Me ka një përvojë të konsiderueshme në fushën e automatizimit industrial, ne vazhdimisht jemi në kërkim të zgjidhjeve optimale për problemet tona. Në varësi të kërkesave teknike të klientëve, na ka ndodhur të shkojmë me një bazë të caktuar software-harduer. Dhe nëse nuk ka pasur ndonjë kërkesë strikte për instalimin e pajisjeve Siemens në lidhje me TIA-portal, zakonisht zgjedhja ka rënë mbi MasterSCADA 3.XX. Megjithatë, asgjë nuk zgjat përgjithmonë...
Rreth përvojës sime me kalimin në MasterSCADA 4D, arsyet, veçoritë e funksionimit të saj në kompjuterët e integruar me arkitekturë ARM, në këtë artikull.
Premisat
Kemi filluar të testojmë një zhvillim të ri nga kompania Insat - MasterSCADA 4D - jo shumë kohë më parë. Kishin disa arsye për këtë. Së pari, ne realizuam disa sondazhe të pavarura midis specialistëve në fushën e automatizimit industrial për të zbuluar se cilat sisteme SCADA janë më të njohura (shkema 1). Sipas rezultateve të sondazhit, sistemi MasterSCADA merr vendin e parë midis sistemeve vendase.
Shkema 1 - Rezultatet e sondazhit për sistemet SCADA më të njohura (fotoja është klikuese)
Arsyet e dyta mund të konsiderohen...
Tani le të kalojmë drejtpërdrejt në MasterSCADA 4D. Ajo përbëhet nga dy produkte software, konkretisht: mjedisi i zhvillimit dhe mjedisi i ekzekutimit. Do të flasim më poshtë për mënyrën e funksionimit të secilës nga këto pjesë.
Mjedisi i zhvillimit
Projekti i sistemit krijohet në mjedisin e zhvillimit MasterSCADA 4D, për këtë, është e domosdoshme të merrni një version falas në faqen e kompanisë Insat dhe ta instaloni duke ndjekur udhëzimet.
Shkema 2 - Interfaci i mjedisit të zhvillimit (fotoja është klikuese)
E para që bie në sy - është interfaci i këndshëm i mjedisit të zhvillimit dhe struktura hierarkike komode e ndërtimit të projektit. Tani në një projekt mund të krijoni program jo vetëm për ARM, por edhe për të gjithë objektin, duke filluar nga kontrolluesi deri te serveri ose vendi i punës së operatorit.
Mjedisi i zhvillimit funksionon vetëm në sistemin operativ Windows, kjo është relativisht e njohur dhe e tolerueshme, ndërsa mjedisi i ekzekutimit (RunTime) e befasoi këndshëm me mundësinë e integrimit në sisteme operative dhe arkitektura procesorësh të ndryshme, por për këtë do të flasim më vonë.
Gjithashtu, biblioteka e madhe e elementeve vizualizimi ishte e këndshme. Specialistët nga fusha të ndryshme do të gjejnë elemente vizualizimi pa pasur nevojë të krijojnë vizatime ose të kërkojnë ikona në internet.
Figura 3 - Elementet e vizualizimit (imazhi është i klikueshëm)
Protokollet e komunikimit
Sistemi mbështet drejtues të ndryshëm (protokolle shkëmbimi), të cilat janë të integruara nga default në MasterSCADA 4D:
- Modbus TCP/RTU, RTU mbi TCP
- DCON
- OPC UA/DA/HDA
- IEC61850
- SNMP
- PostgreSQL
- MQTT
- IEC104
- MSSQL
- MySQL
- Mercury (bibliotekë e veçantë) etj.
Mjedisi i ekzekutimit
Mjedisi i ekzekutimit mund të ekzekutohet në sisteme operative dhe arkitektura të ndryshme të kompjuterëve personal, gjithashtu mund të nisni RunTime edhe në makinën lokale, e cila instalohen së bashku me mjedisin e zhvillimit dhe funksionon për një orë (ose 32 etiketat) pa kufizime.
Dispositivi AntexGate
MasterSCADA Runtime është e instaluar si një opsion të veçantë në PC-në embedded AntexGate me arkitekturën e procesorit ARM dhe sistemin operativ Debian, testet do t'i kryejmë në këtë pajisje.
Figura 4 - Dispositivi AntexGate
Karakteristikat:
- CPU: 4-bërthamor x64 ARM v8 Cortex-A53
- 1.2Mhz Memoria operative: LPDDR2 1024MB
- Memoria jo-energjike: 8/16/32GB eMMC
Më shumë rreth pajisjes mund të lexoni .
Do të nisnim programin në pajisjen ekzekutive. Si shembull, ne kemi krijuar një pyetje dhe menaxhim të pajisjes duke përdorur protokollin Modbus RTU, procesi i konfigurimit të pyetjeve është intuitiv dhe ngjason disi me konfigurimin e një serveri OPC tradicional. Megjithatë, tani në RunTime janë të integruara drejtuesit e protokolleve për shkëmbimin e të dhënave.
Si shembull, do të krijojmë një projekt të thjeshtë për menaxhimin e tre pompave dhe dy bllokimeve, të nevojshme për një proces të përgjithshëm prodhimi. Në mjedisin e zhvillimit, ai duket si në figurën 5.
Figura 5 - Projekti në mjedisin e zhvillimit (imazhi është i klikueshëm)
Në përfundim, kemi krijuar një diagram të thjeshtë (figura 6), e cila funksionon në çdo shfletues që mbështet HTML5.
Figura 6 - Diagrami (animacion GIF është i klikueshëm)
Opsionet për shfaqjen e informacionit HMI
Ka mundësinë të lidhemi me mjedisin e ekzekutimit përmes WEB, kjo opsion nuk na kufizon në zgjedhjen e klientit për shikimin e të dhënave në diagram.
Në rastin tonë, pajisja parashikon daljen e informacionit përmes HDMI, Ethernet, 3G.
Kur lidhesh përmes HDMI, ne qasemi në LocalHost 127.0.0.1:8043 përmes shfletuesit të integruar në AntexGate, ose lidhemi me adresën IP të caktuar:8043 në internet ose në rrjetin lokal të kompanisë me një "KLIENT të hollë" tjetër.
Figura 7 — Struktura e monitorimit WEB (imazhi është i klikueshëm)
Një lajm interesant ka qenë protokolli MQTT, i cili zakonisht ka munguar për monitorimin e objekteve të largëta në sistemet SCADA.
Sot, çdo person ka mundësinë të marrë një server të lirë VDS në internet me një adresë IP të caktuar (për shembull, serveri i faqes së kompanisë) dhe të implementojë në të një MQTT Broker (si për shembull, Mosquitto).
Duke marrë një server me MQTT broker, ne lehtësisht mund të shkëputemi nga shërbimet e shtrenjta të operatorit — adresës IP të caktuar dhe të paguajmë në vit 900 rubla në vend të 4000 rubla për lidhjen 3G.
Figura 8 — Struktura e monitorimit MQTT (imazhi është i klikueshëm)
Kjo ndërtim i rrjetit do të lejojë jo vetëm kursimin e trafikut, por gjithashtu do të sigurojë të dhënat, pasi transferimi i të dhënave përmes protokollit Modbus TCP në internet nuk garanton sigurinë dhe cilësinë e lidhjes.
Kështu, ju mund të shisni projekte të riprodhueshme, në të cilat klienti vetë zgjedh ofruesin e internetit. Dhe askush nuk ka nevojë të shqetësohet për konfigurimin dhe ndarjen e adresave IP: klienti vetë fut çdo kartë SIM ose lidhet me një router me server DHCP.
performance
Për projektin, e rëndësishme është shpejtësia e ekzekutimit, për këtë do të na ndihmojnë të ashtuquajturat "Detyra". Si parazgjedhje, çdo nyje gjatë krijimit të saj ka vetëm një — Detyra Kryesore. Zhvilluesi i projektit mund të krijojë sa më shumë që është e nevojshme për funksionimin e projektit konkret. Karakteristikat e llogaritjes, për shembull, cikli i llogaritjes, do të varet nga konfigurimet e asaj ose kësaj detyre. Secila prej tyre do të punojë në mënyrë të pavarur nga të tjerat në pajisje. Krijimi i disa detyrave është i arsyeshëm, nëse është e nevojshme të sigurohen cikle të ndryshme llogaritjeje për programe të ndryshme të projektit.
Kjo funksion është veçanërisht e dobishme për pajisjet që kanë një procesor me shumë bërthama. Çdo "Detyrë" ekzekutohet si një proces i veçantë në sistem dhe ngarkesa shpërndahet në mënyrë të barabartë në punën e procesorit. Pajisja AntexGate ka një procesor ARM me 4 bërthama me 1.2GHz dhe 1GB memorie RAM, çka lejon krijimin e të paktën 4 detyrave të mëdha dhe shpërndarjen e ngarkesës mes bërthamave. Krahasuar me PLC-të, pajisja AntexGate mund të ofrojë të paktën 4 herë më shumë kapacitet llogaritës për të njëjtën çmim.
Figura 9 — Ngarkesa e kapaciteteve llogaritëse të AntexGate gjatë ekzekutimit (imazhi është i klikueshëm)
Siç e shohim nga figura 9, ngarkesa e CPU-së nuk kalon 2.5%, dhe memoria është ndarë vetëm 61MB. Kështu, një projekt i vogël në mënyrë ekzekutive konsumon shumë pak burime të integruara.
Pajisja mund të përdoret jo vetëm si kontrollor, por edhe si një server i plotë me pyetje mbi 2000 pika hyrjeje-dali dhe mundësi përkrahjeje të mbi 100 klientëve WEB.
Për shembull, le të lidhim 9 klientë WEB me pajisjen dhe të shohim përparimin e konsumit të burimeve (figura 10).
Figura 10 — Ngarkesa e kapaciteteve llogaritëse të AntexGate duke u lidhur me 9 klientë WEB (imazhi është i klikueshëm)
Siç shihet nga figura më sipër, ngarkesa e CPU-së u rrit në mesatare nga 2.5% në 6%, dhe memoria është ndarë vetëm 3MB më shumë.
Falë rezervës së madhe të burimeve llogaritëse të pajisjes, zhvilluesi nuk ka nevojë të kursejë mbi cilësinë e programit të krijuar në MasterSCADA 4D.
Kros-platformës
Gjithashtu, është me rëndësi të theksohet ndër-platformësimi i sistemit SCADA në shqyrtim, i cili ofron integratorëve një zgjedhje të madhe platformash për realizimin e projekteve të tyre. Falë këtij qasje, kalimi midis sistemeve operative ose arkitekturave të PC-ve është shumë i lehtë.
Përfundimi
MasterSCADA 4D është një produkt relativisht i ri i kompanisë Insat. Aktualisht, informacioni mbi punën me këtë produkt softuerik nuk është aq i shumtë sa do të dëshironim. Megjithatë, mund të shkarkoni një mjedis zhvillimi falas nga faqja zyrtare e kompanisë, e cila ka një dokumentacion të detajuar mbi përdorimin e programit.
Figura 11 — Dera e ndihmës (imazhi është i klikueshëm)
Në përfundim, dëshiroj të theksoj se ky artikull ofron të dhëna hyrëse rreth produktit softuerik MasterSCADA 4D dhe shumë gjëra të tjera mbeten të pa thëna. Megjithatë, me mbështetje nga ju, ne do të lëshojmë shembuj më të detajuar dhe mësime mbi punën me këtë produkt softuerik.
Do të doja të shihja në komentet tuaj se cilat pyetje ju interesojnë më shumë. Dhe ato që do të pyesni më shpesh ne, në mundësinë e duhur, do t'i kthejmë në një mësim për krijimin e projekteve në MasterSCADA 4D.
Burimi: habr.com
