రాస్ప్బెర్రీపై SCADA: మిత్ లేదా రియాలిటీ?

శీతాకాలం వస్తున్నది. ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్‌లు (PLCలు) క్రమంగా ఎంబెడెడ్ పర్సనల్ కంప్యూటర్‌లతో భర్తీ చేయబడుతున్నాయి. కంప్యూటర్ల శక్తి ఒక పరికరాన్ని ప్రోగ్రామబుల్ కంట్రోలర్, సర్వర్ మరియు (పరికరం HDMI అవుట్‌పుట్ కలిగి ఉంటే) ఆటోమేటెడ్ ఆపరేటర్ వర్క్‌స్టేషన్ యొక్క కార్యాచరణను పొందుపరచడానికి అనుమతిస్తుంది అనే వాస్తవం దీనికి కారణం. మొత్తం: వెబ్ సర్వర్, OPC భాగం, డేటాబేస్ మరియు వర్క్‌స్టేషన్ ఒకే సందర్భంలో, మరియు ఇవన్నీ ఒక PLC ధర కోసం.

ఈ ఆర్టికల్‌లో పరిశ్రమలో అటువంటి ఎంబెడెడ్ కంప్యూటర్‌లను ఉపయోగించే అవకాశాన్ని పరిశీలిస్తాము. రాస్ప్బెర్రీ పై ఆధారంగా పరికరాన్ని ప్రాతిపదికగా తీసుకుందాం, దానిపై రష్యన్ డిజైన్ యొక్క ఓపెన్ ఫ్రీ ఓపెన్ సోర్స్ SCADA సిస్టమ్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేసే ప్రక్రియను దశల వారీగా వివరిస్తాము - రాపిడ్ SCADA, మరియు నైరూప్య కంప్రెసర్ స్టేషన్ కోసం ప్రాజెక్ట్‌ను అభివృద్ధి చేయండి, పనులు కంప్రెసర్ మరియు మూడు వాల్వ్‌ల రిమోట్ కంట్రోల్, అలాగే కంప్రెస్డ్ ఎయిర్ ప్రొడక్షన్ ప్రాసెస్ యొక్క విజువలైజేషన్ ఉంటుంది.

సమస్యను రెండు విధాలుగా పరిష్కరించవచ్చని వెంటనే రిజర్వేషన్ చేద్దాం. ప్రాథమికంగా, వారు ఏ విధంగానూ ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉండరు, ఏకైక ప్రశ్న సౌందర్య మరియు ఆచరణాత్మక భాగం. కాబట్టి, మాకు అవసరం:

1.1 మొదటి ఎంపిక రాస్ప్బెర్రీ పై 2/3/4 ఉనికిని సూచిస్తుంది, అలాగే USB-to-RS485 కన్వర్టర్ ("విజిల్" అని పిలవబడేది, ఇది Alliexpress నుండి ఆర్డర్ చేయవచ్చు) ఉనికిని సూచిస్తుంది.

మూర్తి 1 - రాస్ప్బెర్రీ పై 2 మరియు USB నుండి RS485 కన్వర్టర్

1.2 రెండవ ఎంపికలో రాస్ప్బెర్రీ ఆధారంగా ఏదైనా రెడీమేడ్ సొల్యూషన్ ఉంటుంది, అంతర్నిర్మిత RS485 పోర్ట్‌లతో పారిశ్రామిక పరిసరాలలో ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల కోసం సిఫార్సు చేయబడింది. ఉదాహరణకు, రాస్ప్బెర్రీ CM2+ మాడ్యూల్ ఆధారంగా మూర్తి 3లో వంటిది.

మూర్తి 2 — AntexGate పరికరం

2. అనేక నియంత్రణ రిజిస్టర్‌ల కోసం మోడ్‌బస్‌తో ఉన్న పరికరం;

3. ప్రాజెక్ట్ను కాన్ఫిగర్ చేయడానికి Windows PC.

అభివృద్ధి దశలు:

1. పార్ట్ I. రాస్ప్బెర్రీపై రాపిడ్ స్కాడాను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం;
2. పార్ట్ II. Windowsలో రాపిడ్ SCADA యొక్క సంస్థాపన;
3. పార్ట్ III. ప్రాజెక్ట్ అభివృద్ధి మరియు పరికరానికి డౌన్‌లోడ్ చేయడం;
4. కంక్లూజన్స్.

పార్ట్ I. రాస్ప్‌బెర్రీపై రాపిడ్ స్కాడాను ఇన్‌స్టాల్ చేస్తోంది

1. పూరించండి రూపం పంపిణీని పొందేందుకు మరియు Linux కోసం తాజా సంస్కరణను డౌన్‌లోడ్ చేయడానికి రాపిడ్ స్కాడా వెబ్‌సైట్‌లో.

2. డౌన్‌లోడ్ చేసిన ఫైల్‌లను అన్జిప్ చేయండి మరియు "స్కాడా" ఫోల్డర్‌ను డైరెక్టరీకి కాపీ చేయండి / ఆప్ట్ పరికరాలు.

3. డైరెక్టరీలో "డెమోన్స్" ఫోల్డర్ నుండి మూడు స్క్రిప్ట్‌లను ఉంచండి /etc/init.d

4. మేము మూడు అప్లికేషన్ ఫోల్డర్‌లకు పూర్తి ప్రాప్యతను అందిస్తాము:

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. స్క్రిప్ట్‌లను ఎక్జిక్యూటబుల్ చేయడం:

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

⠀6. రిపోజిటరీని జోడించండి:

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. మోనో .NET ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ని ఇన్‌స్టాల్ చేయండి:

sudo apt-get install mono-complete

⠀8. Apache HTTP సర్వర్‌ని ఇన్‌స్టాల్ చేయండి:

sudo apt-get install apache2

⠀9. అదనపు మాడ్యూళ్లను ఇన్స్టాల్ చేయండి:

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

⠀10. వెబ్ అప్లికేషన్‌కు లింక్‌ను సృష్టించండి:

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

⠀11. "అపాచీ" ఫోల్డర్‌లో డౌన్‌లోడ్ చేసిన ఆర్కైవ్ నుండి ఫైల్‌ను కాపీ చేయండి scada.conf డైరెక్టరీకి / Etc / apache2 / సైట్లు అందుబాటులో

sudo a2ensite scada.conf

⠀12. ఈ దారిలో వెళ్దాం sudo నానో /etc/apache2/apache2.conf మరియు ఫైల్ చివర కింది వాటిని జోడించండి:

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

⠀13. స్క్రిప్ట్‌ని అమలు చేయండి:

sudo /opt/scada/svc_install.sh

⠀14. రాస్ప్బెర్రీని రీబూట్ చేయండి:

sudo reboot

⠀15. వెబ్‌సైట్ తెరవడం:

http://IP-адрес устройства/scada

⠀16. తెరుచుకునే విండోలో, మీ లాగిన్ నమోదు చేయండి "అడ్మిన్" మరియు పాస్వర్డ్ "12345".

పార్ట్ II. Windowsలో రాపిడ్ SCADAని ఇన్‌స్టాల్ చేస్తోంది

Raspberry మరియు ప్రాజెక్ట్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కాన్ఫిగర్ చేయడానికి Windowsలో Rapid SCADA యొక్క ఇన్‌స్టాలేషన్ అవసరం. సిద్ధాంతపరంగా, మీరు కోరిందకాయలో దీన్ని చేయవచ్చు, కానీ సాంకేతిక మద్దతు Windowsలో అభివృద్ధి వాతావరణాన్ని ఉపయోగించమని మాకు సలహా ఇచ్చింది, ఎందుకంటే ఇది Linux కంటే ఇక్కడ మరింత సరిగ్గా పని చేస్తుంది.

కాబట్టి ప్రారంభిద్దాం:

1. మేము Microsoft .NET ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను తాజా సంస్కరణకు అప్‌డేట్ చేస్తాము;
2. డౌన్లోడ్ పంపిణీ కిట్ Windows కోసం రాపిడ్ SCADA మరియు ఆఫ్‌లైన్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయండి;
3. "అడ్మినిస్ట్రేటర్" అప్లికేషన్‌ను ప్రారంభించండి. అందులో ప్రాజెక్టునే అభివృద్ధి చేస్తాం.

అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, మీరు కొన్ని పాయింట్లకు శ్రద్ధ వహించాలి:

1. ఈ SCADA సిస్టమ్‌లోని రిజిస్టర్‌ల సంఖ్య చిరునామా 1 నుండి ప్రారంభమవుతుంది, కాబట్టి మేము మా రిజిస్టర్‌ల సంఖ్యను ఒకటి పెంచాలి. మా విషయంలో ఇది: 512+1 మరియు మొదలైనవి:

మూర్తి 3 — రాపిడ్ SCADAలో రిజిస్టర్‌ల సంఖ్య (చిత్రాన్ని క్లిక్ చేయదగినది)

2. డైరెక్టరీలను రీకాన్ఫిగర్ చేయడానికి మరియు Linux ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌లో ప్రాజెక్ట్‌ను సరిగ్గా అమలు చేయడానికి, సెట్టింగ్‌లలో మీరు “సర్వర్” -> “జనరల్ సెట్టింగ్‌లు”కి వెళ్లి “Linux కోసం” బటన్‌ను క్లిక్ చేయాలి:

మూర్తి 4 - రాపిడ్ SCADAలో డైరెక్టరీలను రీకాన్ఫిగర్ చేయడం (చిత్రాన్ని క్లిక్ చేయదగినది)

3. పరికరం యొక్క Linux సిస్టమ్‌లో నిర్వచించిన విధంగానే Modbus RTU కోసం పోలింగ్ పోర్ట్‌ను నిర్వచించండి. మా విషయంలో అది /dev/ttyUSB0

మూర్తి 5 - రాపిడ్ SCADAలో డైరెక్టరీలను రీకాన్ఫిగర్ చేయడం (చిత్రాన్ని క్లిక్ చేయదగినది)

మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, అన్ని అదనపు ఇన్‌స్టాలేషన్ సూచనలను దీని నుండి పొందవచ్చు సంస్థ వెబ్ సైట్ లేదా వారిపై youtube ఛానల్.

పార్ట్ III. ప్రాజెక్ట్ అభివృద్ధి మరియు పరికరానికి డౌన్‌లోడ్ చేస్తోంది

ప్రాజెక్ట్ యొక్క అభివృద్ధి మరియు విజువలైజేషన్ నేరుగా బ్రౌజర్‌లోనే సృష్టించబడుతుంది. డెస్క్‌టాప్ SCADA సిస్టమ్‌ల తర్వాత ఇది పూర్తిగా ఆచారం కాదు, కానీ ఇది చాలా సాధారణం.

విడిగా, నేను విజువలైజేషన్ ఎలిమెంట్ల పరిమిత సెట్‌ను గమనించాలనుకుంటున్నాను (మూర్తి 6). అంతర్నిర్మిత భాగాలలో LED, బటన్, టోగుల్ స్విచ్, లింక్ మరియు పాయింటర్ ఉన్నాయి. అయితే, పెద్ద ప్లస్ ఏమిటంటే ఈ SCADA సిస్టమ్ డైనమిక్ ఇమేజ్‌లు మరియు టెక్స్ట్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది. గ్రాఫిక్ ఎడిటర్‌ల (కోరెల్, అడోబ్ ఫోటోషాప్, మొదలైనవి) కనీస జ్ఞానంతో, మీరు మీ స్వంత చిత్రాలు, మూలకాలు మరియు అల్లికల లైబ్రరీలను సృష్టించవచ్చు మరియు GIF మూలకాల కోసం మద్దతు సాంకేతిక ప్రక్రియ యొక్క విజువలైజేషన్‌కు యానిమేషన్‌ను జోడించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

మూర్తి 6 — ర్యాపిడ్ SCADAలో స్కీమ్ ఎడిటర్ సాధనాలు

ఈ కథనం యొక్క ఫ్రేమ్‌వర్క్‌లో, రాపిడ్ SCADAలో గ్రాఫికల్‌గా ప్రాజెక్ట్‌ను రూపొందించే ప్రక్రియను దశలవారీగా వివరించే లక్ష్యం లేదు. అందువల్ల, మేము ఈ అంశంపై వివరంగా నివసించము. డెవలపర్ వాతావరణంలో, కంప్రెసర్ స్టేషన్ కోసం మా సాధారణ ప్రాజెక్ట్ “కంప్రెస్డ్ ఎయిర్ సప్లై సిస్టమ్” ఇలా కనిపిస్తుంది (మూర్తి 7):

మూర్తి 7 — రాపిడ్ SCADAలో స్కీమ్ ఎడిటర్ (చిత్రాన్ని క్లిక్ చేయదగినది)

తర్వాత, మా ప్రాజెక్ట్‌ను పరికరానికి అప్‌లోడ్ చేయండి. దీన్ని చేయడానికి, ప్రాజెక్ట్‌ను లోకల్ హోస్ట్‌కి కాకుండా మా ఎంబెడెడ్ కంప్యూటర్‌కు బదిలీ చేయడానికి మేము పరికరం యొక్క IP చిరునామాను సూచిస్తాము:

మూర్తి 8 - ప్రాజెక్ట్‌ను ర్యాపిడ్ SCADAలో పరికరానికి అప్‌లోడ్ చేస్తోంది (చిత్రాన్ని క్లిక్ చేయదగినది)

ఫలితంగా, మనకు ఇలాంటిదే వచ్చింది (మూర్తి 9). స్క్రీన్ ఎడమ వైపున మొత్తం సిస్టమ్ (కంప్రెసర్) యొక్క ఆపరేటింగ్ స్థితిని ప్రతిబింబించే LED లు ఉన్నాయి, అలాగే వాల్వ్‌ల ఆపరేటింగ్ స్థితి (ఓపెన్ లేదా క్లోజ్డ్) మరియు స్క్రీన్ మధ్య భాగంలో ఒక విజువలైజేషన్ ఉంది. టోగుల్ స్విచ్‌లను ఉపయోగించి పరికరాలను నియంత్రించే సామర్థ్యంతో కూడిన సాంకేతిక ప్రక్రియ. ఒక నిర్దిష్ట వాల్వ్ తెరిచినప్పుడు, వాల్వ్ మరియు సంబంధిత లైన్ రెండింటి రంగు బూడిద నుండి ఆకుపచ్చగా మారుతుంది.

మూర్తి 9 — కంప్రెసర్ స్టేషన్ ప్రాజెక్ట్ (GIF యానిమేషన్ క్లిక్ చేయదగినది)

ఇది మీరు సమీక్ష కోసం ఈ ప్రాజెక్ట్ ఫైల్‌ని డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు.

మూర్తి 10 మొత్తం ఫలితం ఎలా ఉంటుందో చూపిస్తుంది.

మూర్తి 10 - రాస్ప్బెర్రీపై SCADA వ్యవస్థ

కనుగొన్న

శక్తివంతమైన ఎంబెడెడ్ ఇండస్ట్రియల్ కంప్యూటర్‌ల ఆవిర్భావం ప్రోగ్రామబుల్ లాజిక్ కంట్రోలర్‌ల కార్యాచరణను విస్తరించడం మరియు పూర్తి చేయడం సాధ్యపడుతుంది. వాటిపై ఇలాంటి SCADA సిస్టమ్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేయడం చిన్న ఉత్పత్తి లేదా సాంకేతిక ప్రక్రియ యొక్క పనులను కవర్ చేస్తుంది. పెద్ద సంఖ్యలో వినియోగదారులు లేదా పెరిగిన భద్రతా అవసరాలతో పెద్ద పనుల కోసం, మీరు పూర్తి స్థాయి సర్వర్‌లు, ఆటోమేషన్ క్యాబినెట్‌లు మరియు సాధారణ PLCలను ఇన్‌స్టాల్ చేయాల్సి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, చిన్న పారిశ్రామిక భవనాలు, బాయిలర్ గృహాలు, పంపింగ్ స్టేషన్లు లేదా స్మార్ట్ గృహాలు వంటి మీడియం మరియు చిన్న ఆటోమేషన్ పాయింట్ల కోసం, అటువంటి పరిష్కారం సముచితంగా కనిపిస్తుంది. మా లెక్కల ప్రకారం, అటువంటి పరికరాలు గరిష్టంగా 500 డేటా ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ పాయింట్‌లతో పని చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి.

మీకు వివిధ గ్రాఫిక్ ఎడిటర్‌లలో గీయడంలో అనుభవం ఉంటే మరియు మీరు జ్ఞాపకశక్తి రేఖాచిత్రాల మూలకాలను మీరే సృష్టించవలసి ఉంటుందనే వాస్తవాన్ని పట్టించుకోకపోతే, రాస్ప్బెర్రీ కోసం రాపిడ్ SCADA తో ఎంపిక చాలా సరైనది. రెడీమేడ్ సొల్యూషన్‌గా దాని కార్యాచరణ కొంతవరకు పరిమితం చేయబడింది, ఎందుకంటే ఇది ఓపెన్ సోర్స్, కానీ ఇది ఇప్పటికీ చిన్న పారిశ్రామిక భవనం యొక్క పనులను కవర్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. అందువల్ల, మీరు మీ కోసం విజువలైజేషన్ టెంప్లేట్‌లను సిద్ధం చేసుకుంటే, మీ ప్రాజెక్ట్‌లలో కొంత భాగాన్ని ఏకీకృతం చేయడానికి ఈ పరిష్కారాన్ని ఉపయోగించడం చాలా సాధ్యమే.

కాబట్టి, రాస్ప్‌బెర్రీపై అటువంటి పరిష్కారం మీకు ఎంత ఉపయోగకరంగా ఉంటుందో మరియు మీ ప్రాజెక్ట్‌లు Linuxలో ఓపెన్ సోర్స్ SCADA సిస్టమ్‌లతో ఎంతగా మార్చుకోగలవో అర్థం చేసుకోవడానికి, ఒక సహేతుకమైన ప్రశ్న తలెత్తుతుంది: మీరు ఏ SCADA సిస్టమ్‌లను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు?

నమోదు చేసుకున్న వినియోగదారులు మాత్రమే సర్వేలో పాల్గొనగలరు. సైన్ ఇన్ చేయండిదయచేసి.

మీరు ఏ SCADA సిస్టమ్‌లను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు?

• 35.2%SIMATIC WinCC (TIA పోర్టల్)18

• 7.8%Intouch Wonderware4

• 5.8%ట్రేస్ మోడ్3

• 15.6%CoDeSys8

• 0%ఆదికాండము 0

• 3.9%PCVue సొల్యూషన్స్2

• 3.9%విజియో సిటెక్ట్2

• 17.6%మాస్టర్ SCADA9

• 3.9%iRidium మొబైల్2

• 3.9%సింపుల్-స్కాడా2

• 7.8%రాపిడ్ SCADA4

• 1.9%మొత్తం SCADA1

• 39.2%మరొక ఎంపిక (సమాధానం కామెంట్‌లో)20

51 మంది వినియోగదారులు ఓటు వేశారు. 33 మంది వినియోగదారులు దూరంగా ఉన్నారు.

మూలం: www.habr.com