BERBEC PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC și SCADA, sau cât de multă ceai de mușețel îi trebuie unei persoane. Partea 2

Bună ziua, prieteni. Partea a doua a recenziei vine după prima, și astăzi scriu o recenzie despre nivelul superior menționat în titlu.

Grupul de instrumente de nivel superior include tot software-ul și hardware-ul care se află deasupra rețelei PLC (IDE pentru PLC, HMI, utilități pentru convertizoare de frecvență, module etc. nu sunt incluse aici).

Structura sistemului din prima parte o voi atașa din nou, pentru a facilita înțelegerea subiectului.

Așadar, nivelul superior include:

• Gateway PC, rutând traficul între două rețele (rețeaua PLC și LAN-ul întreprinderii)
• Server OPC — software care colectează date din rețeaua Modbus TCP și le interpretează pentru procesare în SCADA și Baza de Date
• SCADA — Un complex de software care include serverul și clienți. Interfața noastră grafică pentru monitorizarea și managementul proceselor
• SGBD — software care ne permite să arhivăm datele care ajung în SCADA și, dacă este necesar, să le extragem pentru vizualizarea graficelor, jurnalelor, generarea de rapoarte

Nu voi atinge rețeaua corporativă (RC) a întreprinderii, deoarece este în competența administratorului nostru de sistem, dar voi povesti cum am interacționat cu el, ce sarcini am stabilit, atunci când voi descrie implementarea sistemului, nu recenzia.

Așadar, să începem

În primul rând, noi vom implementa fizic hardware-ul care va funcționa pentru noi. Din punct de vedere hardware, pentru a funcționa în două diferite rețele, computerul necesită două adaptoruri de rețea. Primul a fost adaptorul integrat (pentru a funcționa în RC), iar al doilea (pentru a funcționa în Modbus-TCP) l-am introdus în portul PCI-E și am scos un cablu patch pe router (doar pentru a nu răspândi cabluri de la dulapurile cu PLC până la PC prin birou. Din partea PLC, desigur, punem și un router).

De fapt, aceasta este suficient pentru ca computerul să funcționeze în fiecare dintre rețele, dar prin default rețelele nu se vor vedea una pe cealaltă, va trebui să apăsăm și câteva butoane.

Aspecte importante ale configurării conexiunilor de rețea:

1. Conexiunea în RC nu trebuie realizată prin obținerea adresei de la serverul DHCP, trebuie să configurăm manual setările adaptorului (adresa nu trebuie să fie în intervalul de adrese DHCP) cu specificarea obligatorie a gateway-ului de rețea. În continuare, aceasta este foarte importantă pentru organizarea accesului la distanță.
2. Nu încercați să creați un pod de rețea între adaptoare, toată rutarea se realizează activând serviciul corespunzător din Windows.
3. Dacă doriți să aveți acces la rețeaua PLC de pe orice computer HMI, rutarea trebuie configurată pentru a fi efectuată de gateway-ul principal al rețelei.
4. Pentru a organiza accesul de la distanță, recomand utilizarea unor porte libere neobișnuite, pentru a bloca imediat atacurile hackerilor minori.
5. Nu este necesară instalarea de software suplimentar, totul se realizează cu instrumentele standard din Windows.

Software

Am dorit să aleg produse care să corespundă anumitor criterii:

• Producător autohton — deși reușesc să accesez suportul tehnic în limba engleză prin toate canalele disponibile, nu toți colegii mei pot face același lucru. Serviciul de suport pentru sistem trebuie să fie accesibil tuturor, astfel încât să nu fiu deranjat din vacanță.
  De asemenea, voi menționa că prețul software-ului autohton este mai apropiat de realitățile noastre și acceptabil pentru clienți.
• Relativ nou, dar totuși puțin testat, pur și simplu pentru că vreau să fiu la zi cu tehnologiile.
• Interfață plăcută și estetică — aceasta este o caracteristică de care nu poate fi lăudată orice SCADA. Din păcate, designul în instrumentele de automatizare va continua să evolueze, iar calitatea produsului final ar trebui să fie la un nivel înalt.
• Integrare ușoară a OPC, SCADA și SGBD (fără a face prea multe manevre, cu minimum de clicuri), astfel încât să pot trimite un specialist simplu în APT în Kamchatka (în sensul propriu, avem uzine de clienți acolo), nu un arhitect de sistem.

Server OPC

În timpul familiarizării cu MasterSCADA 4D, în timp ce testați PLC-ul, am vizitat activ site-ul producătorului și am văzut că oferă servere OPC scrise de ei pentru aproape orice protocol de transmitere a datelor. Pentru protocolul Modbus, au oferit unul separat. Master OPC Universal Modbus Server, adică este capabil să comunice strict în Modbus.

Mai jos este o captură de ecran a interfeței: destul de concisă, din punctul meu de vedere, fără elemente inutile, dar, poate, utilizatorul experimentat ar putea simți că lipsește ceva.

Limitarea versiunii gratuite — 32 de etichete., dar am introdus variabile booleene în registre și le-am trimis cu un singur tag LONG INT, iar în SCADA, deja le „descompuneam” în biți, o mică șmecherie, sper să nu îmi vină cineva după. Apropo, nu toate SCADA-urile pot accesa biți separați ai unui cuvânt, așa că rețeta nu este universală.

La recepția primului tag de tip REAL după instalarea OPC, mi-a luat aproximativ un minut, așa că nu am căutat mai departe, am fost mulțumit de simplitate. Cu toate acestea, este corect să menționăm că acest software prevede chiar și executarea scripturilor personalizate pentru primirea datelor, ceea ce poate extinde semnificativ funcționalitatea în mâinile iscusite.

Sistem SCADA

Prin această întrebare, nu mă refer doar la crearea unui mediu atractiv și funcțional pentru utilizator, ci și la comoditatea pentru dezvoltator, deoarece un programator care va răsfoi documentația măcar 15 minute pe oră pentru a găsi informațiile necesare pierde în medie până la 2 ore pe zi (pur și simplu din punct de vedere aritmetic), adică 25% din ziua de lucru. Vă rog să observați că nu consider alegerea mea absolut obiectivă, pentru fiecare cu gustul său, cum se spune…

Piața națională de sisteme SCADA ne oferă:

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

Mai departe, mărturisesc că nu am căutat, poate există și altceva. Având în vedere că am făcut o alegere, înseamnă că operația a avut succes. Haideți să analizăm aceste sisteme, amintind criteriile descrise mai sus:

1. KASKAD — a primit imediat cea mai mică evaluare pentru vizualizare, nici măcar nu am descărcat distribuția. Elementele de control desprinse din Win95 mi-au pus un punct final pe acest software.
   Fără evaluare
2. OVEN Telemecanica LIGHT — de asemenea, nu am descărcat, dar motivele nu sunt doar în interfață, deși aceasta mi se pare că lasă de dorit. În primul rând, produsele OVEN, după o lună și jumătate de testare și depanare a PLC-urilor cu modulele, îmi ridică temeri legitime în ceea ce privește fiabilitatea și flexibilitatea. Iar în al doilea rând, această SCADA este poziționată ca un sistem de monitorizare și control în rețelele de distribuție a energiei, în primul rând. Pentru sarcinile mele din industria alimentară nu este chiar potrivită (chiar dacă poate face totul, marketerii totuși și-au restrâns publicul țintă). Așadar, trec pe lângă.
   Fără evaluare
3. MasterSCADA 4D — la prima vedere, acesta este cel mai evident și simplu variant. Să explic:
   • Nu necesită instalarea separată a serverului OPC atunci când lucrezi cu PLC-uri OVEN, driverele sunt deja incluse.
   • În general, o interfață destul de plăcută și frumoasă, controalele primind o notă de 4/5.
   • Un mediu de proiectare convenabil

   Totul părea excelent, am analizat acest sistem fără alte opțiuni, când am luat controllerul în mână, DAR:

   Într-o zi bună, am deschis proiectul în modul RunTime (simularea funcționării), iar eu aveam 4 feronerie goale, mă șterg la ochi, închid, verific managerul de proiect, repornesc — același lucru. Apoi am încercat o serie de manipulări standard, cum ar fi analiza modificărilor efectuate, repornirea PC-ului și așa mai departe, care nu au dus la niciun rezultat. Concluzia: am scos distribuția pentru zile mai bune, nu am chef să mă mai ocup de asta, nu este de încredere.

   Evaluare: 3.5/5 Ambalaj bun, conținut mai puțin impresionant

4. Simplight — recunosc, raportul funcționalitate/preț din buletinul tehnic de pe site-ul producătorului m-a fascinat. Acolo sunt și Server web și SMS, E-mail și mulți clienți și multe OPC-uri conectabile, toate acestea costând în jur de 5000 RON la momentul redactării articolului — nimic. Dacă ești dezvoltator și faci un request separat în formularul online de pe site, îți vor trimite o versiune a distribuției cu 200 de tag-uri fără nicio restricție, ceea ce mi se pare foarte fain. Acesta este, fără îndoială, un plus.

   Și acum minusurile:

   Principalul: IDE-ul constă în mai multe utilitare autonome, care au funcționalități restricționate, astfel încât, când lucrezi la un proiect, va trebui să ții deschise 3-4 feronerie + ajutor + documentație, ceea ce nu este convenabil nici măcar pe un sistem cu mai multe monitoare.

   • Aspectul este sub medie, parcă a fost desenat în Paint
   • Ajutorul este foarte sumar
   • Funcționalitatea este foarte comprimată, evident când configurezi tendințe și grafice
   • Editorul de scripturi este vizibil pe pixeli, ceea ce este neplăcut pentru ochi
   • Configurarea tag-urilor software este o adevărată plăcere
   • Dacă vrei să duci un proiect pe un USB pentru a-l edita pe alt PC, este destul de complicat. Structura fișierelor proiectului este neclară
   • Specialiștii în vânzări intră intens în viața ta, ceea ce devine deranjant

   În imagine: editorul de scripturi Simplight

   
   
   Evaluare: 3.0/5 Conținutul este bun, dar ambalajul lipsește complet.

5. Simple SCADA — aceasta este alegerea mea, aici cel mai probabil voi fi subiectiv, dar totuși. Producătorul oferă 2 tipuri de DEMO: cu o limită de 64 de etichete externe și cu funcționalitate redusă sau o versiune complet funcțională cu o limită de timp de execuție de 1 oră (după care serverul SCADA trebuie repornit). Prețul pachetului în cea mai simplă configurație începe de la 6900 RON la momentul redactării articolului.

   
   
   Pro:

   • Foarte frumoasă, atât IDE, cât și elementele de control
   • Documentație detaliată, totul este explicat de la A la Z
   • Integrare simplă a datelor din serverul OPC
   • Interfață foarte simplă, chiar și intuitivă
   • Integrare simplă a bazelor de date
   • Pentru a rula clientul remote să lansați browserul cu parametrii MOZ_ENABLE_WAYLAND). Acest lucru a permis adăugarea suportului pentru gesturi pe touchpad-uri și ecrane tactile, navigare prin swipe-uri, suport pentru diferite setări DPI atunci când sunt prezente mai multe monitoare, precum și îmbunătățirea performanței grafice. Din cauza limitărilor protocolului Wayland cu feroneri „imagine în imagine”, existenta unui proiect
   • Generator excelent de rapoarte
   • Pentru toate obiectele există evenimente de tip OnClick, OnMouseEnter etc. În general, IDE-ul este similar cu un editor simplificat Delphi Embarcadero, iar editorul de scripturi are sugestii

   Dezavantaje:

   • Número de elemente de control care pot fi folosite — nu sunt foarte multe (există posibilitatea de a crea personalizate)
   • Deoarece SCADA este practic Plug and Play, cred că există limitări de funcționalitate, dar nu am întâlnit nicio astfel de limitare
   • Tendințele cu un panou de control complet (mărire, pauză, derulare) sunt afișate doar într-o fereastră separată
   • Pentru licența complet funcțională va trebui să plătești bine (de la 38000 RON și mai sus)

   Evaluare: 4.5/5 Componenta - bună, ambalaj - bun

Baza de date

Aici alegerea a fost mult mai simplă, Simple SCADA oferă pentru utilizare două produse: MS SQL Server și MySQL. Al doilea mi s-a părut mai familiar, deoarece am lucrat anterior cu el, așa că m-am oprit aici.

Pot menționa că toată configurarea arhivării se rezumă la instalarea pachetului de la Oracle și la configurarea sa simplă, iar apoi conectarea în 1 clic în SCADA.

Apoi alegem în managerul de etichete ce să arhivăm și ce nu și ne bucurăm.

Mulțumesc tuturor pentru atenție.

În continuare, urmează un ciclu de articole cu o descriere pas cu pas a soluțiilor întâmpinate și, ca rezultat, crearea unui sistem Step-by-Step.

Sursa: habr.com