort vallen hier niet onder).

De systeemstructuur van het eerste deel zal ik opnieuw bijvoegen om het eenvoudiger te maken te begrijpen waar het over gaat.

Dus, tot het hoogste niveau behoort:

• PC-gateway, die verkeer tussen twee netwerken/routert (PLC-netwerk en LAN van het bedrijf)
• OPC-server — software die gegevens verzamelt uit het Modbus TCP-netwerk en deze interpreteert voor verwerking in SCADA en databases.
• SCADA — een complexe software die zowel een server als clients omvat. Onze grafische interface voor monitoring en procesbeheer.
• DBMS — software die ons in staat stelt gegevens te archiveren die binnenkomen in SCADA en deze, indien nodig, op te halen voor het bekijken van grafieken, logs en het opstellen van rapporten.

Het bedrijfsnetwerk (KС) zal ik niet aanraken, omdat dit onder de verantwoordelijkheid van onze systeembeheerder valt, maar ik zal vertellen hoe ik met hem heb samengewerkt en welke taken ik heb gesteld, wanneer ik de systeemimplementatie beschrijf en niet de review.

Laten we beginnen

Als eerste implementeren we fysiek de hardware die bij ons zal worden gebruikt. Hardwarematig, voor functioneren in twee verschillende netwerken heeft de computer twee netwerkadapters nodig. De eerste is de geïntegreerde on-motherboard adapter (voor gebruik in KС), en de tweede (voor gebruik in Modbus-TCP) heb ik in de PCI-E-poort gestoken en daarvan een patchcord naar de router geleid (gewoon om de kabels niet van de kasten met PLC's naar de PC over het bureau te verspreiden. Aan de PLC-zijde plaatsen we natuurlijk ook een router).

Feitelijk is dit voldoende om de computer in elk van de netwerken te laten functioneren, maar standaard zullen de netwerken elkaar niet zien, er moeten nog knoppen worden ingedrukt.

Belangrijke aspecten van het configureren van netwerkverbindingen:

1. Verbinden met de KS mag niet gebeuren via het verkrijgen van een adres van de DHCP-server, de adapterinstellingen moeten handmatig worden ingevoerd (het adres mag niet binnen het bereik van de DHCP-adressen vallen) met een verplichting om de netwerkgateway aan te geven. Dit is later erg belangrijk bij het organiseren van externe toegang.
2. Probeer geen netwerkmogelijkheidsbrug tussen de adapters te maken; alle routering wordt uitgevoerd via de bijbehorende Windows-service.
3. Als je toegang wilt hebben tot het PLC-netwerk vanaf elke SC-computer, moet de routering worden ingesteld voor de hoofdingang van het netwerk.
4. Voor het opzetten van externe toegang raad ik aan om niet-standaard vrije poorten te gebruiken om kwaadwillende hackers meteen af te schrikken.
5. Er is geen extra software nodig; alles wordt gedaan met de standaardtools van Windows.

Software

Ik wilde producten kiezen die aan bepaalde criteria voldoen:

• Binnenlandse producent — als ik in staat ben om Engelstalige technische ondersteuning via alle beschikbare communicatiekanalen te bereiken, kunnen niet al mijn collega’s dat zeggen. Systeemondersteuning moet voor iedereen toegankelijk zijn, zodat ik, althans, niet uit mijn vakantie word gehaald.
  Ik wil ook opmerken dat de kosten van binnenlandse software dichter bij onze realiteit liggen en acceptabel zijn voor klanten.
• Relatief nieuw, maar toch enigszins getest, gewoon omdat ik met de tijd mee wil gaan.
• Een aangename, esthetische interface — iets waar niet elke SCADA zich mee kan onderscheiden. Helaas zal het ontwerp van automatiseringsmiddelen nog lang duren, en de consumptiekwaliteit van het eindproduct zou op een hoog niveau moeten zijn.
• Eenvoudige integratie van OPC, SCADA en DBMS (zonder gedoe, minimaal aantal knopdrukken), zodat je een eenvoudige nekkenregulator voor ACSUT naar Kamtsjatka kunt sturen (in de letterlijke zin, we hebben daar fabrieken van klanten), en niet een systeemarchitect.

OPC-server

Tijdens mijn kennismaking met MasterSCADA 4D, terwijl ik de PLC testte, bezocht ik actief de website van de fabrikant en zag dat zij zelfgeschreven OPC-servers aanbieden voor praktisch elk datatransmissieprotocol. Voor het Modbus-protocol hebben ze een aparte. Master OPC Universal Modbus Server, d.w.z. hij kan alleen met Modbus communiceren.

Hieronder een screenshot van de interface: vrij beknopt, naar mijn mening, niets overbodigs, maar misschien mist een ervaren gebruiker iets.

Beperking van de gratis versie — 32 tags, maar ik heb booleaanse variabelen in registers gestopt en dit verstuurd met één LONG INT-tag, en in de SCADA heb ik het al «gedeconstrueerd» naar bits, een kleine truc, hopelijk komt niemand achter me aan. Trouwens, niet alle SCADA's kunnen individuele bits van een woord aanroepen, dus het recept is niet universeel.

Bij het ontvangen van de eerste REAL type tag na de installatie van OPC heeft het me ongeveer een minuut gekost, dus ben ik niet verder gaan zoeken, ik was tevreden met de eenvoud. Het is echter terecht op te merken dat deze software zelfs de uitvoering van gebruikersscripts voor dataverwerking mogelijk maakt, wat de functionaliteit in bekwame handen aanzienlijk kan uitbreiden.

SCADA-systeem

Met deze vraag bedoel ik niet alleen het creëren van een mooie en functionele omgeving voor de gebruiker, maar ook het gemak voor de ontwikkelaar, aangezien een programmeur die minstens 15 minuten per uur door documentatie bladert om de benodigde informatie te zoeken, tot 2 uur per dag verliest (puur wiskundig gesproken), wat 25% van de werkdag is. Merk op dat ik mijn keuze niet absoluut objectief beschouw; over smaak valt niet te twisten.

De nationale markt voor SCADA-systemen biedt ons:

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• OVEN Telematica LIGHT
• KASKAD

Verder heb ik, eerlijk gezegd, niet gezocht; misschien is er nog iets anders. Gezien het feit dat ik mijn keuze heb gemaakt, betekent dit dat de operatie succesvol is verlopen. Laten we deze systemen bekijken, met in gedachten de eerder beschreven criteria:

1. KASKAD — kreeg meteen de laagste beoordeling voor visualisatie, ik heb de distributie zelfs niet gedownload. De controles die uit Win95 zijn ontsnapt, hebben voor mij een definitieve streep onder deze software gezet.
   Geen beoordeling
2. OVEN Telematica LIGHT — heb ook niet gedownload, maar de redenen liggen hier niet alleen in de interface, hoewel deze ook, naar mijn mening, beter had gekund. Ten eerste roepen de producten van OVEN na een halfmaand testen en afstellen van de PLC met modules mijn legitieme zorgen op wat betreft betrouwbaarheid en flexibiliteit. Ten tweede is deze SCADA gepositioneerd als een monitoring- en beheersysteem voor energiedistributienetwerken, in de eerste plaats. Voor mijn behoeften in de voedselindustrie is het niet helemaal geschikt (zelfs als het alles kan, hebben de marketeers toch de doelgroep zelf beperkt). Daarom voorbij.
   Geen beoordeling
3. MasterSCADA 4D — op het eerste gezicht lijkt dit de meest voor de hand liggende en eenvoudige optie. Laat me uitleggen:
   • Vereist geen aparte installatie van een OPC-server bij het werken met OVEN PLC's, de drivers zitten al ingebouwd.
   • Over het algemeen een aangename en mooie interface, de bedienings elementen zijn ook een stevige 4/5
   • Een gebruiksvriendelijke ontwerpenvironment

   Alles lijkt prima en goed, ik bekijk dit systeem zonder opties, nadat ik de controller in handen heb genomen, MAAR:

   Op een goede dag opende ik het project in RunTime-modus (simulatie van de werking), en ik had 4 lege vensters, wreef in mijn ogen, sloot ze, controleerde de projectmanager, herstartte — hetzelfde. Daarna een reeks standaardmanipulaties zoals het analyseren van uitgevoerde wijzigingen, herstarts van de pc, enzovoort, die geen resultaten opleverden. Conclusie: ik verwijder de distributie tot betere tijden, ik heb geen zin om het uit te zoeken, het is onbetrouwbaar.

   Beoordeling: 3.5/5 Goede verpakking, de inhoud is niet zo geweldig

4. Simplight — ik moet toegeven, ik was verrukt over de verhouding tussen functionaliteit/kosten in de technische bulletin op de website van de fabrikant. Daar is ook Webserver en SMS, E-mail en veel klanten en veel aansluitbare OPC's, dit kost ongeveer 5000 rubel op het moment van schrijven — een schijntje. En als je een ontwikkelaar bent en een aparte aanvraag indient via de online enquête op de website, dan sturen ze je een versie van de distributie met 200 tags zonder enige beperkingen, wat ik heel gaaf vind. Dit is zeker een pluspunt.

   En nu de minpunten:

   Hoofdpunt: de IDE bestaat uit verschillende autonome hulpmiddelen, die beperkte functionaliteit hebben, waardoor je bij het werken aan één project 3-4 vensters + hulp + documentatie open moet houden, wat niet handig is, zelfs niet in een multimonitor systeem.

   • Het uiterlijk is ondermaats, alsof het in Paint is getekend
   • De hulp is erg beperkt
   • Sterk ingeperkte functionaliteit, goed zichtbaar bij het instellen van trends en grafieken
   • De script editor is zichtbaar in pixels, wat in de ogen steekt
   • Het instellen van programmatische tags is een aangename belevenis
   • Als je gewoon een project op een USB-stick wilt meenemen voor bewerking op een andere pc, is dat vrij moeilijk. Onduidelijke bestandsstructuur van projecten
   • Verkoopmedewerkers dringen zich sterk aan je op, wat vervelend is

   Op de afbeelding: Simplight script editor

   
   
   Beoordeling: 3.0/5 De inhoud is goed, maar er is helemaal geen verpakking

5. Simple SCADA — dit is mijn keuze, hier zal ik waarschijnlijk niet objectief zijn, maar toch. De fabrikant biedt de keuze uit 2 soorten DEMO: Een met een beperking van 64 externe tags en een licht beperktere functionaliteit of een volledig functionele versie met een Runtime-limiet van 1 uur (waarna de SCADA-server opnieuw moet worden opgestart). De kosten van de distributie in de eenvoudigste opbouw beginnen vanaf 6900 roebel op het moment van schrijven.

   
   
   Voordelen:

   • Zeer mooi, zowel als IDE als de bedieningspanelen
   • Uitgebreide documentatie, alles is tot in detail beschreven
   • Eenvoudige integratie van de OPC-server
   • Eenvoudige interface, zelfs intuïtief begrijpelijk
   • Eenvoudige integratie van databases
   • Voor het starten van de externe client is niet nodig aanwezigheid van een project
   • Geweldige rapportgenerator
   • Voor alle objecten zijn er gebeurtenissen van het type OnClick, OnMouseEnter, enz. In het algemeen lijkt de IDE op een vereenvoudigde editor van Delphi Embarcadero, en de scripteditor heeft tips.

   Nadelen:

   • Er zijn niet veel bedieningspanelen die je kunt gebruiken (er is de mogelijkheid om aangepaste panels te maken)
   • Aangezien SCADA praktisch Plug and Play is, denk ik dat er beperkingen zijn in functionaliteit, maar ik ben ze niet tegengekomen.
   • Trends met een volledig controlepaneel (schalen, pauzeren, scrollen) worden alleen in een aparte venster weergegeven.
   • Voor de volledig functionele licentie moet goed betaald worden (vanaf 38000 roebel en hoger)

   Beoordeling: 4.5/5 Inhoud — goed, verpakking — goed

Database

Hier was de keuze veel eenvoudiger, Simple SCADA biedt twee producten aan: MS SQL Server en MySQL. De laatste kwam mij dichterbij, aangezien ik eerder met hem heb gewerkt, daarom heb ik daarop besloten.

Ik kan opmerken dat de gehele configuratie van archivering neerkomt op het installeren van een pakket van Oracle en het eenvoudig instellen ervan, en daarna met één klik verbinden in SCADA.

Vervolgens kiezen we in de tagmanager wat we willen archiveren en wat niet en genieten.

Ik dank iedereen voor de aandacht.

Daarna begint een cyclus van artikelen met een stapsgewijze beschrijving van het oplossen van problemen waarmee ik te maken heb gehad, en als resultaat, de creatie van een stap-voor-stap systeem.

Bron: habr.com