{"id":53574,"date":"2019-12-05T00:00:00","date_gmt":"2019-12-04T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/scada-na-raspberry-mif-ili-realnost"},"modified":"2020-02-18T14:01:29","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:29","slug":"scada-na-raspberry-mif-ili-realnost","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/scada-na-raspberry-mif-ili-realnost","title":{"rendered":"SCADA na Raspberry: mit czy rzeczywisto\u015b\u0107?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"SCADA<\/a><\/noindex>
\nNadchodzi zima. W miejsce programowalnych kontroler\u00f3w logicznych (PLC) stopniowo wchodz\u0105 wbudowane komputery osobiste. Jest to spowodowane tym, \u017ce moc komputer\u00f3w pozwala jednemu urz\u0105dzeniu na po\u0142\u0105czenie funkcji programowalnego kontrolera, serwera i (przy obecno\u015bci wyj\u015bcia HDMI w urz\u0105dzeniu) jeszcze automatyzowanego stanowiska pracy operatora. W rezultacie: serwer WWW, cz\u0119\u015b\u0107 OPC, baza danych i APM w jednej obudowie, a wszystko to w cenie jednego PLC. <\/p>\n

W artykule om\u00f3wimy zastosowanie takich wbudowanych komputer\u00f3w w przemy\u015ble. We\u017amiemy za podstaw\u0119 urz\u0105dzenie oparte na Raspberry Pi, krok po kroku opisuj\u0105c proces instalacji otwartego, bezp\u0142atnego systemu SCADA opartego na otwartym kodzie \u017ar\u00f3d\u0142owym, opracowanego w Rosji \u2014 Rapid SCADA, a tak\u017ce zaprojektujemy w nim projekt abstrakcyjnej stacji kompresorowej, kt\u00f3ry b\u0119dzie obejmowa\u0142 zdalne sterowanie kompresorem i trzema zaworami, a tak\u017ce wizualizacj\u0119 procesu technologicznego produkcji spr\u0119\u017conego powietrza.
\n<\/a><\/noindex>
\nNa wst\u0119pie zaznaczymy, \u017ce zadanie mo\u017cna rozwi\u0105za\u0107 na dwa sposoby. Zasadniczo nie r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 one od siebie, a pytanie sprowadza si\u0119 jedynie do estetyki i praktyczno\u015bci. Zatem, potrzebujemy:<\/p>\n

1.1 Pierwsza opcja zak\u0142ada posiadanie samego Raspberry Pi 2\/3\/4 oraz USB-konwertera na RS485 (tzw. \u201e\u015bwistaka\u201d, kt\u00f3ry mo\u017cna zam\u00f3wi\u0107 z Alliexpress).<\/p>\n

\"SCADA
\nRysunek 1 \u2014 Raspberry Pi 2 i USB-konwerter na RS485<\/i><\/p>\n

1.2 Druga opcja obejmuje jakiekolwiek gotowe rozwi\u0105zanie oparte na Raspberry, zalecane do instalacji w warunkach przemys\u0142owych z wbudowanymi portami RS485. Na przyk\u0142ad, takie jak na rysunku 2, oparte na module Raspberry CM3+.
\n\"SCADA
\nRysunek 2 \u2014 Urz\u0105dzenie AntexGate<\/i><\/p>\n

2. Urz\u0105dzenie z Modbus na kilka rejestr\u00f3w steruj\u0105cych;<\/p>\n

3. PC z Windows do konfiguracji projektu.<\/p>\n

\nEtapy opracowania:<\/b><\/p>\n

    \n
  1. Cz\u0119\u015b\u0107 I. Instalacja Rapid SCADA na Raspberry;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  2. Cz\u0119\u015b\u0107 II. Instalacja Rapid SCADA na Windows;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  3. Cz\u0119\u015b\u0107 III. Opracowanie projektu i jego za\u0142adowanie na urz\u0105dzenie; <\/a><\/noindex><\/li>\n
  4. Wnioski.<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ol>\n

    \n<\/a><\/noindex><\/p>\n

    Cz\u0119\u015b\u0107 I. Instalacja Rapid SCADA na Raspberry<\/h2>\n

    1. Wype\u0142niamy formy<\/a><\/noindex> na stronie Rapid Scada, aby otrzyma\u0107 dystrybucj\u0119 i pobra\u0107 najnowsz\u0105 wersj\u0119 dla Linux.<\/p>\n

    2. Rozpakowujemy pobrane pliki i kopiujemy folder \u201escada\u201d do katalogu \/opt<\/i> urz\u0105dzenia. <\/p>\n

    3. Umieszczamy trzy skrypty z folderu \u201edaemons\u201d w katalogu \/etc\/init.d<\/i><\/p>\n

    4. Przyznajemy pe\u0142ny dost\u0119p do trzech folder\u00f3w aplikacji:<\/p>\n

    sudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/config\nsudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/log\nsudo chmod -R ugo+rwx \/opt\/scada\/ScadaWeb\/storage<\/code><\/pre>\n
    \n5. Ustawiamy skrypty jako wykonywalne:<\/p>\n
    sudo chmod +x \/opt\/scada\/make_executable.sh\nsudo \/opt\/scada\/make_executable.sh<\/code><\/pre>\n
    \n6. Dodajemy repozytorium:<\/p>\n
    sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates\nsudo apt-key adv --keyserver hkp:\/\/keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF\necho \"deb https:\/\/download.mono-project.com\/repo\/debian stable-stretch main\" | sudo tee \/etc\/apt\/sources.list.d\/mono-official-stable.list\nsudo apt update<\/code><\/pre>\n
    \n7. Instalujemy Mono .NET Framework:<\/p>\n
    sudo apt-get install mono-complete<\/code><\/pre>\n
    \n8. Instalujemy serwer Apache HTTP:<\/p>\n
    sudo apt-get install apache2<\/code><\/pre>\n
    \n9. Instalujemy dodatkowe modu\u0142y:<\/p>\n
    sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4<\/code><\/pre>\n
    \n10. Tworzymy link do aplikacji webowej:<\/p>\n
    sudo ln -s \/opt\/scada\/ScadaWeb \/var\/www\/html\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n11. Z pobranego archiwum w folderze \u00abapache\u00bb kopiujemy plik scada.conf<\/i> do katalogu. \/etc\/apache2\/sites-available<\/i><\/p>\n
    sudo a2ensite scada.conf<\/code><\/pre>\n
    \n12. Przechodzimy do tej \u015bcie\u017cki sudo nano \/etc\/apache2\/apache2.conf<\/i> i dodajemy nast\u0119puj\u0105ce na ko\u0144cu pliku:<\/p>\n
    Require all denied<\/code><\/pre>\n
    \n13. Wykonujemy skrypt:<\/p>\n
    sudo \/opt\/scada\/svc_install.sh<\/code><\/pre>\n
    \n14. Restartujemy Raspberry:<\/p>\n
    sudo reboot<\/code><\/pre>\n
    \n15. Otwieramy stron\u0119 internetow\u0105:<\/p>\n
    http:\/\/IP-\u0430\u0434\u0440\u0435\u0441 urz\u0105dzenia\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n16. W otwartym oknie wpisujemy login \u00abadmin\u00bb<\/i> i has\u0142o \u00ab12345\u00bb<\/i>.<\/p>\n
    <\/a><\/noindex><\/p>\n
    Cz\u0119\u015b\u0107 II. Instalacja Rapid SCADA na Windows<\/h2>\n
    \nInstalacja Rapid SCADA na Windows b\u0119dzie wymagana do skonfigurowania Raspberry i projektu. Teoretycznie mo\u017cna to zrobi\u0107 na samej malinie, ale w wsparciu technicznym zalecili nam u\u017cy\u0107 \u015brodowiska deweloperskiego na Windows, poniewa\u017c tutaj dzia\u0142a poprawniej ni\u017c na Linuxie.<\/p>\n
    Zatem, zaczynajmy:<\/p>\n
      \n
    1. Aktualizujemy Microsoft .NET Framework do najnowszej wersji;<\/li>\n
    2. Pobieramy dystrybucj\u0119<\/a><\/noindex> Rapid SCADA dla Windows i instalujemy w trybie offline;<\/li>\n
    3. Uruchamiamy aplikacj\u0119 \u00abAdministrator\u00bb. W niej b\u0119dziemy rozwija\u0107 sam projekt.<\/li>\n<\/ol>\n
      \nPodczas opracowywania nale\u017cy zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na kilka kwestii:<\/p>\n
      1. Numeracja rejestr\u00f3w w tym systemie SCADA zaczyna si\u0119 od 1, dlatego musieli\u015bmy zwi\u0119kszy\u0107 numeracj\u0119 naszych rejestr\u00f3w o jeden. W naszym przypadku to: 512+1 i tak dalej:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 3 \u2014 Numeracja rejestr\u00f3w w Rapid SCADA (rysunek klikalny)<\/i><\/p>\n
      2. Aby przystosowa\u0107 katalogi i poprawnie wdro\u017cy\u0107 projekt na systemie operacyjnym Linux, w ustawieniach nale\u017cy przej\u015b\u0107 do \u201eSerwer\u201d -> \u201eOg\u00f3lne ustawienia\u201d i nacisn\u0105\u0107 przycisk \u201eDla Linuxa\u201d:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 4 \u2014 Przestosowanie katalog\u00f3w w Rapid SCADA (rysunek klikalny)<\/i><\/p>\n
      3. Okre\u015blamy port zapyta\u0144 dla Modbus RTU tak, jak jest okre\u015blony w systemie Linux urz\u0105dzenia. W naszym przypadku to \/dev\/ttyUSB0<\/i><\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 5 \u2014 Przekonfiguracja katalog\u00f3w w Rapid SCADA (obrazek klikalny)<\/i><\/p>\n
      W przypadku jakichkolwiek pyta\u0144, wszystkie dodatkowe instrukcje dotycz\u0105ce instalacji mo\u017cna uzyska\u0107 na stronie internetowej firmy<\/a><\/noindex> lub na ich kanale youtube<\/a><\/noindex>.<\/p>\n
      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Cz\u0119\u015b\u0107 III. Opracowanie projektu i jego za\u0142adunek na urz\u0105dzenie<\/h2>\n
      \nOpracowanie i wizualizacja projektu odbywa si\u0119 bezpo\u015brednio w przegl\u0105darce. Nie jest to ca\u0142kowicie typowe po do\u015bwiadczeniach z desktopowymi systemami SCADA, ale jak najbardziej jest to mo\u017cliwe. <\/p>\n
      Warto podkre\u015bli\u0107 ograniczony zestaw element\u00f3w wizualizacji (rysunek 6). Z wbudowanych komponent\u00f3w dost\u0119pne s\u0105 dioda LED, przycisk, prze\u0142\u0105cznik, link i wska\u017anik. Du\u017cym plusem jest to, \u017ce ten system SCADA wspiera dynamiczne obrazy i tekst. Przy minimalnej wiedzy o programach graficznych (Corel, Adobe Photoshop itp.) mo\u017cna tworzy\u0107 w\u0142asne biblioteki obraz\u00f3w, element\u00f3w i tekstur, a wsparcie dla element\u00f3w GIF pozwoli doda\u0107 animacj\u0119 do wizualizacji procesu technologicznego. <\/p>\n
      \"SCADA
      \nRysunek 6 \u2014 Narz\u0119dzia edytora schemat\u00f3w w Rapid SCADA<\/i><\/p>\n
      Niniejszy artyku\u0142 nie ma na celu szczeg\u00f3\u0142owego opisywania procesu graficznego tworzenia projektu w Rapid SCADA. Dlatego nie b\u0119dziemy si\u0119 na tym punkcie szczeg\u00f3\u0142owo zatrzymywa\u0107. W \u015brodowisku dewelopera nasz prosty projekt \u201eSystemy zasilania spr\u0119\u017conym powietrzem\u201d stacji kompresorowej wygl\u0105da nast\u0119puj\u0105co (rysunek 7): <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 7 \u2014 Edytor schemat\u00f3w w Rapid SCADA (obrazek klikalny)<\/i><\/p>\n
      Nast\u0119pnie przesy\u0142amy nasz projekt na urz\u0105dzenie. W tym celu wskazujemy adres IP urz\u0105dzenia do przesy\u0142ania projektu, a nie na localhost, ale na nasz komputer wbudowany:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 8 \u2014 \u0141adowanie projektu na urz\u0105dzenie w Rapid SCADA (obrazek klikalny)<\/i><\/p>\n
      Ostatecznie uzyskali\u015bmy co\u015b podobnego (rysunek 9). Po lewej stronie ekranu znajduj\u0105 si\u0119 diody LED, kt\u00f3re odzwierciedlaj\u0105 status dzia\u0142ania ca\u0142ego systemu (kompresora), a tak\u017ce status dzia\u0142ania zawor\u00f3w (otwarte lub zamkni\u0119te), natomiast w centralnej cz\u0119\u015bci ekranu \u2014 wizualizacja procesu technologicznego z mo\u017cliwo\u015bci\u0105 sterowania urz\u0105dzeniami za pomoc\u0105 prze\u0142\u0105cznik\u00f3w. Po otwarciu danego zaworu zmienia si\u0119 kolor z szarego na zielony zar\u00f3wno samego zaworu, jak i odpowiadaj\u0105cej mu magistrali. <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nRysunek 9 \u2014 Projekt stacji kompresorowej (GIF animacja klikalna)<\/i><\/p>\n
      Tutaj<\/a><\/noindex> mo\u017cesz pobra\u0107 plik tego projektu do zapoznania si\u0119. <\/p>\n
      Na rysunku 10 przedstawiono og\u00f3lny wygl\u0105d naszego rozwi\u0105zania.<\/p>\n
      \"SCADA
      \nRysunek 10 \u2014 SCADA na Raspberry<\/i>
      \n      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Wnioski<\/h2>\n
      \nWprowadzenie pot\u0119\u017cnych wbudowanych komputer\u00f3w przemys\u0142owych pozwala na rozszerzenie i uzupe\u0142nienie funkcjonalno\u015bci programowalnych kontroler\u00f3w logicznych. Instalacja takich system\u00f3w SCADA mo\u017ce zaspokoi\u0107 potrzeby ma\u0142ej produkcji lub procesu technologicznego. W przypadku wi\u0119kszych zada\u0144 z du\u017c\u0105 liczb\u0105 u\u017cytkownik\u00f3w lub wy\u017cszymi wymaganiami bezpiecze\u0144stwa, prawdopodobnie b\u0119dzie konieczne zainstalowanie pe\u0142nowarto\u015bciowych serwer\u00f3w, szaf automatyki i tradycyjnych PLC. Jednak dla punkt\u00f3w \u015bredniej i ma\u0142ej automatyzacji, takich jak ma\u0142e budynki produkcyjne, kot\u0142ownie, pompy czy inteligentne domy \u2014 takie rozwi\u0105zanie wydaje si\u0119 zasadne. Z naszych oblicze\u0144 wynika, \u017ce podobne urz\u0105dzenia nadaj\u0105 si\u0119 do zada\u0144 do 500 punkt\u00f3w wej\u015bcia-wyj\u015bcia danych.<\/p>\n
      Je\u015bli masz do\u015bwiadczenie w rysowaniu w r\u00f3\u017cnych edytorach graficznych i nie przeszkadza ci, \u017ce b\u0119dziesz musia\u0142 samodzielnie tworzy\u0107 elementy mnemonik, to opcja z Rapid SCADA na Raspberry jest bardzo optymalna. Jej funkcjonalno\u015b\u0107 jako gotowego rozwi\u0105zania jest nieco ograniczona, poniewa\u017c jest to Open Source, jednak umo\u017cliwia zrealizowanie zada\u0144 ma\u0142ego budynku produkcyjnego. Dlatego je\u015bli przygotujesz dla siebie szablony wizualizacji, mo\u017cna z powodzeniem wykorzysta\u0107 to rozwi\u0105zanie do integracji, je\u015bli nie wszystkich, to przynajmniej cz\u0119\u015bci swoich projekt\u00f3w. <\/p>\n
      W ten spos\u00f3b, aby zrozumie\u0107, jak u\u017cyteczne mo\u017ce by\u0107 dla Ciebie takie rozwi\u0105zanie na Raspberry i jak bardzo twoje projekty mog\u0105 by\u0107 zast\u0105pione systemami SCADA Open Source na Linuxie, pojawia si\u0119 uzasadnione pytanie: z jakimi systemami SCADA najcz\u0119\u015bciej si\u0119 spotykasz?<\/p>\n
      Tylko zarejestrowani u\u017cytkownicy mog\u0105 bra\u0107 udzia\u0142 w ankiecie. Zaloguj si\u0119<\/a><\/noindex>, prosz\u0119.<\/p>\n
      Z jakimi systemami SCADA najcz\u0119\u015bciej si\u0119 spotykasz?<\/h2>\n