ProHoster > Blogg > Internett nyheter > SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Vinteren kommer. I stedet for programmerbare logiske kontrollere (PLC) kommer innebygde personlige datamaskiner gradvis til bruk. Dette skyldes at datamaskinenes kraft gjÞr det mulig for én enhet Ä kombinere funksjonaliteten til en programmerbar kontroller, en server, og (hvis enheten har HDMI-utgang) ogsÄ en automatisert arbeidsplass for operatÞren. I alt: webserver, OPC-del, database og ARM i ett enkelt kabinett, alt til prisen for én PLC.

I denne artikkelen vil vi vurdere muligheten for Ă„ bruke slike innebygde datamaskiner i industrien. Vi tar utgangspunkt i en enhet basert pĂ„ Raspberry Pi, og vil trinnvis beskrive prosessen med Ă„ installere det Ă„pne, gratis Open Source SCADA-systemet av russisk utvikling — Rapid SCADA, samt utvikle et prosjekt for en abstrakt kompressorstasjon, der oppgavene vil vĂŠre ekstern kontroll av kompressoren og tre ventiler, samt visualisering av produksjonsprosessen for komprimert luft.

Vi vil umiddelbart presisere at oppgaven kan lÞses pÄ to mÄter. Prinsipielt er de ikke forskjellige fra hverandre, spÞrsmÄlet er bare om den estetiske og praktiske delen. SÄ, vi mÄ:

1.1 FÞrste alternativ innebÊrer tilstedevÊrelse av selve Raspberry Pi 2/3/4, samt en USB-konverter til RS485 (den sÄkalte «pinnen», som kan bestilles fra Alliexpress).

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 1 — Raspberry Pi 2 og USB-konverter til RS485

1.2 Andre alternativ inkluderer enhver ferdig lÞsning basert pÄ Raspberry, anbefalt for installasjoner i industrielle forhold med innebygde RS485-porter. For eksempel en som vist i figur 2, basert pÄ modulen Raspberry CM3+.
SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 2 — AntexGate-enhet

2. Enhet med Modbus for flere styringsregistre;

3. PC med Windows for prosjektkonfigurering.

Trinn i utviklingen:

  1. Del I. Installere Rapid SCADA pÄ Raspberry;
  2. Del II. Installere Rapid SCADA pÄ Windows;
  3. Del III. Utvikle prosjektet og laste det opp til enheten;
  4. Konklusjoner.

Del I. Installere Rapid SCADA pÄ Raspberry

1. Fyll ut skjema pÄ Rapid Scada sin nettside for Ä fÄ distribusjonen og laste ned den nyeste versjonen for Linux.

2. Pakk ut de nedlastede filene og kopier mappen «scada» til katalogen /opt til enheten.

3. Legg tre skripter fra mappen «daemons» i katalogen /etc/init.d

4. Gi full tilgang til de tre mappene i applikasjonen:

sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/config
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/log
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/storage

5. GjĂžr skriptene kjĂžrbare:

sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh

6. Legger til depot:

sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/debian stable-stretch main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update

7. Installerer Mono .NET Framework:

sudo apt-get install mono-complete

8. Installerer Apache HTTP-server:

sudo apt-get install apache2

9. Installerer tilleggmoduler:

sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4

10. Lager en lenke til web-applikasjonen:

sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada

11. Fra den nedlastede arkivet i mappen «apache» kopierer vi filen scada.conf til katalogen /etc/apache2/sites-available

sudo a2ensite scada.conf

12. GÄr til denne stien sudo nano /etc/apache2/apache2.conf og legger til fÞlgende pÄ slutten av filen:

Require all denied

13. KjĂžr skriptet:

sudo /opt/scada/svc_install.sh

14. Starter Raspberry pÄ nytt:

sudo reboot

15. Åpner nettsiden:

http://IP-adressen til enheten/scada

16. I det Äpne vinduet skriver vi inn brukernavnet «admin» og passordet «12345».

Del II. Installering av Rapid SCADA pÄ Windows

Installering av Rapid SCADA pÄ Windows er nÞdvendig for Ä konfigurere Raspberry og prosjektoppsettet. I teorien kan dette ogsÄ gjÞres direkte pÄ enheten, men teknisk stÞtte anbefalte Ä bruke utviklingsmiljÞet pÄ Windows, ettersom det fungerer bedre der enn pÄ Linux.

La oss begynne:

  1. Oppdater Microsoft .NET Framework til den nyeste versjonen;
  2. Vi laster ned distribusjon Rapid SCADA for Windows og installerer den i offline-modus;
  3. Starter applikasjonen «Administrator». Her skal vi utvikle prosjektet.

NÄr du utvikler, mÄ du vÊre oppmerksom pÄ noen punkter:

1. Nummereringen av registrene i dette SCADA-systemet starter fra adresse 1, derfor mÄtte vi Þke nummereringen av vÄre registre med en. I vÄrt tilfelle er dette: 512+1 og sÄ videre:

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 3 — Nummerering av registrene i Rapid SCADA (bildet er klikkbart)

2. For Ä omkonfigurere katalogene og korrekt distribuere prosjektet pÄ operativsystemet Linux, mÄ du gÄ inn i «Server» -> «Generelle innstillinger» og trykke pÄ knappen «For Linux»:

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 4 — Omkonfigurering av kataloger i Rapid SCADA (bildet er klikkbart)

3. Vi definerer spÞrreporten for Modbus RTU slik den er definert i Linux-systemet til enheten. I vÄrt tilfelle er det /dev/ttyUSB0

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 5 — Omkonfigurering av kataloger i Rapid SCADA (klikkbar bilde)

Ved eventuelle spÞrsmÄl, kan alle ytterligere installasjonsinstruksjoner fÄs pÄ siden til selskapet eller pÄ deres youtube-kanal.

Del III. Utvikling av prosjektet og opplasting til enheten

Utvikling og visualisering av prosjektet skjer direkte i nettleseren. Dette er ikke helt vanlig etter desktop SCADA-systemer, men det er absolutt mulig.

Det er verdt Ă„ merke seg det begrensede utvalget av visualiseringselementer (figur 6). Av de innebygde komponentene er det LED, knapp, bryter, lenke og pekepinn. En stor fordel er imidlertid at dette SCADA-systemet stĂžtter dynamiske bilder og tekst. Med minimale kunnskaper om grafiske redaktĂžrer (Corel, Adobe Photoshop osv.) kan man lage egne bildebiblioteker, elementer og teksturer, og stĂžtten for GIF-elementer lar deg legge til animasjon i visualiseringen av den teknologiske prosessen.

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 6 — Verktþyene til skjemaeditoren i Rapid SCADA

Denne artikkelen har ikke til hensikt Ä gÄ grundig gjennom prosessen med grafisk utvikling av prosjektet i Rapid SCADA. Derfor skal vi ikke gÄ inn pÄ dette punktet i detalj. I utviklermiljÞet ser vÄrt enkle prosjekt "System for tilfÞrsel av komprimert luft" til kompressorstasjonen slik ut (figur 7):

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 7 — Skjemaeditoren i Rapid SCADA (klikkbar bilde)

Videre laster vi opp prosjektet vÄrt til enheten. For dette angir vi IP-adressen til enheten for Ä overfÞre prosjektet ikke til localhost, men til vÄr innebygde datamaskin:

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 8 — Opplasting av prosjekt til enheten i Rapid SCADA (klikkbar bilde)

Resultatet ble noe som lignet dette (figur 9). PÄ venstre side av skjermen ligger LED-lampene, som viser statusen for hele systemet (kompressoren) samt statusen for ventiler (Äpnet eller lukket), og i midten av skjermen er visualiseringen av den teknologiske prosessen med mulighet for kontroll av enhetene via brytere. NÄr en ventil Äpnes, endres fargen fra grÄ til grÞnn, bÄde pÄ ventilen selv og pÄ den tilhÞrende rÞrledningen.

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 9 — Prosjekt av kompresjonsstasjonen (GIF-animasjonen er klikkbar)

Her Du kan laste ned filen for dette prosjektet for Ă„ bli kjent med det.

I figur 10 vises hvordan det samlede resultatet ser ut.

SCADA pÄ Raspberry: myte eller virkelighet?
Figur 10 — SCADA-system pĂ„ Raspberry

Konklusjoner

Fremveksten av kraftige innebygde industrielle datamaskiner tillater utvidelse og supplerende funksjoner for programmerbare logiske kontrollere. Installering av slike SCADA-systemer kan dekke behovene til en liten produksjon eller teknologisk prosess. For stÞrre oppgaver med flere brukere eller hÞyere sikkerhetskrav, mÄ man sannsynligvis installere fullverdige servere, automatikkskap og kjente PLC-er. Men for midler og smÄ automatiseringspunkter som smÄ produksjonsbygg, kjeler, pumper eller smarte hjem, virker slike lÞsninger fornuftige. Etter vÄre beregninger passer slike enheter til oppgaver med opptil 500 inn- og utdata punkter.

Hvis du har erfaring med Ä tegne i forskjellige grafiske redaktÞrer og ikke er avskrekket av at du mÄ lage mnemoskjema-elementer selv, er alternativet med Rapid SCADA pÄ Raspberry ganske optimalt. Funksjonaliteten som en ferdig lÞsning er noe begrenset, ettersom dette er Open Source, men den kan dekke behovene til et lite produksjonsbygg. SÄ hvis du kan forberede visualiseringsmaler for deg selv, kan dette alternativet brukes for integrering, om ikke for alle, sÄ i hvert fall for en del av prosjektene dine.

Dermed, for Ä forstÄ hvor nyttig en slik lÞsning pÄ Raspberry kan vÊre for deg, og hvor utskiftbare prosjektene dine er med Open Source SCADA-systemene pÄ Linux, stilles et helt rimelig spÞrsmÄl: hvilke SCADA-systemer bruker du oftest?

Kun registrerte brukere kan delta i undersÞkelsen. Logg inn, vÊr sÄ snill.

Hvilke SCADA-systemer bruker du oftest?

  • 35.2%SIMATIC WinCC (TIA Portal)18

  • 7.8%Intouch Wonderware4

  • 5.8%Trace mode3

  • 15.6%CoDeSys8

  • 0%Genesis0

  • 3.9%PcVue Solutions2

  • 3.9%Vijeo Citect2

  • 17.6%Master SCADA9

  • 3.9%iRidium mobile2

  • 3.9%Simple-Scada2

  • 7.8%Rapid SCADA4

  • 1.9%AggreGate SCADA1

  • 39.2%Annen variant (svar i kommentarene)20

51 brukere har stemt. 33 brukere har avholdt seg.

Kilde: habr.com

KjĂžp pĂ„litelig hosting for nettsteder med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere đŸ”„ KjĂžp pĂ„litelig hosting for nettsteder med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere | ProHoster