OVEN PLC110[M02]-MS4, HMI, OPC a SCADA, alebo koľko Rumančekového čaju potrebuje človek. Časť 2

Dobrý deň, priatelia. Druhá časť prehľadu dozrieva za prvou, a dnes píšem prehľad na vrchnú úroveň uvedenú v nadpise systému.

Do skupiny nástrojov vrchnej úrovne patrí všetok softvér a hardvér, ktorý je nad sieťou PLC (IDE pre PLC, HMI, utilitky pre frekvenčné meniče, moduly atď. sem nepatria).

Štruktúru systému z prvej časti priložím znova, aby bolo jednoduchšie pochopiť, o čom je reč.

Takže, k vrchnej úrovni patrí:

• PC-brána, smerujúca prevádzku medzi dvoma sieťami (sieť PLC a LAN podniku)
• OPC-server — softvér, ktorý zhromažďuje dáta z Modbus TCP siete a interpretuje ich na spracovanie v SCADA a databáze
• SCADA — komplex softvéru, ktorý obsahuje server a klientov. Naša grafická rozhranie na sledovanie a riadenie procesov
• SYSTÉM DATOVÝCH ZÁBORNÍKOV — softvér, ktorý nám umožňuje archivovať dáta, ktoré prechádzajú do SCADA a, ak je to potrebné, ich extrahovať na zobrazenie grafov, logov a generovanie správ

Podnikovú sieť (KS) sa nedotknem, pretože patrí do kompetencie nášho systémového administrátora, ale poviem, ako som s ním interagoval, aké úlohy som si stanovil, keď budem opisovať realizáciu systému, a nie prehľad.

Takže, začnime

Prvým krokom, realizujeme fyzicky hardvér, ktorý bude u nás pracovať. Hardvérovo, na fungovanie v dvoch rôznych sieťach potrebuje počítač dva sieťové adaptéry. Prvým je adaptér na doske (pre prácu v KS), a druhý (pre prácu v Modbus-TCP) som zasunul do PCI-E portu a z neho vyviedol patch kábel na router (len aby som nemuseli šíriť káble od skríň s PLC po kancelárii. Samozrejme, aj na strane PLC umiestňujeme router.).

Fakticky, to stačí, aby počítač fungoval v každej z sietí, ale predvolene sa siete nevidia navzájom, bude potrebné ešte niečo nastaviť.

Dôležité aspekty nastavenia sieťových pripojení:

1. Pripojenie v KS by sa nemalo vykonávať s priradením adresy od DHCP servera, je potrebné nastaviť adaptér ručne (adresa nesmie byť v rozmedzí adries DHCP) s povinným uvedením sieťovej brány. V budúcnosti je to veľmi dôležité pri organizovaní vzdialeného prístupu.
2. Nesnažte sa vytvoriť sieťový most medzi adaptérmi, celá routovanie sa vykonáva po zapnutí príslušnej služby Windows
3. Ak chcete mať prístup k sieti PLC z akéhokoľvek počítača KS, routovanie by malo byť napísané pre hlavného bránu siete
4. Pre organizáciu vzdialeného prístupu odporúčam použiť neštandardné voľné porty, aby sa ihneď odrezali nedôveryhodní hackeri
5. Žiadny ďalší softvér nie je potrebné inštalovať, všetko sa vykonáva pomocou štandardných prostriedkov Windows

Softvér

Chceli sme vybrať produkty, ktoré by zodpovedali určitým kritériám:

• Domáci výrobca — ak aj viem získať anglicky hovoriacu technickú podporu všetkými dostupnými komunikačnými kanálmi, nie všetci moji kolegovia sa tým môžu pochváliť. Servis systému by mal byť prístupný pre všetkých, aby ma aspoň neotravovali z dovolenky.
  Taktiež chcem poznamenať, že cena domáceho softvéru je bližšia našim realitám a je prijateľná pre objednávateľov
• Relatívne nové, ale predsa len trošku overené, len preto, že chcem byť v súlade s dobou
• Príjemné, estetické rozhranie — to je niečo, čím sa nemôže pochváliť každá SCADA. Bohužiaľ, dizajn v prostriedkoch automatizácie potrvá ešte dlho, a kvalitu konečného produktu by som chcel vidieť na vysokej úrovni
• Jednoduché vzájomné integrovanie OPC, SCADA a DBMS (bez tancovania s bubnom, minimum stlačení tlačidiel), aby som mohol poslať na Kamčatku (v priamom zmysle, máme tam závody objednávateľov) bežného nastavovača ASUTP, a nie systémového architekta

OPC server

Počas oboznámenia sa s MasterSCADA 4D, zatiaľ čo som testoval PLC, som aktívne navštevoval webovú stránku výrobcu a videl som, že ponúkajú vlastné OPC servery prakticky pre akýkoľvek protokol prenosu dát. Pre protokol Modbus ponúkajú samostatný Master OPC Universal Modbus Server, teda dokáže komunikovať len v Modbuse.

Nižšie je snímka obrazovky rozhrania: dosť lakonické, podľa môjho názoru, nič nadbytočné, ale možno skúsený používateľovi môže niečo chýbať.

Obmedzenie bezplatnej verzie — 32 značiek, ale vložil som logické premenné do registrov a posielal to jedným tagom LONG INT, a v SCADA som to už „rozoberal“ na bity, malý trik, dúfam, že za mnou neprídu. Mimochodom, nie všetky SCADA systémy vedia pracovať s jednotlivými bitmi slova, takže recept nie je univerzálny.

Na prijatie prvého REAL type tagu po inštalácii OPC mi to trvalo asi minútu, preto som ďalej nehľadal, jednoduchosť mi stačila. Avšak, spravodlivé bude poznamenať, že tento softvér dokonca predpokladá vykonávanie používateľských skriptov na prijímanie dát, čo môže výrazne rozšíriť funkčnosť v šikovných rukách.

SCADA systém

V tejto otázke myslím nielen na vytvorenie krásneho a funkčného prostredia pre používateľa, ale aj na pohodlie pre vývojára, pretože programátor, ktorý bude prechádzať dokumentáciou aspoň 15 minút za hodinu pri hľadaní potrebných informácií, stráca za deň (čisto aritmeticky) až 2 hodiny, čo predstavuje 25% pracovného dňa. Chcem poznamenať, že svoj výber nepovažujem za absolútne objektívny, na vkus a farbu, ako sa hovorí…

Domáci trh SCADA systémov nám ponúka:

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

Ďalej, priznám sa, som nehľadal, možno je tu ešte niečo. Vzhľadom na to, že môj výber je už urobený, znamená to, že operácia prebehla úspešne. Poďme sa pozrieť na tieto systémy, pričom si zopakujeme kritériá opísané vyššie:

1. KASKAD — hneď dostal najnižšie hodnotenie za vizualizáciu, ani som nestiahol distribúciu. Elementy riadenia vytrhnuté z Win95 mi dali jasný signál, že tento softvér nie je pre mňa.
   Bez hodnotenia
2. OVEN Telematika LIGHT — tiež som nestahoval, ale dôvody sú tu nielen v rozhraní, aj keď to tiež, myslím, zostáva veľa na želanie. Po prvé, výrobky OVEN po polmesiaci testovania a ladenia PLC s modulmi vyvolávajú u mňa oprávnené obavy, pokiaľ ide o spoľahlivosť a flexibilitu. A po druhé, tento SCADA je na prvom mieste pozicionovaný ako systém monitorovania a riadenia v sieťach distribúcie elektrickej energie. Na moje úlohy v potravinárskom priemysle to úplne nevyhovuje (aj keď to môže robiť všetko, marketéri si predsa len sami zúžili cieľovú skupinu). Preto to pre mňa nie.
   Bez hodnotenia
3. MasterSCADA 4D — na prvý pohľad je to najobviousnejší a najjednoduchší variant. Vysvetlíme:
   • Nevyžaduje oddelenú inštaláciu OPC servera pri práci s PLC OVEN, ovládače sú už vnútri.
   • Celkovo celkom príjemné a pekné rozhranie, ovládacie prvky tiež na silných 4/5
   • Pohodlné prostredie na návrh

   Všetko sa zdá byť skvelé, zvažoval som tento systém bez alternatív, keď som vzal ovládač do rúk, ALE:

   Jedného dňa som otvoril projekt v režime RunTime (simulácia práce), a mám 4 prázdne okná, triem si oči, zatváram, kontrolujem správcu projektu, reštartujem — to isté. Potom som vykonal rad štandardných manipulácií ako analýzu vykonaných zmien, reštarty PC a tak ďalej, čo nič neprinieslo. Výsledok: odstránil som distribúciu do lepších dní, nemám chuť sa s tým zaoberať, nespoľahlivé.

   Hodnotenie: 3.5/5 Dobré balenie, obsah nie veľmi

4. Simplight — priznám sa, že ma očarila proporcionalita funkčnosti/ceny z technického bulletinu na stránke výrobcu. Tam a Web-server a SMS, E-mail a mnoho klientov a množstvo pripojiteľných OPC, to všetko stálo okolo 5000Sk v čase písania článku — drobné. A ak ste vývojár a urobíte samostatnú žiadosť v online ankete na stránke, pošlú vám verziu distribúcie na 200 tagov bez akýchkoľvek obmedzení, čo sa mi zdá veľmi skvelé. To je, nepochybne, plus.

   A teraz mínusy:

   Hlavný: IDE — to sú niekoľko autonómnych utilít, ktoré majú obmedzenú funkčnosť, a preto, keď pracujete na jednom projekte, musíte mať otvorených 3-4 okná + nápoveda + dokumentácia, čo nie je veľmi pohodlné ani na multimonitorovom systéme.

   • Vzhľad podpriemerný, akoby to kreslili v Paint
   • Nápoveda veľmi skromná
   • Silne zúžená funkčnosť, dobre viditeľné pri nastavovaní trendov a grafov
   • Editor skriptov vidno po pixeloch, čo je nepríjemné pre oči
   • Nastavenie programových tagov — to je ešte jedno potešenie
   • Ak by ste chceli jednoducho priniesť projekt na flash disk na úpravu na inom PC, je to dosť zložité. Nejasná štruktúra súborov projektov
   • Predajní špecialisti intenzívne zasahujú do vášho života, čo je otravné

   Na obrázku: editor skriptov Simplight

   
   
   Hodnotenie: 3.0/5 Obsah je dobrý, balenie absolútne žiadne

5. Simple SCADA — to je moja voľba, tu asi budem subjektívny, ale aj tak. Výrobca ponúka na výber 2 typy DEMO: s obmedzením na 64 externých tagov a mierne obmedzenou funkčnosťou alebo plne funkčná verzia s obmedzením Runtime na 1 hodinu (po čom je potrebné server SCADA reštartovať). Cena distribúcie v najjednoduchšej zostave začína od 6900 Sk v čase písania článku.

   
   
   Výhody:

   • Veľmi pekná, ako IDE, tak aj ovládacie prvky.
   • Bohatá dokumentácia, všetko je podrobne popísané.
   • Jednoduchá integrácia dát OPC-servera.
   • Najjednoduchšie rozhranie, dokonca intuitívne.
   • Jednoduchá integrácia DBMS.
   • Na spustenie vzdialeného klienta. nie je potrebné. existencia projektu.
   • Vynikajúci generátor správ.
   • Pre všetky objekty existujú udalosti typu OnClick, OnMouseEnter atď. CELKOVO IDE pripomína zjednodušený editor Delphi Embarcadero, a editor skriptov má nápovedu.

   Nevýhody:

   • Ovládacích prvkov, ktoré je možné použiť — nie je až tak veľa (existuje možnosť vytvárania vlastných).
   • Keďže SCADA je prakticky Plug and Play, myslím, že existujú obmedzenia aj funkčnosti, ale s nimi som sa nestretol.
   • Trendy s plnou ovládacou panelou (škálovanie, pauza, posúvanie) sa zobrazujú len v samostatnom okne.
   • Za. plne funkčnú. licenciu bude potrebné dobre zaplatiť (od 38000 Sk a viac).

   Hodnotenie: 4.5/5. Výplň - dobré, balenie - dobré.

Databáza

Tu bol výber omnoho jednoduchší, Simple SCADA ponúka na využitie dva produkty MS SQL Server a MySQL. Druhý sa pre mňa ukázal byť bližší, pretože som s ním predtým pracoval, na tom som sa zastavil.

Môžem zdôrazniť, že celé nastavenie archivácie sa zredukuje na inštaláciu balíka od Oracle a jeho jednoduché nastavenie, a potom pripojenie na jeden klik v SCADA.

Potom vyberáme v správcovi tagov, čo archivovať, a čo nie, a užívame si.

Ďakujem všetkým za pozornosť.

Ďalej nasleduje cyklus článkov s postupným popisom riešení problémov, ktorým som čelil, a v súhrne vytvorenie systému krok za krokom.

Zdroj: habr.com