ОВЕН ПЛК110[M02]-MS4, HMI, OPC та SCADA, або скільки людині необхідно Ромашкового чаю. Частина 2

Добрий день друзі. Друга частина огляду встигає за першоюі сьогодні я пишу огляд на верхній рівень позначеної в заголовку системи.

У групу інструментів верхнього рівня у нас входить все програмно-апаратне забезпечення, що стоїть вище мережі ПЛК (IDE для ПЛК, HMI, утиліти для частотників, модулів і т.д. сюди не включаємо).

Структуру системи з першої частини я прикладу знову, щоб було простіше розуміти про що мова.

Отже, до верхнього рівня належить:

• ПК-шлюз, маршрутизуючий трафік між двома мережами (Мережа ПЛК та LAN підприємства)
• OPC-сервер - ПЗ, що збирає дані з Modbus TCP-мережі та інтерпретує його для обробки в SCADA і БД
• SCADA - Комплекс ПЗ, що включає сервер та клієнти. Наша графічна оболонка для моніторингу та управління процесами
• СУБД — ПЗ, що дозволяє нам архівувати дані, що надходять до SCADA і, при необхідності, отримувати їх для перегляду графіків, логів, формування звітності

Корпоративну мережу (КС) підприємства я чіпати не буду, оскільки вона перебуває в компетенції нашого системного адміністратора, але розповім, як я з ним взаємодіяв, які завдання ставив, коли описуватиму реалізацію системи, а не огляд.

Тож почнемо

Першим ділом, ми реалізуємо фізично залізо, яке працюватиме. Апаратно, для функціонування у двох різних мережах комп'ютера потрібно два, власне, мережні адаптери. Першим у мене виступив on-motherboard адаптер (для роботи в КС), а другий (для роботи в Modbus-TCP) я вставив у PCI-E порт і від нього вивів патчкорд на роутер (просто щоб не розкидати дроти від шаф з ПЛК до ПК по бюро (з боку ПЛК, зрозуміло, теж ставимо роутер.).

Фактично, цього достатньо, щоб комп'ютер функціонував у кожній з мереж, але по дефолту мережі бачити один одного не будуть, потрібно ще натискати кнопки.

Важливі аспекти налаштування мережевих підключень:

1. Підключення до КС не повинно виконуватися з отриманням адреси від DHCP-сервера, потрібно прописати налаштування адаптера вручну (адреса не повинна входити в діапазон адрес DHCP) з обов'язковою вказівкою мережевого шлюзу. Надалі це дуже важливо при організації віддаленого доступу
2. Не потрібно намагатися зробити між адаптерами мережевий міст, вся маршрутизація здійснюється при увімкненні відповідної служби Windows
3. Якщо ви хочете мати доступ до мережі ПЛК від будь-якого комп'ютера КС, маршрутизацію слід прописувати для виконання основним шлюзом мережі
4. Для організації віддаленого доступу рекомендую використовувати нестандартні вільні порти, щоб одразу відсікти недо-хакерів
5. Ніяке програмне забезпечення додатково встановлювати не потрібно, все здійснюється стандартними засобами Windows

Програмне забезпечення

Захотілося вибрати продукти, які б відповідали певним критеріям:

• Вітчизняний виробник — якщо я й умію діставати англомовну техпідтримку всіма доступними каналами зв'язку, то не всі мої колеги можуть цим похвалитися. Обслуговування системи має бути доступне всім, щоб мене хоча б не смикали з відпустки.
  Також, зазначу, що вартість вітчизняного ПЗ ближча до наших реалій та прийнятна для замовників
• Відносно нове, але при цьому хоч трохи перевірене просто тому, що хочеться в ногу з часом
• Приємний, естетичний інтерфейс - те, чим може похвалитися далеко не будь-яка SCADA. На жаль, дизайн у засоби автоматизації йтиме ще довго, а споживчі якості кінцевого продукту хотілося б бачити на високому рівні.
• Легка взаємоінтеграція OPC, SCADA та СУБД (без танців з бубном, мінімум натискань кнопок), щоб можна було відправити на Камчатку (у прямому розумінні, у нас там заводи замовників) простого наладчика АСУТП, а не системного архітектора

OPC-сервер

Під час знайомства з MasterSCADA 4D, поки тестувався ПЛК, я активно відвідував сайт виробника та побачив, що вони пропонують власне написання OPC-серверів практично для будь-якого протоколу передачі даних. Для протоколу Modbus у них запропоновано окремий Master OPC Universal Modbus Server, тобто. він вміє говорити лише у Modbus.

Нижче скріншот інтерфейсу: досить лаконічно, на мій погляд, зайвого немає, але, можливо, досвідченому користувачеві, може чогось не вистачить.

Обмеження безкоштовної версії - 32 тегаАле я засунув булеві змінні в регістри і відправляв це одним тегом LONG INT, а в SCADA вже «розбирав» на біти, невелика хитрість, сподіваюся за мною не прийдуть. До речі, не всі скади вміють звертатися до окремих біт слова, так що рецепт не універсальний.

На прийом першого REAL type тега після установки OPC у мене пішло близько хвилини, тому далі шукати не став, мене влаштувала простота. Однак, справедливо буде помітити, що це ПЗ навіть передбачає виконання скриптів користувача з прийому даних, що може істотно розширити функціонал в умілих руках.

SCADA-система

У цьому питанні я маю на увазі не тільки створення красивого та функціонального середовища для користувача, але й зручність для розробника, оскільки програміст, який гортатиме документацію хоча б 15 хвилин на годину для пошуку потрібної інформації, втрачає в день (чисто арифметично) до 2 годин, що є 25% робочого дня. Прошу зауважити, що я не вважаю свій вибір абсолютно об'єктивним, на смак та колір, як кажуть…

Вітчизняний ринок SCADA – систем нам пропонує:

• Simple SCADA
• SimpLight
• MasterSCADA 4D
• ОВЕН Телемеханіка ЛАЙТ
• КАСКАД

Далі я, зізнаюся, не шукав, можливо є щось ще. Враховуючи, що вибір я зробив, то операція пройшла успішно. Давайте розглянемо ці системи, згадуючи критерії, описані вище:

1. КАСКАД — одразу отримав найнижчу оцінку за візуалізацію, я навіть не качав дистрибутив. Елементи управління, що вирвалися з Win95, поставили для мене жирну точку на цьому ПЗ
   Без оцінки
2. ОВЕН Телемеханіка ЛАЙТ — також не скачував, але причини тут не тільки в інтерфейсі, хоча він теж, мені здається, бажає кращого. По-перше, продукти ОВЕН після півмісяця тестування та налагодження ПЛК з модулями викликають у мене справедливі побоювання щодо надійності та гнучкості. А по-друге, ця скада позиціонована як система моніторингу та управління в мережах енергорозподілу, в першу чергу. Під мої завдання харчової промисловості не зовсім підходить (навіть якщо вона вміє все, то маркетологи все одно самі звузили цільову аудиторію). Тому повз.
   Без оцінки
3. MasterSCADA 4D — на перший погляд, це найочевидніший і найпростіший варіант. Пояснюємося:
   • Не вимагає окремої установки OPC-сервера під час роботи з ПЛК ОВЕН, драйвери вже всередині
   • В цілому, досить приємний і красивий інтерфейс, елементи керування теж на 4/5
   • Зручне середовище проектування

   Все як добре і добре, я розглядав цю систему без варіантів, коли взяв контролер в руки, АЛЕ:

   Одного дня я відкрив проект у режимі RunTime (імітація роботи), а в мене висить 4 порожні вікна, протираю очі, заплющую, перевіряю менеджер проекту, перезапускаю — те саме. Потім ряд стандартних маніпуляцій на кшталт аналізу виконаних змін, перезавантажень ПК тощо, які призводять до результату. Підсумок: прибираю дистрибутив до найкращих днів, розбиратися немає бажання, ненадійно.

   Оцінка: 3.5/5 Хороша упаковка, начинка не дуже

4. Simplight — зізнаюся, мене зачарувало співвідношення функціонал/вартість із технічного бюлетеня на сайті виробника. Там і Web-сервер і СМС, E-mail і багато клієнтів і багато OPC, що підключаються, все це коштує близько 5000р на момент написання статті - копійки. А якщо ви розробник і зробите окремо запит в онлайн анкеті на сайті, то вам надішлють версію дистрибутива на 200 тегів без жодних обмежень, що на мій погляд дуже круто. Це, безперечно плюс.

   А тепер мінуси:

   Основний: IDE - це кілька автономних утиліт, які мають розмежований функціонал, у зв'язку з чим при роботі над одним проектом ви будете змушені тримати відкритими 3-4 вікна + довідка + документація, що не є зручним навіть на мультимонітор системі.

   • Зовнішній вигляд нижче середнього, ніби малювали в Paint
   • Довідка дуже мізерна
   • Сильно стислий функціонал, добре видно при налаштуванні трендів та графіків
   • Редактор скриптів видно по пікселям, чому ріже очі
   • Налаштування програмних тегів - то ще задоволення
   • Якщо ви захочете просто принести проект на флешці для редагування на іншому ПК, це досить складно. Незрозуміла файлова структура проектів
   • Фахівці з продажу щільно входять у ваше життя, що набридає

   На зображенні: редактор скриптів Simplight

   
   
   Оцінка: 3.0/5 Начинка хороша, упаковки взагалі немає

5. Simple SCADA — це мій вибір, тут я швидше за все буду необ'єктивним, але все ж таки. Виробник пропонує на вибір 2 типу DEMO: З обмеженням у 64 зовнішніх тега та незначно урізаним функціоналом або повнофункціональною з обмеженням Runtime в 1 годину (Після чого сервер SCADA потрібно перезапускати). Вартість дистрибутива в найпростішому збиранні починається від 6900р. на момент написання статті.

   
   
   Плюси:

   • Дуже красива як IDE, так і елементи управління
   • Насичена довідка, все розписано від і до
   • Проста інтеграція даних OPC-сервера
   • Найпростіший інтерфейс, навіть інтуїтивно зрозумілий
   • Проста інтеграція СУБД
   • Для запуску віддаленого клієнта не вимагається наявність проекту
   • Відмінний генератор звітів
   • Для всіх об'єктів є події типу OnClick, OnMouseEnter і т.д. Загалом IDE схожа на спрощений редактор Delphi Embarcadero, а редактор скриптів має підказчик

   Мінуси:

   • Елементів управління, які можна використовувати - не так вже й багато (є можливість створення користувачів)
   • Оскільки SCADA — практично Plug and Play, я думаю, є обмеження та функціонала, але мені зустріти не довелося
   • Тренди з повною панеллю керування (масштабування, пауза, прокручування) відображаються лише в окремому вікні
   • За повнофункціональну ліцензію доведеться добре заплатити (від 38000р. І вище)

   Оцінка: 4.5/5 Начинка-добре, упаковка-добре

База даних

Тут вибір був набагато простіше, Simple SCADA пропонує до використання два продукти MS SQL Server та MySQL. Другий для мене виявився ближчим, оскільки раніше доводилося з ним працювати, на цьому зупинився.

Можу відзначити, що все налаштування архівації зводиться до встановлення пакета від Oracle і його простого налаштування, а потім підключенням в один клік в SCADA.

Далі вибираємо в менеджері тегів, що архівувати, а що ні і насолоджуємось.

Дякую всім за увагу.

Далі йде цикл статей з послідовним описом вирішення проблем, з якими довелося зіткнутися і, як наслідок, створення системи Step-by-Step.

Джерело: habr.com