{"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\/ro\/blog\/news\/scada-na-raspberry-mif-ili-realnost","title":{"rendered":"SCADA pe Raspberry: mit sau realitate?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"SCADA<\/a><\/noindex>
\nIarna vine. Controlerele logice programabile (PLC) sunt treptat \u00eenlocuite de computere personale \u00eencorporate. Acest lucru se datoreaz\u0103 faptului c\u0103 puterea calculatoarelor permite unui singur dispozitiv s\u0103 integreze func\u021bionalitatea unui controler programabil, a unui server \u0219i (dac\u0103 dispozitivul are un ie\u0219ire HDMI) chiar \u0219i a unui loc de munc\u0103 automatizat pentru operator. Deci: un server web, o parte OPC, o baz\u0103 de date \u0219i un APM \u00eentr-o singur\u0103 carcas\u0103, totul la costul unui PLC. <\/p>\n

\u00cen acest articol vom explora posibilitatea utiliz\u0103rii acestor computere \u00eencorporate \u00een industrie. Vom folosi un dispozitiv bazat pe Raspberry Pi, descriind pas cu pas procesul de instalare a sistemului SCADA deschis \u0219i gratuit de dezvoltare rus\u0103 \u2014 Rapid SCADA, \u0219i vom dezvolta un proiect pentru o sta\u021bie de compresoare abstract\u0103, al c\u0103rei obiectiv va fi gestionarea de la distan\u021b\u0103 a compresorului \u0219i a celor trei valve, precum \u0219i vizualizarea procesului tehnologic de producere a aerului comprimat.
\n<\/a><\/noindex>
\nPreciz\u0103m de la bun \u00eenceput c\u0103 problema poate fi abordat\u0103 \u00een dou\u0103 moduri. Practic, nu exist\u0103 nicio diferen\u021b\u0103 \u00eentre ele, ci este doar o chestiune de estetic\u0103 \u0219i practicitate. A\u0219adar, avem nevoie de:<\/p>\n

1.1 Prima op\u021biune presupune disponibilitatea direct\u0103 a Raspberry Pi 2\/3\/4, precum \u0219i a unui convertor USB \u00een RS485 (a\u0219a-numitul \u201edongle\u201d, care poate fi comandat de pe Aliexpress).<\/p>\n

\"SCADA
\nFigura 1 \u2014 Raspberry Pi 2 \u0219i convertor USB \u00een RS485<\/i><\/p>\n

1.2 A doua op\u021biune include orice solu\u021bie gata disponibil\u0103 bazat\u0103 pe Raspberry, recomandat\u0103 pentru instal\u0103ri \u00een condi\u021bii industriale cu porturi RS485 \u00eencorporate. De exemplu, ceva ca \u00een figura 2, bazat\u0103 pe modulul Raspberry CM3+.
\n\"SCADA
\nFigura 2 \u2014 Dispozitiv AntexGate<\/i><\/p>\n

2. Dispozitiv cu Modbus pentru mai multe registre de control;<\/p>\n

3. PC cu Windows pentru configurarea proiectului.<\/p>\n

\nEtapele dezvolt\u0103rii:<\/b><\/p>\n

    \n
  1. Partea I. Instalarea Rapid SCADA pe Raspberry;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  2. Partea II. Instalarea Rapid SCADA pe Windows;<\/a><\/noindex><\/li>\n
  3. Partea III. Dezvoltarea proiectului \u0219i \u00eenc\u0103rcarea pe dispozitiv; <\/a><\/noindex><\/li>\n
  4. Concluzii.<\/a><\/noindex><\/li>\n<\/ol>\n

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

    Partea I. Instalarea Rapid SCADA pe Raspberry<\/h2>\n

    1. Completa\u021bi formularul<\/a><\/noindex> de pe site-ul Rapid Scada pentru a ob\u021bine distribu\u021bia \u0219i a desc\u0103rca cea mai recent\u0103 versiune pentru Linux.<\/p>\n

    2. Dezarhiva\u021bi fi\u0219ierele desc\u0103rcate \u0219i copia\u021bi folderul \u201escada\u201d \u00een directorul \/opt<\/i> dispozitivului. <\/p>\n

    3. Plasa\u021bi cele trei scripturi din folderul \u201edaemons\u201d \u00een directorul \/etc\/init.d<\/i><\/p>\n

    4. Oferi\u021bi acces total la cele trei foldere ale aplica\u021biei:<\/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. Facem scripturile executabile:<\/p>\n
    sudo chmod +x \/opt\/scada\/make_executable.sh\nsudo \/opt\/scada\/make_executable.sh<\/code><\/pre>\n
    \n6. Ad\u0103ug\u0103m depozitul:<\/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. Instal\u0103m Mono .NET Framework:<\/p>\n
    sudo apt-get install mono-complete<\/code><\/pre>\n
    \n8. Instal\u0103m serverul HTTP Apache:<\/p>\n
    sudo apt-get install apache2<\/code><\/pre>\n
    \n9. Instal\u0103m module suplimentare:<\/p>\n
    sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4<\/code><\/pre>\n
    \n10. Cre\u0103m un link c\u0103tre aplica\u021bia web:<\/p>\n
    sudo ln -s \/opt\/scada\/ScadaWeb \/var\/www\/html\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n11. Din arhiva desc\u0103rcat\u0103 \u00een folderul \u201eapache\u201d copiem fi\u0219ierul scada.conf<\/i> \u00een directorul \/etc\/apache2\/sites-available<\/i><\/p>\n
    sudo a2ensite scada.conf<\/code><\/pre>\n
    \n12. Acces\u0103m aceast\u0103 cale sudo nano \/etc\/apache2\/apache2.conf<\/i> \u0219i ad\u0103ug\u0103m urm\u0103toarele la sf\u00e2r\u0219itul fi\u0219ierului:<\/p>\n
    Require all denied<\/code><\/pre>\n
    \n13. Execut\u0103m scriptul:<\/p>\n
    sudo \/opt\/scada\/svc_install.sh<\/code><\/pre>\n
    \n14. Reboot\u0103m Raspberry:<\/p>\n
    sudo reboot<\/code><\/pre>\n
    \n15. Deschidem site-ul web:<\/p>\n
    http:\/\/IP-adresa dispozitivului\/scada<\/code><\/pre>\n
    \n16. \u00cen fereastra deschis\u0103, introducem utilizatorul \u201eadmin\u201d<\/i> \u0219i parola \u201e12345\u201d<\/i>.<\/p>\n
    <\/a><\/noindex><\/p>\n
    Partea II. Instalarea Rapid SCADA pe Windows<\/h2>\n
    \nInstalarea Rapid SCADA pe Windows va fi necesar\u0103 pentru configurarea Raspberry \u0219i a proiectului. \u00cen teorie, aceasta poate fi realizat\u0103 \u0219i pe Raspberry, dar departamentul de suport tehnic ne-a recomandat s\u0103 folosim un mediu de dezvoltare pe Windows, deoarece aici func\u021bioneaz\u0103 mai bine dec\u00e2t pe Linux.<\/p>\n
    A\u0219adar, s\u0103 \u00eencepem:<\/p>\n
      \n
    1. Actualiz\u0103m Microsoft .NET Framework la cea mai recent\u0103 versiune;<\/li>\n
    2. Desc\u0103rc\u0103m distribu\u021bie<\/a><\/noindex> Rapid SCADA pentru Windows \u0219i \u00eel instal\u0103m offline;<\/li>\n
    3. Pornim aplica\u021bia \u201eAdministrator\u201d. Aici vom dezvolta proiectul.<\/li>\n<\/ol>\n
      \n\u00cen timpul dezvolt\u0103rii, este important s\u0103 \u021binem cont de anumite aspecte:<\/p>\n
      1. Numerotarea registrelor \u00een acest sistem SCADA \u00eencepe de la 1, a\u0219a c\u0103 a trebuit s\u0103 ajust\u0103m numerotarea registrelor noastre cu o unitate. \u00cen cazul nostru, aceasta este: 512+1 \u0219i a\u0219a mai departe:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 3 \u2014 Numerotarea registrelor \u00een Rapid SCADA (imaginea este clicabil\u0103)<\/i><\/p>\n
      2. Pentru ajustarea directorilor \u0219i desf\u0103\u0219urarea corect\u0103 a proiectului pe sistemul de operare Linux, \u00een set\u0103ri trebuie s\u0103 intr\u0103m \u00een \u201eServer\u201d -> \u201eParametrii generali\u201d \u0219i s\u0103 ap\u0103s\u0103m butonul \u201ePentru Linux\u201d:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 4 \u2014 Ajustarea directorilor \u00een Rapid SCADA (imaginea este clicabil\u0103)<\/i><\/p>\n
      3. Definim portul de interogare pentru Modbus RTU a\u0219a cum este definit \u00een sistemul Linux al dispozitivului. \u00cen cazul nostru, acesta este \/dev\/ttyUSB0<\/i><\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 5 - Reconfigurarea directorilor \u00een Rapid SCADA (imaginea este clicabil\u0103)<\/i><\/p>\n
      \u00cen caz de \u00eentreb\u0103ri, toate instruc\u021biunile suplimentare de instalare pot fi ob\u021binute de pe site-ul companiei<\/a><\/noindex> sau de pe youtube<\/a><\/noindex>.<\/p>\n
      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Partea III. Dezvoltarea proiectului \u0219i \u00eenc\u0103rcarea acestuia pe dispozitiv<\/h2>\n
      \nDezvoltarea \u0219i vizualizarea proiectului se realizeaz\u0103 direct \u00een browser. Aceasta nu este tocmai obi\u0219nuit dup\u0103 sistemele SCADA desktop, dar este pe deplin valid\u0103. <\/p>\n
      Este de remarcat un set limitat de elemente de vizualizare (figura 6). Dintre componentele \u00eencorporate, aici avem un LED, un buton, un comutator, un link \u0219i un indicator. Totu\u0219i, un mare avantaj este c\u0103 acest sistem SCADA suport\u0103 imagini \u0219i texte dinamice. Cu cuno\u0219tin\u021be minim de editori grafici (Corel, Adobe Photoshop etc.), se pot crea biblioteci proprii de imagini, elemente \u0219i texturi, iar suportul pentru elemente GIF va permite ad\u0103ugarea de anima\u021bii \u00een vizualizarea procesului tehnologic. <\/p>\n
      \"SCADA
      \nFigura 6 - Unelte editor de scheme \u00een Rapid SCADA<\/i><\/p>\n
      \u00cen cadrul acestui articol nu a fost obiectivul de a detalia procesul grafic de creare a proiectului \u00een Rapid SCADA. A\u0219adar, nu ne vom opri prea mult asupra acestui punct. \u00cen mediul de dezvoltare, proiectul nostru simplu \"Sistemele de alimentare cu aer comprimat\" pentru sta\u021bia de compresoare arat\u0103 astfel (figura 7): <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 7 - Editor de scheme \u00een Rapid SCADA (imaginea este clicabil\u0103)<\/i><\/p>\n
      Apoi, \u00eenc\u0103rc\u0103m proiectul nostru pe dispozitiv. Pentru aceasta, specific\u0103m adresa IP a dispozitivului pentru a transmite proiectul nu pe localhost, ci pe computerul nostru integrat:<\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 8 - \u00cenc\u0103rcarea proiectului pe dispozitiv \u00een Rapid SCADA (imaginea este clicabil\u0103)<\/i><\/p>\n
      \u00cen cele din urm\u0103, am ob\u021binut ceva similar (figura 9). \u00cen partea st\u00e2ng\u0103 a ecranului se afl\u0103 LED-uri care reflect\u0103 statusul func\u021bion\u0103rii \u00eentregului sistem (compresor), precum \u0219i statusul func\u021bion\u0103rii vanelor (deschise sau \u00eenchise), iar \u00een partea central\u0103 a ecranului - vizualizarea procesului tehnologic cu posibilitatea de a controla dispozitivele prin comutatoare. Atunci c\u00e2nd se deschide una sau alta dintre vane, culoarea se schimb\u0103 din gri \u00een verde at\u00e2t pentru van\u0103, c\u00e2t \u0219i pentru conducta corespunz\u0103toare. <\/p>\n
      \"SCADA<\/a><\/noindex>
      \nFigura 9 \u2014 Proiectul sta\u021biei de compresoare (GIF-ul este clicabil)<\/i><\/p>\n
      Aici<\/a><\/noindex> Pute\u021bi desc\u0103rca fi\u0219ierul acestui proiect pentru a-l consulta. <\/p>\n
      \u00cen figura 10 este reprezentat aspectul general al rezultatului ob\u021binut.<\/p>\n
      \"SCADA
      \nFigura 10 \u2014 Sistem SCADA pe Raspberry<\/i>
      \n      <\/a><\/noindex><\/p>\n
      Conclusions<\/h2>\n
      \nApari\u021bia computerelor industriale \u00eencorporate puternice permite extinderea \u0219i completarea func\u021bionalit\u0103\u021bii controlerelor logice programabile. Instalarea acestor sisteme SCADA pe ele poate acoperi sarcinile unei mici produc\u021bii sau ale unui proces tehnologic. Pentru sarcini mai mari, cu un num\u0103r mai mare de utilizatori sau cerin\u021be crescute de securitate, probabil va fi necesar\u0103 instalarea unor servere complete, dulapuri de automatizare \u0219i PLC-uri obi\u0219nuite. Totu\u0219i, pentru punctele de automatizare medie \u0219i mic\u0103, precum cl\u0103diri de produc\u021bie mici, centrale termice, pompe sau case inteligente \u2014 o astfel de solu\u021bie pare a fi ra\u021bional\u0103. Conform calculelor noastre, aceste dispozitive sunt potrivite pentru sarcini de p\u00e2n\u0103 la 500 de puncte de intrare-ie\u0219ire de date.<\/p>\n
      Dac\u0103 ave\u021bi experien\u021b\u0103 \u00een desenarea \u00een diverse editoare grafice \u0219i nu sunte\u021bi deranjat de faptul c\u0103 va trebui s\u0103 crea\u021bi singur elementele schemelor mnemonice, atunci varianta cu Rapid SCADA pe Raspberry este destul de optim\u0103. Func\u021bionalitatea sa ca solu\u021bie gata este oarecum limitat\u0103, deoarece este Open Source, dar permite acoperirea sarcinilor unei mici cl\u0103diri de produc\u021bie. Prin urmare, dac\u0103 preg\u0103ti\u021bi pentru dvs. \u0219abloane de vizualizare, este complet posibil s\u0103 folosi\u021bi aceast\u0103 solu\u021bie pentru integrarea, dac\u0103 nu a tuturor, m\u0103car a unei p\u0103r\u021bi a proiectelor dvs. <\/p>\n
      Astfel, pentru a \u00een\u021belege c\u00e2t de util\u0103 poate fi pentru dvs. o astfel de solu\u021bie pe Raspberry \u0219i c\u00e2t de p\u0103trunse sunt proiectele dvs. \u00eenlocuite de sistemele SCADA Open Source pe Linux, apare o \u00eentrebare destul de rezonabil\u0103: ce sisteme SCADA folosi\u021bi cel mai frecvent?<\/p>\n
      Numai utilizatorii \u00eenregistra\u021bi pot participa la sondaj. Conecta\u021bi-v\u0103<\/a><\/noindex>, v\u0103 rug\u0103m.<\/p>\n
      Ce sisteme SCADA folosi\u021bi cel mai frecvent?<\/h2>\n