ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?

ด้วยประสบการณ์อันยาวนานในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม เราจึงมุ่งมั่นค้นหาโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความท้าทายต่างๆ ของเราอยู่เสมอ โดยเรามักจะเลือกใช้แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เฉพาะตามข้อกำหนดทางเทคนิคของลูกค้า หากไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ Siemens ร่วมกับพอร์ทัล TIA MasterSCADA 3.XX จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตาม ไม่มีอะไรคงอยู่ตลอดไป...

อ่านเกี่ยวกับประสบการณ์ของฉันในการเปลี่ยนมาใช้ MasterSCADA 4D ข้อกำหนดเบื้องต้น และรายละเอียดเฉพาะของการใช้งานบนคอมพิวเตอร์ฝังตัวที่มีสถาปัตยกรรม ARM

ข้อกำหนดเบื้องต้น

เมื่อเร็วๆ นี้ เราได้เริ่มทดสอบ MasterSCADA 4D ซึ่งเป็นระบบพัฒนาที่ค่อนข้างใหม่ของ Insat ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก เราได้ทำการสำรวจอิสระหลายครั้งในหมู่ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เพื่อพิจารณาว่าระบบ SCADA ใดได้รับความนิยมมากที่สุด (รูปที่ 1) จากผลการสำรวจ MasterSCADA อยู่ในอันดับที่ 1 ของระบบสำหรับใช้ภายในบ้าน

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 1 – ผลการสำรวจระบบ SCADA ที่นิยมใช้มากที่สุด (รูปภาพที่คลิกได้)

ข้อกำหนดเบื้องต้นข้อที่สองสามารถพิจารณาได้...

ทีนี้เรามาพูดถึง MasterSCADA 4D กันต่อ ซึ่งประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์สองส่วน ได้แก่ สภาพแวดล้อมการพัฒนาและสภาพแวดล้อมรันไทม์ เราจะอธิบายแต่ละส่วนประกอบเหล่านี้ด้านล่าง

การพัฒนาสภาพแวดล้อม

โปรเจ็กต์ระบบถูกสร้างขึ้นในสภาพแวดล้อมการพัฒนา MasterSCADA 4D ในการดำเนินการนี้ คุณต้องดาวน์โหลดเวอร์ชันฟรีจากเว็บไซต์ Insat และติดตั้งตามคำแนะนำ

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 2 — อินเทอร์เฟซสภาพแวดล้อมการพัฒนา (รูปภาพที่คลิกได้)

สิ่งแรกที่สะดุดตาคืออินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายของสภาพแวดล้อมการพัฒนาและโครงสร้างลำดับชั้นที่สะดวกสำหรับการสร้างโครงการ ในตอนนี้ คุณสามารถสร้างโปรแกรมได้ไม่เพียงแต่สำหรับเวิร์กสเตชันเท่านั้น แต่สำหรับทั้งระบบ ตั้งแต่ตัวควบคุมไปจนถึงเซิร์ฟเวอร์หรือเวิร์กสเตชันของผู้ปฏิบัติงานภายในโครงการเดียว

สภาพแวดล้อมการพัฒนาใช้งานได้เฉพาะบนระบบปฏิบัติการ OS เท่านั้น Windowsสิ่งนี้ค่อนข้างคุ้นเคยและยอมรับได้ แต่สภาพแวดล้อมการทำงาน (RunTime) กลับสร้างความประหลาดใจอย่างมากด้วยความสามารถในการผสานรวมเข้ากับระบบปฏิบัติการและสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ต่างๆ ซึ่งเราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง

ฉันยังพอใจกับคลังองค์ประกอบภาพขนาดใหญ่อีกด้วย ผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขาจะสามารถค้นหาองค์ประกอบภาพได้โดยไม่ต้องวาดหรือค้นหาไอคอนออนไลน์

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 3 – องค์ประกอบการแสดงภาพ (ภาพที่คลิกได้)

โปรโตคอลการสื่อสาร

ระบบรองรับไดร์เวอร์ต่างๆ (โปรโตคอลการแลกเปลี่ยน) ซึ่งรวมอยู่ใน MasterSCADA 4D ตามค่าเริ่มต้น:

  • Modbus TCP/RTU, RTU ผ่าน TCP
  • ดีคอน
  • OPC ยูเอ/ดีเอ/เอชดีเอ
  • IEC61850
  • SNMP
  • PostgreSQL
  • MQTT
  • IEC104
  • MSSQL
  • MySQL
  • ปรอท(ห้องสมุดแยก)และอื่นๆ

สภาพแวดล้อมรันไทม์

สภาพแวดล้อมรันไทม์สามารถเปิดใช้งานได้บนระบบปฏิบัติการและสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่หลากหลาย คุณยังสามารถเรียกใช้ RunTime บนเครื่องโลคัลได้อีกด้วย สภาพแวดล้อมนี้ติดตั้งพร้อมกับสภาพแวดล้อมการพัฒนาและทำงานเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง (หรือ 32 แท็ก) โดยไม่มีข้อจำกัด

อุปกรณ์ AntexGate

MasterSCADA Runtime ได้รับการติดตั้งไว้ล่วงหน้าเป็นตัวเลือกแยกต่างหากบนพีซีฝังตัว AntexGate ที่ใช้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์และระบบปฏิบัติการ ARM Debianเราจะทำการทดสอบอุปกรณ์นี้

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 4 — อุปกรณ์ AntexGate

คุณสมบัติ:

  • ซีพียู: ARM v8 Cortex-A53 4 คอร์ x64
  • แรม 1.2 เมกะเฮิรตซ์: LPDDR2 1024MB
  • หน่วยความจำถาวร: 8/16/32GB eMMC

คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ได้ ที่นี่.

มารันโปรแกรมในอุปกรณ์ควบคุมกัน ในตัวอย่างนี้ เราได้สร้างระบบโพลลิ่งและควบคุมอุปกรณ์โดยใช้โปรโตคอล Modbus RTU กระบวนการตั้งค่าโพลลิ่งนั้นใช้งานง่ายและค่อนข้างคล้ายกับการตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์ OPC ที่คุ้นเคย อย่างไรก็ตาม RunTime มีไดรเวอร์โปรโตคอลในตัวสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลแล้ว

ยกตัวอย่างเช่น ลองสร้างโปรเจ็กต์ง่ายๆ เพื่อควบคุมปั๊มสามตัวและวาล์วสองตัว ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตแบบนามธรรม ในสภาพแวดล้อมการพัฒนา จะเห็นดังรูปที่ 5

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 5 – โปรเจ็กต์ในสภาพแวดล้อมการพัฒนา (รูปภาพที่คลิกได้)

ผลลัพธ์คือเราได้ไดอะแกรมช่วยจำแบบง่าย (รูปที่ 6) ซึ่งใช้งานได้กับเบราว์เซอร์ใดๆ ที่รองรับ HTML5

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 6 - แผนภาพช่วยจำ (ภาพเคลื่อนไหว GIF สามารถคลิกได้)

ตัวเลือกการแสดงข้อมูล HMI

สามารถเชื่อมต่อกับสภาพแวดล้อมรันไทม์ได้ผ่านทางเว็บ ตัวเลือกนี้จะไม่จำกัดการเลือกไคลเอนต์สำหรับการดูข้อมูลบนไดอะแกรมช่วยจำ
ในกรณีของเรา อุปกรณ์จะส่งข้อมูลออกผ่าน HDMI, อีเทอร์เน็ต และ 3G
เมื่อเชื่อมต่อผ่าน HDMI เราจะเข้าถึง LocalHost 127.0 0.1:8043 ได้ผ่านเบราว์เซอร์ในตัวของ AntexGate หรือเราจะเชื่อมต่อกับที่อยู่ IP:8043 คงที่บนอินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายภายในขององค์กรโดยใช้ "Thin Client" อื่น

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 7 — โครงสร้างการตรวจสอบเว็บ (รูปภาพที่คลิกได้)

การพัฒนาที่น่าสนใจคือโปรโตคอล MQTT ที่รอคอยมายาวนาน ซึ่งโดยทั่วไปจะขาดหายไปสำหรับการตรวจสอบวัตถุระยะไกลในระบบ SCADA
ปัจจุบัน ใครๆ ก็สามารถรับเซิร์ฟเวอร์ VDS บนอินเทอร์เน็ตราคาไม่แพงพร้อมที่อยู่ IP คงที่ (เช่น เซิร์ฟเวอร์เว็บไซต์ของบริษัท) และปรับใช้ MQTT Broker (เช่น Mosquito) บนนั้นได้
การมีเซิร์ฟเวอร์เพียงตัวเดียวพร้อมโบรกเกอร์ MQTT ช่วยให้เราเลิกใช้บริการ IP คงที่ราคาแพงของผู้ให้บริการได้อย่างง่ายดาย และจ่ายเงิน 900 รูเบิลต่อปีแทนที่จะเป็น 4000 รูเบิลสำหรับการสื่อสาร 3G

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 8 — โครงสร้างการตรวจสอบ MQTT (รูปภาพที่คลิกได้)

การออกแบบเครือข่ายนี้ไม่เพียงแต่จะประหยัดปริมาณการรับส่งข้อมูลเท่านั้น แต่ยังช่วยรักษาความปลอดภัยของข้อมูลอีกด้วย เนื่องจากการส่งข้อมูลผ่านโปรโตคอล Modbus TCP ผ่านทางอินเทอร์เน็ตไม่ได้รับประกันความปลอดภัยและคุณภาพของการสื่อสาร
ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถขายโครงการที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยลูกค้าสามารถเลือกผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตของตนเองได้ และไม่ต้องกังวลเรื่องการตั้งค่าและการจัดสรรที่อยู่ IP เพียงใส่ซิมการ์ดหรือเชื่อมต่อกับเราเตอร์ที่มีเซิร์ฟเวอร์ DHCP

ความเร็ว

ประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับโครงการ และสิ่งที่เรียกว่า "งาน" จะช่วยให้เราบรรลุเป้าหมายนี้ โดยค่าเริ่มต้น แต่ละโหนดจะมีเพียงงานเดียว คือ งานหลัก (Primary Task) เมื่อสร้าง ผู้พัฒนาโครงการสามารถสร้างงานได้มากเท่าที่ต้องการสำหรับโครงการนั้นๆ คุณสมบัติการประมวลผล เช่น รอบการประมวลผล จะขึ้นอยู่กับการตั้งค่าของแต่ละงาน แต่ละงานจะทำงานแยกกันบนอุปกรณ์ ขอแนะนำให้สร้างงานหลายงานหากจำเป็นต้องรองรับรอบการประมวลผลที่แตกต่างกันสำหรับโปรแกรมต่างๆ ในโครงการ

ฟีเจอร์นี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่มีโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ แต่ละ "งาน" จะทำงานเป็นกระบวนการแยกกันในระบบ และโหลดจะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งโปรเซสเซอร์ อุปกรณ์ AntexGate มาพร้อมกับโปรเซสเซอร์ ARM ที่มีคอร์ 1.2 GHz จำนวน 4 คอร์ และ RAM ขนาด 1 GB ทำให้สามารถสร้างงานขนาดใหญ่ได้อย่างน้อย 4 งาน และกระจายโหลดไปยังคอร์ต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับ PLC แล้ว อุปกรณ์ AntexGate สามารถให้พลังการประมวลผลได้สูงกว่าอย่างน้อย 4 เท่าในราคาเดียวกัน

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 9 — การโหลดความสามารถการประมวลผลของ AntexGate ในโหมดรันไทม์ (รูปภาพที่คลิกได้)

ดังที่เราเห็นจากรูปที่ 9 การใช้งาน CPU ไม่เกิน 2,5% และจัดสรรหน่วยความจำเพียง 61 MB เท่านั้น ดังนั้น โปรเจกต์ขนาดเล็กนี้จึงใช้ทรัพยากรในตัวน้อยมากในรันไทม์
อุปกรณ์นี้ไม่เพียงใช้เป็นตัวควบคุมเท่านั้น แต่ยังใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์เต็มรูปแบบที่มีการโพลจุดอินพุต/เอาต์พุตมากกว่า 2000 จุด และสามารถรองรับไคลเอนต์ WEB ได้มากกว่า 100 ตัว

ตัวอย่างเช่น ลองเชื่อมต่อไคลเอนต์ WEB จำนวน 9 ตัวเข้ากับอุปกรณ์และดูความคืบหน้าของการใช้ทรัพยากร (รูปที่ 10)

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 10 — การโหลดความจุการประมวลผล AntexGate เมื่อเชื่อมต่อไคลเอนต์ WEB 9 ตัว (รูปภาพที่คลิกได้)

จากรูปด้านบนจะเห็นได้ว่าการใช้งาน CPU เพิ่มขึ้นจาก 2,5% เป็น 6% โดยเฉลี่ย ขณะที่การจัดสรรหน่วยความจำเพิ่มขึ้นเพียง 3MB เท่านั้น
ด้วยทรัพยากรการประมวลผลขนาดใหญ่ของอุปกรณ์ นักพัฒนาจึงไม่จำเป็นต้องละเลยคุณภาพของโปรแกรมที่สร้างใน MasterSCADA 4D

ข้ามแพลตฟอร์ม

ผมขอเน้นย้ำถึงลักษณะการทำงานข้ามแพลตฟอร์มของระบบ SCADA ที่กำลังพิจารณา ซึ่งทำให้ผู้ติดตั้งระบบมีตัวเลือกแพลตฟอร์มที่หลากหลายสำหรับการดำเนินโครงการ แนวทางนี้ทำให้การสลับระหว่างระบบปฏิบัติการหรือสถาปัตยกรรมพีซีเป็นเรื่องง่ายมาก

ข้อสรุป

MasterSCADA 4D เป็นผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างใหม่จาก Insat ปัจจุบันยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับวิธีใช้ซอฟต์แวร์นี้มากเท่าที่ควร อย่างไรก็ตาม คุณสามารถดาวน์โหลดสภาพแวดล้อมการพัฒนาได้ฟรีจากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของบริษัท ซึ่งมีไฟล์ช่วยเหลือโดยละเอียด

ปริญญาโท SCADA 4D ARM ยังมีชีวิตอยู่หรือไม่?
รูปที่ 11 — หน้าต่างช่วยเหลือ (รูปภาพที่คลิกได้)

โดยสรุป ผมขอชี้แจงว่าบทความนี้เป็นเพียงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับซอฟต์แวร์ MasterSCADA 4D และไม่ได้กล่าวถึงรายละเอียดมากนัก อย่างไรก็ตาม ด้วยการสนับสนุนจากคุณ เราจะเผยแพร่ตัวอย่างและบทช่วยสอนการใช้งานซอฟต์แวร์นี้โดยละเอียดมากขึ้น

เรายินดีรับฟังคำถามที่พบบ่อยของคุณในช่องแสดงความคิดเห็น หากเป็นไปได้ เราจะนำคำถามที่พบบ่อยที่สุดไปทำเป็นบทช่วยสอนการสร้างโปรเจกต์ใน MasterSCADA 4D

ที่มา: will.com

ซื้อโฮสติ้งที่เชื่อถือได้สำหรับไซต์ที่มีการป้องกัน DDoS เซิร์ฟเวอร์ VPS VDS 🔥 ซื้อบริการเว็บโฮสติ้งที่เชื่อถือได้ พร้อมระบบป้องกัน DDoS และเซิร์ฟเวอร์ VPS/VDS | ProHoster