ராஸ்பெர்ரி மீது SCADA: கட்டுக்கதை அல்லது உண்மை?

குளிர்காலம் வருகிறது. நிரல்படுத்தக்கூடிய லாஜிக் கன்ட்ரோலர்கள் (PLCs) படிப்படியாக உட்பொதிக்கப்பட்ட தனிப்பட்ட கணினிகளால் மாற்றப்படுகின்றன. நிரல்படுத்தக்கூடிய கட்டுப்படுத்தி, சேவையகம் மற்றும் (சாதனத்தில் HDMI வெளியீடு இருந்தால்) ஒரு தானியங்கி ஆபரேட்டர் பணிநிலையத்தின் செயல்பாட்டை இணைக்க கணினிகளின் சக்தி ஒரு சாதனத்தை அனுமதிக்கிறது என்பதே இதற்குக் காரணம். மொத்தம்: இணையச் சேவையகம், OPC பகுதி, தரவுத்தளம் மற்றும் பணிநிலையம், இவை அனைத்தும் ஒரு PLC இன் விலைக்கு.

இத்தகைய உட்பொதிக்கப்பட்ட கணினிகளை தொழில்துறையில் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகளை இந்த கட்டுரையில் பரிசீலிப்போம். Raspberry Pi ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு சாதனத்தை ஒரு அடிப்படையாக எடுத்துக்கொள்வோம், அதில் ரஷ்ய வடிவமைப்பின் திறந்த இலவச திறந்த மூல SCADA அமைப்பை நிறுவும் செயல்முறையை படிப்படியாக விவரிக்கவும் - Rapid SCADA, மேலும் ஒரு சுருக்க அமுக்கி நிலையத்திற்கான திட்டத்தை உருவாக்கவும், பணிகள் இதில் ஒரு அமுக்கி மற்றும் மூன்று வால்வுகளின் ரிமோட் கண்ட்ரோல், அத்துடன் சுருக்கப்பட்ட காற்று உற்பத்தி செயல்முறையின் காட்சிப்படுத்தல் ஆகியவை அடங்கும்.

பிரச்சனையை இரண்டு வழிகளில் தீர்க்கலாம் என்று உடனடியாக முன்பதிவு செய்வோம். அடிப்படையில், அவர்கள் எந்த வகையிலும் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுவதில்லை, ஒரே கேள்வி அழகியல் மற்றும் நடைமுறை கூறு ஆகும். எனவே, நமக்குத் தேவை:

1.1 முதல் விருப்பம் ராஸ்பெர்ரி பை 2/3/4 இருப்பதையும், USB-to-RS485 மாற்றி இருப்பதையும் குறிக்கிறது ("விசில்" என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது Alliexpress இலிருந்து ஆர்டர் செய்யப்படலாம்).

படம் 1 - ராஸ்பெர்ரி பை 2 மற்றும் USB முதல் RS485 மாற்றி

1.2 இரண்டாவது விருப்பமானது ராஸ்பெர்ரியை அடிப்படையாகக் கொண்ட எந்தவொரு ஆயத்த தீர்வையும் உள்ளடக்கியது, உள்ளமைக்கப்பட்ட RS485 போர்ட்களுடன் தொழில்துறை சூழல்களில் நிறுவலுக்கு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, படம் 2 இல் உள்ளதைப் போன்றது, Raspberry CM3+ தொகுதியை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

படம் 2 - AntexGate சாதனம்

2. பல கட்டுப்பாட்டு பதிவேடுகளுக்கான மோட்பஸ் கொண்ட சாதனம்;

3. திட்டத்தை கட்டமைக்க விண்டோஸ் பிசி.

வளர்ச்சி நிலைகள்:

1. பகுதி I. ராஸ்பெர்ரியில் ரேபிட் ஸ்காடாவை நிறுவுதல்;
2. பகுதி II. Windows இல் Rapid SCADA இன் நிறுவல்;
3. பகுதி III. திட்ட உருவாக்கம் மற்றும் சாதனத்தில் பதிவிறக்கம்;
4. முடிவுகளையும் அறிவித்துள்ளன.

பகுதி I. ராஸ்பெர்ரியில் ரேபிட் ஸ்காடாவை நிறுவுதல்

1. நிரப்பவும் வடிவம் Rapid Scada இணையதளத்தில் விநியோகத்தைப் பெறவும் மற்றும் Linux க்கான சமீபத்திய பதிப்பைப் பதிவிறக்கவும்.

2. பதிவிறக்கம் செய்யப்பட்ட கோப்புகளை அன்சிப் செய்து, "ஸ்காடா" கோப்புறையை கோப்பகத்திற்கு நகலெடுக்கவும் / விலகல் சாதனங்கள்.

3. கோப்பகத்தில் "டெமன்ஸ்" கோப்புறையிலிருந்து மூன்று ஸ்கிரிப்ட்களை வைக்கவும் /etc/init.d

4. நாங்கள் மூன்று பயன்பாட்டு கோப்புறைகளுக்கு முழு அணுகலை வழங்குகிறோம்:

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. ஸ்கிரிப்ட்களை இயக்கக்கூடியதாக மாற்றுதல்:

sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh

⠀6. ஒரு களஞ்சியத்தைச் சேர்க்கவும்:

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. Mono .NET கட்டமைப்பை நிறுவவும்:

sudo apt-get install mono-complete

⠀8. Apache HTTP சேவையகத்தை நிறுவவும்:

sudo apt-get install apache2

⠀9. கூடுதல் தொகுதிகளை நிறுவவும்:

sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4

⠀10. இணைய பயன்பாட்டிற்கான இணைப்பை உருவாக்கவும்:

sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada

⠀11. "அப்பாச்சி" கோப்புறையில் பதிவிறக்கம் செய்யப்பட்ட காப்பகத்திலிருந்து கோப்பை நகலெடுக்கவும் scada.conf அடைவுக்கு / போன்றவை / apache2 / தளங்கள் கிடைக்கக்கூடிய

sudo a2ensite scada.conf

⠀12. இந்த பாதையில் செல்வோம் sudo nano /etc/apache2/apache2.conf கோப்பின் முடிவில் பின்வருவனவற்றைச் சேர்க்கவும்:

<Directory /var/www/html/scada/>
  <FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
    Require all denied
  </FilesMatch>
</Directory>

⠀13. ஸ்கிரிப்டை இயக்கவும்:

sudo /opt/scada/svc_install.sh

⠀14. ராஸ்பெர்ரியை மீண்டும் துவக்கவும்:

sudo reboot

⠀15. இணையதளத்தைத் திறப்பது:

http://IP-адрес устройства/scada

⠀16. திறக்கும் சாளரத்தில், உங்கள் உள்நுழைவை உள்ளிடவும் "நிர்வாகம்" மற்றும் கடவுச்சொல் "12345".

பகுதி II. விண்டோஸில் Rapid SCADA ஐ நிறுவுகிறது

ராஸ்பெர்ரி மற்றும் ப்ராஜெக்ட் உள்ளமைவை உள்ளமைக்க Windows இல் Rapid SCADA இன் நிறுவல் தேவைப்படும். கோட்பாட்டில், நீங்கள் இதை ராஸ்பெர்ரியிலேயே செய்யலாம், ஆனால் விண்டோஸில் மேம்பாட்டு சூழலைப் பயன்படுத்த தொழில்நுட்ப ஆதரவு எங்களுக்கு அறிவுறுத்தியது, ஏனெனில் இது லினக்ஸை விட இங்கே சரியாக வேலை செய்கிறது.

எனவே தொடங்குவோம்:

1. Microsoft .NET Framework ஐ சமீபத்திய பதிப்பிற்கு மேம்படுத்துகிறோம்;
2. பதிவிறக்க விநியோக தொகுப்பு விண்டோஸிற்கான விரைவான SCADA மற்றும் ஆஃப்லைனில் நிறுவவும்;
3. "நிர்வாகி" பயன்பாட்டைத் தொடங்கவும். அதில் நாமே திட்டத்தை உருவாக்குவோம்.

வளரும் போது, ​​​​நீங்கள் சில புள்ளிகளுக்கு கவனம் செலுத்த வேண்டும்:

1. இந்த SCADA அமைப்பில் உள்ள பதிவேடுகளின் எண்ணிடுதல் முகவரி 1 இலிருந்து தொடங்குகிறது, எனவே எங்கள் பதிவேடுகளின் எண்ணிக்கையை ஒன்றால் அதிகரிக்க வேண்டியிருந்தது. எங்கள் விஷயத்தில் இது: 512+1 மற்றும் பல:

படம் 3 — ரேபிட் ஸ்காடாவில் உள்ள பதிவேடுகளின் எண்ணிக்கை (படம் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

2. கோப்பகங்களை மறுகட்டமைக்க மற்றும் லினக்ஸ் இயக்க முறைமையில் திட்டத்தை சரியாக வரிசைப்படுத்த, அமைப்புகளில் நீங்கள் "சேவையகம்" -> "பொது அமைப்புகள்" என்பதற்குச் சென்று "லினக்ஸுக்கு" பொத்தானைக் கிளிக் செய்ய வேண்டும்:

படம் 4 - ரேபிட் ஸ்காடாவில் கோப்பகங்களை மறுகட்டமைத்தல் (படம் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

3. சாதனத்தின் Linux அமைப்பில் வரையறுக்கப்பட்டுள்ள அதே வழியில் Modbus RTU க்கான வாக்குச் சாவடியை வரையறுக்கவும். எங்கள் விஷயத்தில் அது /dev/ttyUSB0

படம் 5 - ரேபிட் ஸ்காடாவில் கோப்பகங்களை மறுகட்டமைத்தல் (படம் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

உங்களிடம் ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால், அனைத்து கூடுதல் நிறுவல் வழிமுறைகளையும் பெறலாம் நிறுவனத்தின் இணையதளம் அல்லது அவர்களின் மீது youtube சேனல்.

பகுதி III. திட்ட உருவாக்கம் மற்றும் சாதனத்தில் பதிவிறக்கம்

திட்டத்தின் மேம்பாடு மற்றும் காட்சிப்படுத்தல் நேரடியாக உலாவியில் உருவாக்கப்பட்டது. டெஸ்க்டாப் SCADA அமைப்புகளுக்குப் பிறகு இது முற்றிலும் வழக்கமாக இல்லை, ஆனால் இது மிகவும் பொதுவானது.

தனித்தனியாக, காட்சிப்படுத்தல் கூறுகளின் வரையறுக்கப்பட்ட தொகுப்பை நான் கவனிக்க விரும்புகிறேன் (படம் 6). உள்ளமைக்கப்பட்ட கூறுகளில் LED, ஒரு பொத்தான், ஒரு மாற்று சுவிட்ச், ஒரு இணைப்பு மற்றும் ஒரு சுட்டிக்காட்டி ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், பெரிய பிளஸ் என்னவென்றால், இந்த SCADA அமைப்பு மாறும் படங்கள் மற்றும் உரையை ஆதரிக்கிறது. கிராஃபிக் எடிட்டர்கள் (கோரல், அடோப் ஃபோட்டோஷாப், முதலியன) பற்றிய குறைந்தபட்ச அறிவைக் கொண்டு, நீங்கள் படங்கள், கூறுகள் மற்றும் அமைப்புகளின் சொந்த நூலகங்களை உருவாக்கலாம், மேலும் GIF கூறுகளுக்கான ஆதரவு தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் காட்சிப்படுத்தலுக்கு அனிமேஷனைச் சேர்க்க உங்களை அனுமதிக்கும்.

படம் 6 — ரேபிட் ஸ்காடாவில் ஸ்கீம் எடிட்டர் கருவிகள்

இந்தக் கட்டுரையின் கட்டமைப்பிற்குள், ரேபிட் ஸ்காடாவில் ஒரு திட்டத்தை வரைபடமாக உருவாக்கும் செயல்முறையை படிப்படியாக விவரிக்க எந்த இலக்கும் இல்லை. எனவே, இந்த விஷயத்தில் நாங்கள் விரிவாக வாழ மாட்டோம். டெவலப்பர் சூழலில், ஒரு அமுக்கி நிலையத்திற்கான எங்கள் எளிய திட்டமான “அமுக்கப்பட்ட காற்று விநியோக அமைப்பு” இது போல் தெரிகிறது (படம் 7):

படம் 7 — ரேபிட் ஸ்காடாவில் ஸ்கீம் எடிட்டர் (படம் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

அடுத்து, எங்கள் திட்டத்தை சாதனத்தில் பதிவேற்றவும். இதைச் செய்ய, திட்டத்தை லோக்கல் ஹோஸ்டுக்கு மாற்றுவதற்கு சாதனத்தின் ஐபி முகவரியைக் குறிப்பிடுகிறோம், ஆனால் எங்கள் உட்பொதிக்கப்பட்ட கணினிக்கு:

படம் 8 - ரேபிட் ஸ்காடாவில் உள்ள சாதனத்தில் திட்டத்தைப் பதிவேற்றுகிறது (படம் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

இதன் விளைவாக, எங்களுக்கு இதே போன்ற ஒன்று கிடைத்தது (படம் 9). திரையின் இடது பக்கத்தில் முழு அமைப்பின் (கம்ப்ரசர்) இயக்க நிலையையும், வால்வுகளின் இயக்க நிலையையும் (திறந்த அல்லது மூடிய) பிரதிபலிக்கும் LED கள் உள்ளன, மேலும் திரையின் மையப் பகுதியில் ஒரு காட்சிப்படுத்தல் உள்ளது. மாற்று சுவிட்சுகளைப் பயன்படுத்தி சாதனங்களைக் கட்டுப்படுத்தும் திறன் கொண்ட தொழில்நுட்ப செயல்முறை. ஒரு குறிப்பிட்ட வால்வு திறக்கப்படும் போது, ​​வால்வு மற்றும் தொடர்புடைய நெடுஞ்சாலை ஆகிய இரண்டின் நிறமும் சாம்பல் நிறத்தில் இருந்து பச்சை நிறமாக மாறுகிறது.

படம் 9 — அமுக்கி நிலையத் திட்டம் (GIF அனிமேஷன் கிளிக் செய்யக்கூடியது)

இது மதிப்பாய்வுக்காக இந்தத் திட்டத்தின் கோப்பை நீங்கள் பதிவிறக்கலாம்.

ஒட்டுமொத்த முடிவு எப்படி இருக்கும் என்பதை படம் 10 காட்டுகிறது.

படம் 10 - ராஸ்பெர்ரி மீது SCADA அமைப்பு

கண்டுபிடிப்புகள்

சக்திவாய்ந்த உட்பொதிக்கப்பட்ட தொழில்துறை கணினிகளின் தோற்றம் நிரல்படுத்தக்கூடிய லாஜிக் கன்ட்ரோலர்களின் செயல்பாட்டை விரிவுபடுத்துவதையும் பூர்த்தி செய்வதையும் சாத்தியமாக்குகிறது. அவற்றில் ஒத்த SCADA அமைப்புகளை நிறுவுவது ஒரு சிறிய உற்பத்தி அல்லது தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் பணிகளை உள்ளடக்கும். அதிக எண்ணிக்கையிலான பயனர்கள் அல்லது அதிகரித்த பாதுகாப்புத் தேவைகளைக் கொண்ட பெரிய பணிகளுக்கு, நீங்கள் பெரும்பாலும் முழு அளவிலான சேவையகங்கள், ஆட்டோமேஷன் பெட்டிகள் மற்றும் வழக்கமான PLC களை நிறுவ வேண்டும். இருப்பினும், சிறிய தொழில்துறை கட்டிடங்கள், கொதிகலன் வீடுகள், பம்பிங் நிலையங்கள் அல்லது ஸ்மார்ட் வீடுகள் போன்ற நடுத்தர மற்றும் சிறிய ஆட்டோமேஷன் புள்ளிகளுக்கு, அத்தகைய தீர்வு பொருத்தமானதாக தோன்றுகிறது. எங்கள் கணக்கீடுகளின்படி, அத்தகைய சாதனங்கள் 500 தரவு உள்ளீடு/வெளியீட்டு புள்ளிகள் வரையிலான பணிகளுக்கு ஏற்றவை.

பல்வேறு கிராஃபிக் எடிட்டர்களில் வரைவதில் உங்களுக்கு அனுபவம் இருந்தால் மற்றும் நினைவூட்டல் வரைபடங்களின் கூறுகளை நீங்களே உருவாக்க வேண்டும் என்ற உண்மையைப் பொருட்படுத்தவில்லை என்றால், ராஸ்பெர்ரிக்கான ரேபிட் ஸ்காடாவுடனான விருப்பம் மிகவும் உகந்ததாகும். ஆயத்த தீர்வாக அதன் செயல்பாடு ஓரளவு குறைவாகவே உள்ளது, ஏனெனில் இது திறந்த மூலமானது, ஆனால் இது ஒரு சிறிய தொழில்துறை கட்டிடத்தின் பணிகளை மறைக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. எனவே, உங்களுக்காக காட்சிப்படுத்தல் வார்ப்புருக்களை நீங்கள் தயார் செய்தால், உங்கள் திட்டங்களின் சில பகுதியை ஒருங்கிணைக்க இந்த தீர்வைப் பயன்படுத்துவது மிகவும் சாத்தியமாகும்.

எனவே, Raspberry இல் அத்தகைய தீர்வு உங்களுக்கு எவ்வளவு பயனுள்ளதாக இருக்கும் மற்றும் Linux இல் திறந்த மூல SCADA சிஸ்டம் மூலம் உங்கள் திட்டங்கள் எவ்வளவு மாற்றத்தக்கவை என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு, ஒரு நியாயமான கேள்வி எழுகிறது: எந்த SCADA அமைப்புகளை நீங்கள் அடிக்கடி பயன்படுத்துகிறீர்கள்?

பதிவு செய்த பயனர்கள் மட்டுமே கணக்கெடுப்பில் பங்கேற்க முடியும். உள்நுழையவும், தயவு செய்து.

எந்த SCADA அமைப்புகளை நீங்கள் அடிக்கடி பயன்படுத்துகிறீர்கள்?

• 35.2%சிமாடிக் வின்சிசி (டிஐஏ போர்டல்)18

• 7.8%Intouch Wonderware4

• 5.8%டிரேஸ் மோடு3

• 15.6%கோடீசிஸ்8

• 0%ஆதியாகமம் 0

• 3.9%PCVue தீர்வுகள்2

• 3.9%விஜியோ சிடெக்ட்2

• 17.6%மாஸ்டர் SCADA9

• 3.9%iRidium மொபைல்2

• 3.9%எளிய-ஸ்காடா2

• 7.8%விரைவான SCADA4

• 1.9%மொத்த SCADA1

• 39.2%மற்றொரு விருப்பம் (கருத்தில் பதில்)20

51 பயனர்கள் வாக்களித்தனர். 33 பயனர்கள் வாக்களிக்கவில்லை.

ஆதாரம்: www.habr.com