Parating na ang taglamig. Ang mga Programmable logic controllers (PLCs) ay unti-unting pinapalitan ng mga naka-embed na personal na computer. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kapangyarihan ng mga computer ay nagpapahintulot sa isang device na isama ang functionality ng isang programmable controller, isang server, at (kung ang device ay may HDMI output) ay isang automated na workstation ng operator. Kabuuan: Web server, bahagi ng OPC, database at workstation sa isang kaso, at lahat ng ito para sa halaga ng isang PLC.
Sa artikulong ito isasaalang-alang namin ang posibilidad ng paggamit ng mga naka-embed na computer sa industriya. Kumuha tayo ng isang aparato batay sa Raspberry Pi bilang batayan, hakbang-hakbang na ilarawan ang proseso ng pag-install ng isang bukas na libreng Open Source SCADA system ng disenyo ng Ruso dito - Rapid SCADA, at bumuo din ng isang proyekto para sa isang abstract na istasyon ng compressor, ang mga gawain ng na magsasama ng remote control ng isang compressor at tatlong valves, pati na rin ang visualization ng teknolohikal na proseso ng compressed air production.
Magpareserba agad tayo na ang problema ay malulutas sa dalawang paraan. Sa panimula, hindi sila naiiba sa bawat isa sa anumang paraan, ang tanging tanong ay ang aesthetic at praktikal na bahagi. Kaya, kailangan namin:
1.1 Ang unang pagpipilian ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng Raspberry Pi 2/3/4 mismo, pati na rin ang pagkakaroon ng isang USB-to-RS485 converter (ang tinatawag na "whistle", na maaaring i-order mula sa Alliexpress).
Figure 1 - Raspberry Pi 2 at USB sa RS485 converter
1.2 Kasama sa pangalawang opsyon ang anumang handa na solusyon batay sa Raspberry, na inirerekomenda para sa mga pag-install sa mga pang-industriyang kapaligiran na may built-in na RS485 port. Halimbawa, tulad ng sa Figure 2, batay sa module ng Raspberry CM3+.
Figure 2 — AntexGate device
2. Device na may Modbus para sa ilang control registers;
3. Windows PC upang i-configure ang proyekto.
Mga yugto ng pag-unlad:
Bahagi I. Pag-install ng Rapid SCADA sa Raspberry
1. Punan sa Rapid Scada website upang makuha ang pamamahagi at i-download ang pinakabagong bersyon para sa Linux.
2. I-unzip ang mga na-download na file at kopyahin ang folder na "scada" sa direktoryo / opt mga aparato
3. Maglagay ng tatlong script mula sa folder na "mga daemon" sa direktoryo /etc/init.d
4. Nagbibigay kami ng ganap na access sa tatlong folder ng application:
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. Paggawa ng mga script na maipapatupad:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh
sudo /opt/scada/make_executable.sh⠀6. Magdagdag ng repositoryo:
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. I-install ang Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete⠀8. I-install ang Apache HTTP server:
sudo apt-get install apache2⠀9. Mag-install ng mga karagdagang module:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4⠀10. Lumikha ng link sa Web application:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada⠀ 11. Kopyahin ang file mula sa na-download na archive sa folder na "apache". scada.conf sa direktoryo / etc / apache2 / sites-available
sudo a2ensite scada.conf⠀12. Tara na sa landas na ito sudo nano /etc/apache2/apache2.conf at idagdag ang sumusunod sa dulo ng file:
<Directory /var/www/html/scada/>
<FilesMatch ".(xml|log|bak)$">
Require all denied
</FilesMatch>
</Directory>⠀13. Isagawa ang script:
sudo /opt/scada/svc_install.sh⠀ 14. I-reboot ang Raspberry:
sudo reboot⠀ 15. Pagbubukas ng website:
http://IP-адрес устройства/scada⠀ 16. Sa window na bubukas, ipasok ang iyong login "Admin" at password "12345".
Bahagi II. Pag-install ng Rapid SCADA sa Windows
Ang pag-install ng Rapid SCADA sa Windows ay kinakailangan upang i-configure ang Raspberry at pagsasaayos ng proyekto. Sa teorya, magagawa mo ito sa mismong raspberry, ngunit pinayuhan kami ng teknikal na suporta na gamitin ang kapaligiran ng pag-unlad sa Windows, dahil ito ay gumagana nang mas tama dito kaysa sa Linux.
Kaya magsimula tayo:
- Ina-update namin ang Microsoft .NET Framework sa pinakabagong bersyon;
- Pag-download Rapid SCADA para sa Windows at i-install offline;
- Ilunsad ang application na "Administrator". Sa loob nito ay bubuuin natin ang mismong proyekto.
Kapag umuunlad, kailangan mong bigyang pansin ang ilang mga punto:
1. Ang pagnunumero ng mga rehistro sa sistemang ito ng SCADA ay nagsisimula sa address 1, kaya kinailangan naming dagdagan ng isa ang pagnunumero ng aming mga rehistro. Sa aming kaso ito ay: 512+1 at iba pa:
Figure 3 — Pagnumero ng mga rehistro sa Rapid SCADA (picture clickable)
2. Upang muling i-configure ang mga direktoryo at i-deploy nang tama ang proyekto sa operating system ng Linux, sa mga setting na kailangan mong pumunta sa "Server" -> "Mga Pangkalahatang Setting" at i-click ang pindutang "Para sa Linux":
Figure 4 - Muling pag-configure ng mga direktoryo sa Rapid SCADA (picture clickable)
3. Tukuyin ang polling port para sa Modbus RTU sa parehong paraan tulad ng tinukoy sa Linux system ng device. Sa aming kaso ito ay /dev/ttyUSB0
Figure 5 - Muling pag-configure ng mga direktoryo sa Rapid SCADA (picture clickable)
Kung mayroon kang anumang mga katanungan, ang lahat ng karagdagang mga tagubilin sa pag-install ay maaaring makuha mula sa o sa kanilang .
Bahagi III. Pag-unlad ng proyekto at pag-download sa device
Ang pagbuo at visualization ng proyekto ay direktang nilikha sa browser mismo. Ito ay hindi ganap na kaugalian pagkatapos ng mga desktop SCADA system, ngunit ito ay medyo karaniwan.
Hiwalay, nais kong tandaan ang limitadong hanay ng mga elemento ng visualization (Larawan 6). Kasama sa mga built-in na bahagi ang LED, button, toggle switch, link at pointer. Gayunpaman, ang malaking plus ay ang SCADA system na ito ay sumusuporta sa mga dynamic na imahe at teksto. Sa kaunting kaalaman sa mga graphic editor (Corel, Adobe Photoshop, atbp.), maaari kang lumikha ng iyong sariling mga library ng mga imahe, elemento at mga texture, at ang suporta para sa mga elemento ng GIF ay magbibigay-daan sa iyo upang magdagdag ng animation sa visualization ng teknolohikal na proseso.
Figure 6 — Mga tool sa editor ng scheme sa Rapid SCADA
Sa loob ng balangkas ng artikulong ito, walang layunin na ilarawan ang hakbang-hakbang na proseso ng graphical na paggawa ng proyekto sa Rapid SCADA. Samakatuwid, hindi namin tatalakayin nang detalyado ang puntong ito. Sa kapaligiran ng developer, ang aming simpleng proyekto na "Compressed air supply system" para sa isang compressor station ay ganito ang hitsura (Larawan 7):
Figure 7 — Scheme editor sa Rapid SCADA (picture clickable)
Susunod, i-upload ang aming proyekto sa device. Upang gawin ito, ipinapahiwatig namin ang IP address ng device upang ilipat ang proyekto hindi sa localhost, ngunit sa aming naka-embed na computer:
Figure 8 - Pag-upload ng proyekto sa device sa Rapid SCADA (picture clickable)
Bilang resulta, nakuha namin ang isang bagay na katulad (Larawan 9). Sa kaliwang bahagi ng screen ay may mga LED na sumasalamin sa operating status ng buong system (compressor), pati na rin ang operating status ng mga balbula (bukas o sarado), at sa gitnang bahagi ng screen mayroong isang visualization ng teknolohikal na proseso na may kakayahang kontrolin ang mga device gamit ang mga toggle switch. Kapag ang isang partikular na balbula ay binuksan, ang kulay ng parehong balbula mismo at ang kaukulang highway ay nagbabago mula grey hanggang berde.
Figure 9 — Proyekto ng istasyon ng compressor (naki-click ang GIF animation)
maaari mong i-download ang file ng proyektong ito para sa pagsusuri.
Ipinapakita ng Figure 10 kung ano ang hitsura ng pangkalahatang resulta.
Figure 10 - SCADA system sa Raspberry
Natuklasan
Ang paglitaw ng mga makapangyarihang naka-embed na pang-industriya na mga computer ay ginagawang posible na palawakin at dagdagan ang paggana ng mga programmable logic controllers. Ang pag-install ng mga katulad na sistema ng SCADA sa mga ito ay maaaring masakop ang mga gawain ng isang maliit na proseso ng produksyon o teknolohikal. Para sa mas malalaking gawain na may malaking bilang ng mga user o tumaas na mga kinakailangan sa seguridad, malamang na kailangan mong mag-install ng mga ganap na server, automation cabinet at ang karaniwang mga PLC. Gayunpaman, para sa mga punto ng katamtaman at maliit na automation tulad ng maliliit na pang-industriya na gusali, boiler house, pumping station o smart home, tila angkop ang gayong solusyon. Ayon sa aming mga kalkulasyon, ang mga naturang device ay angkop para sa mga gawaing may hanggang 500 data input/output point.
Kung mayroon kang karanasan sa pagguhit sa iba't ibang mga graphic na editor at huwag isipin ang katotohanan na kakailanganin mong lumikha ng mga elemento ng mnemonic diagram sa iyong sarili, kung gayon ang pagpipilian sa Rapid SCADA para sa Raspberry ay napaka-optimal. Ang pag-andar nito bilang isang handa na solusyon ay medyo limitado, dahil ito ay Open Source, ngunit pinapayagan ka pa rin nitong masakop ang mga gawain ng isang maliit na gusaling pang-industriya. Samakatuwid, kung maghahanda ka ng mga template ng visualization para sa iyong sarili, kung gayon posible na gamitin ang solusyon na ito upang maisama, kung hindi lahat, pagkatapos ay ilang bahagi ng iyong mga proyekto.
Kaya, upang maunawaan kung gaano kapaki-pakinabang ang gayong solusyon sa Raspberry para sa iyo at kung gaano mapapalitan ang iyong mga proyekto sa mga Open Source SCADA system sa Linux, isang makatwirang tanong ang lumitaw: aling mga SCADA system ang madalas mong ginagamit?
Ang mga rehistradong user lamang ang maaaring lumahok sa survey. , pakiusap
Anong mga sistema ng SCADA ang madalas mong ginagamit?
-
35.2%SIMATIC WinCC (TIA Portal)18
-
7.8%Intouch Wonderware4
-
5.8%Trace mode3
-
15.6%CoDeSys8
-
0%simula0
-
3.9%Mga Solusyon sa PCVue2
-
3.9%Vijeo Citect2
-
17.6%Master SCADA9
-
3.9%iRidium mobile2
-
3.9%Simple-Scada2
-
7.8%Mabilis na SCADA4
-
1.9%Pinagsama-samang SCADA1
-
39.2%Isa pang pagpipilian (sagot sa komento)20
51 mga gumagamit ang bumoto. 33 user ang umiwas.
Pinagmulan: www.habr.com