ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou quanto chá de camomila uma pessoa precisa. Parte 2

Boa tarde amigos. Segunda parte da revisão acompanha o primeiro, e hoje estou escrevendo uma revisão do nível superior do sistema indicado no título.

Nosso grupo de ferramentas de alto nível inclui todo o software e hardware acima da rede PLC (IDEs para PLCs, IHMs, utilitários para conversores de frequência, módulos, etc. não estão incluídos aqui).

Vou anexar novamente a estrutura do sistema da primeira parte, para facilitar a compreensão do que estamos falando.

ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou quanto chá de camomila uma pessoa precisa. Parte 2

Portanto, o nível superior inclui:

  • Tráfego de roteamento de gateway de PC entre duas redes (rede PLC e LAN corporativa)
  • Servidor OPC – software que coleta dados da rede Modbus TCP e os interpreta para processamento em SCADA e banco de dados
  • SCADA - Um pacote de software que inclui um servidor e clientes. Nosso shell gráfico para monitoramento e gerenciamento de processos
  • SGBD é um software que permite arquivar dados que entram no SCADA e, se necessário, recuperá-los para visualizar gráficos, logs e gerar relatórios.

Não vou tocar na rede corporativa (CN) da empresa, pois é da competência do nosso administrador de sistema, mas vou contar como interagi com ele, quais tarefas defini quando descrevo a implementação do sistema, e não uma revisão.

Então, vamos começar

Primeira coisa, Vendemos fisicamente o hardware que funcionará para nós. Hardware, para operação em dois diferente redes, um computador requer dois adaptadores de rede. O primeiro que eu tinha era um adaptador na placa-mãe (para trabalhar em CS), e o segundo (para trabalhar em Modbus-TCP) inseri na porta PCI-E e dela tirei o patch cord para o roteador (apenas para não espalhar fios dos gabinetes do PLC para o PC do bureau. Do lado do PLC, claro, também instalamos um roteador.).

Na verdade, isso é suficiente para que o computador funcione em cada uma das redes, mas por padrão as redes não se verão, você ainda precisará pressionar botões.

Aspectos importantes da configuração de conexões de rede:

  1. A conexão ao CS não deve ser realizada obtendo um endereço de um servidor DHCP, é necessário especificar as configurações do adaptador manualmente (o endereço não deve estar incluído na faixa de endereços DHCP) com a indicação obrigatória do gateway da rede. No futuro, isso será muito importante na organização do acesso remoto.
  2. Não há necessidade de tentar criar uma ponte de rede entre os adaptadores; todo o roteamento é realizado quando o serviço correspondente do Windows está habilitado
  3. Caso queira ter acesso à rede PLC a partir de qualquer computador CS, então o roteamento deverá ser cadastrado para ser realizado pelo gateway principal da rede
  4. Para organizar o acesso remoto, recomendo usar portas livres não padrão para cortar imediatamente meio-hackers
  5. Nenhum software adicional é necessário para ser instalado, tudo é feito usando ferramentas padrão do Windows

software

Eu queria escolher produtos que atendessem a determinados critérios:

  • Fabricante nacional - embora eu possa obter suporte técnico em inglês por meio de todos os canais de comunicação disponíveis, nem todos os meus colegas podem se orgulhar disso. A manutenção do sistema deveria estar disponível para todos, para que pelo menos eu não fosse afastado das férias.
    Além disso, observo que o custo do software nacional está mais próximo da nossa realidade e é aceitável para os clientes
  • Relativamente novo, mas pelo menos um pouco comprovado, simplesmente porque você quer se manter atualizado
  • Uma interface agradável e estética é algo de que nem todo SCADA pode se orgulhar. Infelizmente, o design em ferramentas de automação levará muito tempo, mas eu gostaria de ver as qualidades de consumo do produto final em alto nível
  • Fácil integração mútua de OPC, SCADA e DBMS (sem dançar com pandeiro, mínimo de pressionar botões), para que você possa enviar um ajustador de sistema de controle de processo simples para Kamchatka (literalmente, temos fábricas de clientes lá) e não um arquiteto de sistema

Servidor OPC

Durante meu conhecimento do MasterSCADA 4D, enquanto o PLC estava sendo testado, visitei ativamente o site do fabricante e vi que eles oferecem seus próprios servidores OPC para quase todos os protocolos de transferência de dados. Para o protocolo Modbus eles oferecem um separado Servidor Modbus Universal Mestre OPC, ou seja ele só pode falar Modbus.

Abaixo está uma captura de tela da interface: de forma bastante sucinta, na minha opinião, não há nada supérfluo, mas talvez um usuário sofisticado possa estar faltando alguma coisa.

ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou quanto chá de camomila uma pessoa precisa. Parte 2

A versão gratuita é limitada a 32 tags, mas coloquei variáveis ​​​​booleanas nos registradores e enviei com uma tag LONG INT, e no SCADA já “analisei” em pedaços, um pequeno truque, espero que não venham atrás de mim. A propósito, nem todos os scuds conseguem acessar pedaços individuais de uma palavra, então a receita não é universal.

Levei cerca de um minuto para receber a primeira etiqueta do tipo REAL após a instalação do OPC, então não procurei mais, fiquei feliz com a simplicidade. Porém, é justo destacar que este software ainda prevê a execução de scripts customizados para recebimento de dados, o que pode ampliar significativamente a funcionalidade nas mãos certas.

Sistema SCADA

Nesta questão quero dizer não apenas a criação de um ambiente bonito e funcional para o usuário, mas também comodidade para o desenvolvedor, já que um programador que percorre a documentação por pelo menos 15 minutos por hora para encontrar as informações necessárias perde (puramente aritmeticamente) até 2 horas por dia, ou seja, 25% da jornada de trabalho. Observe que não considero minha escolha absolutamente objetiva, baseada no sabor e na cor, como dizem...

O mercado nacional de sistemas SCADA nos oferece:

  • SCADA simples
  • SimpleLight
  • Mestre SCADA 4D
  • ARIES Telemecânica LUZ
  • CASCATA

Confesso que não procurei mais, talvez haja mais alguma coisa. Considerando que fiz a escolha, significa que a operação foi bem-sucedida. Vejamos esses sistemas, lembrando os critérios descritos acima:

  1. CASCATA — Recebi imediatamente a nota mais baixa em visualização; nem baixei a distribuição. Os controles que escaparam do Win95 acabaram com este software para mim.
    Sem avaliação
  2. ARIES Telemecânica LUZ — Também não baixei, mas os motivos aqui não estão só na interface, embora também, me parece, deixe muito a desejar. Em primeiro lugar, os produtos OWEN, após meio mês de testes e depuração de PLCs com módulos, me dão preocupações justas em termos de confiabilidade e flexibilidade. E em segundo lugar, este sistema posiciona-se como um sistema de monitorização e controlo em redes de distribuição de energia, em primeiro lugar. A indústria alimentícia não atende exatamente às minhas necessidades (mesmo que possa fazer tudo, os próprios profissionais de marketing ainda restringiram o público-alvo). Portanto, por.
    Sem avaliação
  3. Mestre SCADA 4D - à primeira vista, esta é a opção mais óbvia e simples. Vamos explicar:
    • Não requer instalação separada de um servidor OPC ao trabalhar com o OWEN PLC, os drivers já estão dentro
    • No geral, uma interface bastante agradável e bonita, os controles também são fortes 4/5
    • Ambiente de design conveniente

    Tudo parece bem e bom, considerei este sistema sem opções quando peguei o controlador, MAS:

    Um bom dia abri o projeto em modo RunTime (simulação de trabalho), e tinha 4 janelas vazias penduradas, esfreguei os olhos, fechei, verifiquei o gerenciador de projetos, reiniciei - a mesma coisa. Em seguida, uma série de manipulações padrão, como analisar as alterações feitas, reiniciar o PC e assim por diante, que não levam a resultados. Resumindo: estou guardando a distribuição para dias melhores, não tenho vontade de entendê-la, não é confiável.

    Classificação: 3.5/5 Boa embalagem, sem tanto recheio

  4. Simples — Confesso que fiquei fascinado pela relação funcionalidade/custo do boletim técnico no site do fabricante. Há um servidor Web e SMS, e-mail e muitos clientes e muitos OPCs conectados, tudo isso custa cerca de 5000 rublos no momento em que este artigo foi escrito - centavos. E se você for desenvolvedor e fizer uma solicitação separada no questionário online do site, eles vão te enviar uma versão do kit de distribuição para 200 tags sem nenhuma restrição, o que na minha opinião é muito legal. Esta é definitivamente uma vantagem.

    E agora os contras:

    Básico: IDE são vários utilitários autônomos que possuem funcionalidades diferenciadas e, portanto, ao trabalhar em um projeto, você será forçado a manter de 3 a 4 janelas abertas + ajuda + documentação, o que não é conveniente mesmo em um sistema com vários monitores .

    • A aparência está abaixo da média, como se estivesse pintada no Paint
    • A ajuda é muito escassa
    • Funcionalidade altamente compactada, claramente visível ao configurar tendências e gráficos
    • O editor de script é visível em pixels, por isso machuca os olhos
    • Configurar tags de software também é um prazer
    • Se você deseja apenas trazer o projeto em uma unidade flash para edição em outro PC, isso é bastante difícil. Estrutura de arquivo de projeto incompreensível
    • Os vendedores são uma grande parte da sua vida, o que é irritante.

    Imagem: editor de scripts Simplelight

    ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou quanto chá de camomila uma pessoa precisa. Parte 2

    Classificação: 3.0/5 O recheio é bom, não tem embalagem nenhuma

  5. SCADA simples - esta é minha escolha, aqui provavelmente serei tendencioso, mas ainda assim. O fabricante oferece a opção de 2 tipos de DEMO: Com limite de 64 tags externos e funcionalidade ligeiramente reduzida ou totalmente funcional com limitação de tempo de execução de 1 hora (após a qual o servidor SCADA deve ser reiniciado). O custo do kit de distribuição na montagem mais simples começa em 6900 rublos. no momento da escrita.

    ARIES PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC e SCADA, ou quanto chá de camomila uma pessoa precisa. Parte 2

    Prós:

    • Muito bonito, tanto o IDE quanto os controles
    • Informações ricas, tudo é descrito por dentro e por fora
    • Fácil integração de dados do servidor OPC
    • A interface mais simples, até mesmo intuitiva
    • Fácil integração com SGBD
    • Para iniciar um cliente remoto Não exige disponibilidade de um projeto
    • Ótimo gerador de relatórios
    • Para todos os objetos existem eventos como OnClick, OnMouseEnter, etc. Em geral, o IDE é semelhante ao editor simplificado do Delphi Embarcadero, e o editor de script possui uma dica de ferramenta

    Contras:

    • Não há tantos controles que possam ser usados ​​(é possível criar controles personalizados)
    • Como o SCADA é praticamente Plug and Play, acho que existem limitações e funcionalidades, mas não encontrei
    • Tendências com painel de controle completo (zoom, pausa, rolagem) são exibidas apenas em uma janela separada
    • Para totalmente funcional a licença terá que ser bem paga (de 38000 rublos e mais)

    Classificação: 4.5/5 O recheio é bom, a embalagem é boa

Banco de dados

Aqui a escolha foi bem mais simples, o Simple SCADA oferece dois produtos para uso: MS SQL Server e MySQL. O segundo acabou sendo mais próximo de mim, já que já havia trabalhado com ele antes, então parei por aí.

Posso observar que toda a configuração do arquivamento se resume à instalação de um pacote da Oracle e sua configuração simples e, em seguida, conectar-se ao SCADA com um clique.

Em seguida, selecionamos no gerenciador de tags o que arquivar e o que não arquivar e aproveitar.

Obrigado a todos pela atenção.

A seguir vem uma série de artigos com uma descrição consistente da solução dos problemas que encontramos e, como resultado, a criação do sistema Passo a Passo.

Fonte: habr.com

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