Zima prihaja. Programabilne logične krmilnike (PLC) postopoma nadomeščajo vgrajeni osebni računalniki. To je posledica dejstva, da moč računalnikov omogoča, da ena naprava vključuje funkcionalnost programabilnega krmilnika, strežnika in (če ima naprava izhod HDMI) tudi avtomatizirano delovno postajo operaterja. Skupaj: spletni strežnik, OPC del, baza podatkov in delovna postaja v enem ohišju in vse to za ceno enega PLC-ja.
V tem članku bomo obravnavali možnost uporabe takih vgrajenih računalnikov v industriji. Vzemimo za osnovo napravo, ki temelji na Raspberry Pi, korak za korakom opišemo postopek namestitve odprtega brezplačnega odprtokodnega sistema SCADA ruske zasnove - Rapid SCADA, in razvijemo tudi projekt za abstraktno kompresorsko postajo, naloge ki bo vključeval daljinsko upravljanje kompresorja in treh ventilov ter vizualizacijo procesa proizvodnje stisnjenega zraka.
Naj takoj rezerviramo, da je problem mogoče rešiti na dva načina. V bistvu se med seboj v ničemer ne razlikujejo, vprašanje je le estetska in praktična komponenta. Torej, potrebujemo:
1.1 Prva možnost pomeni prisotnost samega Raspberry Pi 2/3/4, pa tudi prisotnost pretvornika USB-RS485 (tako imenovana "piščalka", ki jo lahko naročite pri Alliexpressu).
Slika 1 - Raspberry Pi 2 in pretvornik USB v RS485
1.2 Druga možnost vključuje katero koli že pripravljeno rešitev, ki temelji na Raspberryju, priporočljivo za namestitve v industrijskih okoljih z vgrajenimi vrati RS485. Na primer, kot na sliki 2, ki temelji na modulu Raspberry CM3+.
Slika 2 — Naprava AntexGate
2. Naprava z Modbusom za več krmilnih registrov;
3. Windows PC za konfiguracijo projekta.
Razvojne stopnje:
Del I. Namestitev Rapid SCADA na Raspberry
1. Izpolnimo na spletnem mestu Rapid Scada za pridobitev distribucije in prenos najnovejše različice za Linux.
2. Razpakirajte prenesene datoteke in kopirajte mapo »scada« v imenik / opt naprav.
3. Postavite tri skripte iz mape “daemons” v imenik /etc/init.d
4. Omogočamo popoln dostop do treh aplikacijskih map:
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/config
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/log
sudo chmod -R ugo+rwx /opt/scada/ScadaWeb/storage⠀5. Naredite skripte izvršljive:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Dodajte repozitorij:
sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates
sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 3FA7E0328081BFF6A14DA29AA6A19B38D3D831EF
echo "deb https://download.mono-project.com/repo/debian stable-stretch main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mono-official-stable.list
sudo apt update⠀7. Namestite Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. Namestite strežnik HTTP Apache:
sudo apt-get install apache2⠀9. Namestite dodatne module:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Ustvarite povezavo do spletne aplikacije:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀11. Kopirajte datoteko iz prenesenega arhiva v mapo »apache«. scada.conf v imenik / etc / apache2 / strani so na voljo
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Pojdimo po tej poti sudo nano /etc/apache2/apache2.conf in na konec datoteke dodajte naslednje:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Izvedite skript:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀14. Znova zaženite Raspberry:
sudo reboot⠀15. Odpiranje spletne strani:
http://IP-адрес устройства/scada⠀16. V oknu, ki se odpre, vnesite svojo prijavo "Admin" in geslo «12345».
del II. Namestitev Rapid SCADA na Windows
Za konfiguracijo Raspberry in konfiguracijo projekta bo potrebna namestitev Rapid SCADA v sistemu Windows. Teoretično lahko to storite na sami malini, vendar nam je tehnična podpora svetovala uporabo razvojnega okolja na Windows, saj tukaj deluje bolj pravilno kot na Linuxu.
Torej, začnimo:
- Microsoft .NET Framework posodobimo na najnovejšo različico;
- Prenesi Rapid SCADA za Windows in namestitev brez povezave;
- Zaženite aplikacijo "Administrator". V njej bomo razvili sam projekt.
Pri razvoju morate biti pozorni na nekatere točke:
1. Številčenje registrov v tem sistemu SCADA se začne z naslovom 1, zato smo morali povečati številčenje naših registrov za eno. V našem primeru je to: 512+1 in tako naprej:
Slika 3 — Oštevilčenje registrov v Rapid SCADA (slika klika)
2. Če želite znova konfigurirati imenike in pravilno razmestiti projekt v operacijskem sistemu Linux, morate v nastavitvah iti na »Strežnik« -> »Splošne nastavitve« in klikniti gumb »Za Linux«:
Slika 4 - Ponovno konfiguriranje imenikov v Rapid SCADA (sliko, ki jo je mogoče klikniti)
3. Določite vrata za pozivanje za Modbus RTU na enak način, kot je definirano v sistemu Linux naprave. V našem primeru je /dev/ttyUSB0
Slika 5 - Ponovno konfiguriranje imenikov v Rapid SCADA (sliko, ki jo je mogoče klikniti)
Če imate kakršna koli vprašanja, lahko vsa dodatna navodila za namestitev dobite pri ali na njih .
del III. Razvoj projekta in prenos na napravo
Razvoj in vizualizacija projekta se ustvari neposredno v samem brskalniku. To ni povsem običajno po namiznih sistemih SCADA, vendar je precej pogosto.
Ločeno bi rad opozoril na omejen nabor elementov vizualizacije (slika 6). Vgrajene komponente vključujejo LED, gumb, preklopno stikalo, povezavo in kazalec. Velik plus pa je, da ta sistem SCADA podpira dinamične slike in besedilo. Z minimalnim znanjem grafičnih urejevalnikov (Corel, Adobe Photoshop itd.) Lahko ustvarite lastne knjižnice slik, elementov in tekstur, podpora za elemente GIF pa vam bo omogočila dodajanje animacije vizualizaciji tehnološkega procesa.
Slika 6 — Orodja za urejanje shem v Rapid SCADA
V okviru tega članka ni bil cilj, da bi korak za korakom opisali proces grafičnega ustvarjanja projekta v Rapid SCADA. Zato se na tej točki ne bomo podrobneje zadrževali. V razvijalskem okolju je naš preprost projekt »Sistem za dovod stisnjenega zraka« za kompresorsko postajo videti tako (slika 7):
Slika 7 — Urejevalnik shem v Rapid SCADA (sliko je mogoče klikniti)
Nato naložite naš projekt v napravo. Če želite to narediti, navedemo naslov IP naprave za prenos projekta ne na lokalnega gostitelja, temveč na naš vgrajeni računalnik:
Slika 8 - Nalaganje projekta v napravo v Rapid SCADA (sliko klikniti)
Kot rezultat smo dobili nekaj podobnega (slika 9). Na levi strani zaslona so LED diode, ki prikazujejo stanje delovanja celotnega sistema (kompresorja) ter stanje delovanja ventilov (odprto ali zaprto), v osrednjem delu zaslona pa je vizualizacija tehnološkega procesa z možnostjo krmiljenja naprav s preklopnimi stikali. Ko se določen ventil odpre, se barva samega ventila in ustrezne črte spremeni iz sive v zeleno.
Slika 9 — Projekt kompresorske postaje (GIF animacija je možna klikniti)
lahko prenesete datoteko tega projekta za pregled.
Slika 10 prikazuje, kako izgleda skupni rezultat.
Slika 10 - SCADA sistem na Raspberryju
Ugotovitve
Pojav zmogljivih vgrajenih industrijskih računalnikov omogoča razširitev in dopolnitev funkcionalnosti programabilnih logičnih krmilnikov. Namestitev podobnih SCADA sistemov na njih lahko pokrije naloge manjših proizvodnih ali tehnoloških procesov. Za večja opravila z velikim številom uporabnikov ali povečanimi varnostnimi zahtevami boste najverjetneje morali namestiti polnopravne strežnike, avtomatske omare in običajne PLC-je. Za srednje in majhne avtomatizirane točke, kot so majhne industrijske zgradbe, kotlovnice, črpalne postaje ali pametni domovi, pa se takšna rešitev zdi primerna. Po naših izračunih so takšne naprave primerne za naloge z do 500 vhodno/izhodnimi točkami podatkov.
Če imate izkušnje z risanjem v različnih grafičnih urejevalnikih in vas ne moti dejstvo, da boste morali sami ustvariti elemente mnemoničnih diagramov, potem je možnost s Rapid SCADA za Raspberry zelo optimalna. Njegova funkcionalnost kot že pripravljene rešitve je nekoliko omejena, saj je odprtokodna, vendar še vedno omogoča pokrivanje nalog majhne industrijske zgradbe. Če torej sami pripravite predloge za vizualizacijo, je povsem mogoče uporabiti to rešitev za integracijo, če ne vseh, pa nekega dela vaših projektov.
Da bi torej razumeli, kako uporabna je lahko takšna rešitev na Raspberryju za vas in kako nadomestljivi so vaši projekti z odprtokodnimi SCADA sistemi na Linuxu, se postavlja smiselno vprašanje: katere SCADA sisteme najpogosteje uporabljate?
V anketi lahko sodelujejo samo registrirani uporabniki. , prosim.
Katere SCADA sisteme najpogosteje uporabljate?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA portal)18
-
7.8%Intouch Wonderware4
-
5.8%Način sledenja3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%Genesis0
-
3.9%Rešitve PCVue2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Master SCADA9
-
3.9%iRidium mobile2
-
3.9%Simple-Scada2
-
7.8%Hitra SCADA4
-
1.9%AggreGate SCADA1
-
39.2%Druga možnost (odgovor v komentarju)20
Glasovalo je 51 uporabnikov. 33 uporabnikov se je vzdržalo.
Vir: www.habr.com