راسبیری پر SCADA: افسانہ یا حقیقت؟

سردیاں آ رہی ہیں. پروگرام ایبل لاجک کنٹرولرز (PLCs) کو آہستہ آہستہ ایمبیڈڈ پرسنل کمپیوٹرز سے تبدیل کیا جا رہا ہے۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ کمپیوٹرز کی طاقت ایک ڈیوائس کو قابل پروگرام کنٹرولر، ایک سرور، اور (اگر ڈیوائس میں HDMI آؤٹ پٹ ہے) ایک خودکار آپریٹر ورک سٹیشن کی فعالیت کو شامل کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ کل: ویب سرور، او پی سی کا حصہ، ڈیٹا بیس اور ورک سٹیشن ایک ہی کیس میں، اور یہ سب ایک PLC کی قیمت کے لیے۔

اس مضمون میں ہم صنعت میں ایسے ایمبیڈڈ کمپیوٹرز کے استعمال کے امکان پر غور کریں گے۔ آئیے Raspberry Pi پر مبنی ایک ڈیوائس کو بنیاد کے طور پر لیتے ہیں، مرحلہ وار اس پر روسی ڈیزائن کے اوپن فری اوپن سورس SCADA سسٹم کو انسٹال کرنے کے عمل کو بیان کرتے ہیں - Rapid SCADA، اور ایک خلاصہ کمپریسر اسٹیشن کے لیے ایک پروجیکٹ بھی تیار کریں، جس کے کام جس میں ایک کمپریسر کا ریموٹ کنٹرول اور تین والوز کے ساتھ ساتھ کمپریسڈ ہوا کی پیداوار کے عمل کا تصور بھی شامل ہوگا۔

آئیے فوری طور پر ایک ریزرویشن کریں کہ مسئلہ دو طریقوں سے حل ہو سکتا ہے۔ بنیادی طور پر، وہ کسی بھی طرح سے ایک دوسرے سے مختلف نہیں ہیں، صرف سوال جمالیاتی اور عملی جزو ہے. تو، ہمیں ضرورت ہے:

1.1 پہلا آپشن خود Raspberry Pi 2/3/4 کی موجودگی کو ظاہر کرتا ہے، ساتھ ہی USB-to-RS485 کنورٹر کی موجودگی (نام نہاد "سیٹی"، جسے Alliexpress سے آرڈر کیا جا سکتا ہے)۔

شکل 1 - Raspberry Pi 2 اور USB سے RS485 کنورٹر

1.2 دوسرے آپشن میں Raspberry پر مبنی کوئی بھی ریڈی میڈ حل شامل ہے، جو صنعتی ماحول میں بلٹ ان RS485 بندرگاہوں کے ساتھ تنصیبات کے لیے تجویز کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، جیسا کہ شکل 2 میں، Raspberry CM3+ ماڈیول کی بنیاد پر۔

شکل 2 — AntexGate ڈیوائس

2. متعدد کنٹرول رجسٹروں کے لیے موڈبس کے ساتھ ڈیوائس؛

3. منصوبے کو ترتیب دینے کے لیے ونڈوز پی سی۔

ترقی کے مراحل:

1. حصہ I. Raspberry پر Rapid SCADA انسٹال کرنا۔
2. حصہ دوم۔ ونڈوز پر ریپڈ SCADA کی تنصیب؛
3. حصہ سوم۔ پروجیکٹ کی ترقی اور ڈیوائس پر ڈاؤن لوڈ کرنا؛
4. نتیجہ.

حصہ I. Raspberry پر Rapid SCADA انسٹال کرنا

1. بھرنا форму تقسیم حاصل کرنے اور لینکس کے لیے تازہ ترین ورژن ڈاؤن لوڈ کرنے کے لیے Rapid Scada ویب سائٹ پر۔

2. ڈاؤن لوڈ کی گئی فائلوں کو ان زپ کریں اور "سکاڈا" فولڈر کو ڈائریکٹری میں کاپی کریں۔ / opt آلات

3. ڈائرکٹری میں "ڈیمن" فولڈر سے تین اسکرپٹس رکھیں /etc/init.d

4. ہم تین ایپلیکیشن فولڈرز تک مکمل رسائی دیتے ہیں:

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۔ اسکرپٹ کو قابل عمل بنانا:

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

⠀6۔ ایک ذخیرہ شامل کریں:

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 فریم ورک انسٹال کریں:

sudo apt-get install mono-complete

⠀8۔ اپاچی HTTP سرور انسٹال کریں:

sudo apt-get install apache2

⠀9۔ اضافی ماڈیولز انسٹال کریں:

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

⠀10۔ ویب ایپلیکیشن کا لنک بنائیں:

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

⠀11۔ ڈاؤن لوڈ کردہ آرکائیو سے فائل کو "اپاچی" فولڈر میں کاپی کریں۔ scada.conf ڈائریکٹری میں / وغیرہ / apache2 / سائٹس دستیاب

sudo a2ensite scada.conf

⠀12۔ آئیے اس راستے پر چلتے ہیں۔ sudo nano /etc/apache2/apache2.conf اور فائل کے آخر میں درج ذیل کو شامل کریں:

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

⠀13۔ اسکرپٹ پر عمل کریں:

sudo /opt/scada/svc_install.sh

⠀14۔ راسبیری کو دوبارہ شروع کریں:

sudo reboot

⠀15۔ ویب سائٹ کھولنا:

http://IP-адрес устройства/scada

⠀16۔ کھلنے والی ونڈو میں، اپنا لاگ ان درج کریں۔ "ایڈمن" اور پاس ورڈ «12345».

حصہ دوم۔ ونڈوز پر ریپڈ SCADA انسٹال کرنا

Raspberry اور پروجیکٹ کنفیگریشن کو کنفیگر کرنے کے لیے Windows پر Rapid SCADA کی انسٹالیشن کی ضرورت ہوگی۔ نظریہ طور پر، آپ یہ رسبری پر ہی کر سکتے ہیں، لیکن تکنیکی مدد نے ہمیں ونڈوز پر ترقیاتی ماحول استعمال کرنے کا مشورہ دیا، کیونکہ یہ لینکس کے مقابلے میں یہاں زیادہ درست طریقے سے کام کرتا ہے۔

تو چلو شروع ہو چکا ہے:

1. ہم Microsoft .NET فریم ورک کو تازہ ترین ورژن میں اپ ڈیٹ کرتے ہیں۔
2. ڈاؤن لوڈ ہو رہا ہے تقسیم ونڈوز کے لیے ریپڈ SCADA اور آف لائن انسٹال کریں؛
3. "ایڈمنسٹریٹر" ایپلیکیشن لانچ کریں۔ اس میں ہم خود پراجیکٹ تیار کریں گے۔

ترقی کرتے وقت، آپ کو کچھ نکات پر توجہ دینے کی ضرورت ہے:

1. اس SCADA سسٹم میں رجسٹروں کی نمبرنگ ایڈریس 1 سے شروع ہوتی ہے، اس لیے ہمیں اپنے رجسٹروں کی تعداد میں ایک اضافہ کرنا پڑا۔ ہمارے معاملے میں یہ ہے: 512+1 اور اسی طرح:

شکل 3 — ریپڈ SCADA میں رجسٹروں کی تعداد (تصویر قابل کلک)

2. ڈائریکٹریز کو دوبارہ ترتیب دینے اور لینکس آپریٹنگ سسٹم پر پروجیکٹ کو درست طریقے سے ڈیپلائی کرنے کے لیے، سیٹنگز میں آپ کو "Server" -> "General Settings" پر جانا ہوگا اور "For Linux" بٹن پر کلک کرنا ہوگا۔

شکل 4 - ریپڈ SCADA میں ڈائریکٹریز کو دوبارہ ترتیب دینا (تصویر قابل کلک)

3. Modbus RTU کے لیے پولنگ پورٹ کی اسی طرح تعریف کریں جس طرح ڈیوائس کے لینکس سسٹم میں اس کی تعریف کی گئی ہے۔ ہمارے معاملے میں یہ ہے۔ /dev/ttyUSB0

شکل 5 - ریپڈ SCADA میں ڈائریکٹریز کو دوبارہ ترتیب دینا (تصویر قابل کلک)

اگر آپ کے کوئی سوالات ہیں تو، تمام اضافی تنصیب کی ہدایات سے حاصل کیا جا سکتا ہے کمپنی کی ویب سائٹ یا ان پر یوٹیوب چینل.

حصہ سوم۔ پروجیکٹ ڈویلپمنٹ اور ڈیوائس پر ڈاؤن لوڈ کرنا

پروجیکٹ کی ترقی اور تصور براہ راست براؤزر میں ہی تخلیق کیا جاتا ہے۔ ڈیسک ٹاپ SCADA سسٹم کے بعد یہ مکمل طور پر رواج نہیں ہے، لیکن یہ کافی عام ہے۔

الگ سے، میں تصوراتی عناصر کے محدود سیٹ کو نوٹ کرنا چاہوں گا (شکل 6)۔ بلٹ ان اجزاء میں ایک ایل ای ڈی، ایک بٹن، ایک ٹوگل سوئچ، ایک لنک اور ایک پوائنٹر شامل ہیں۔ تاہم، بڑا فائدہ یہ ہے کہ یہ SCADA سسٹم متحرک تصاویر اور متن کو سپورٹ کرتا ہے۔ گرافک ایڈیٹرز (کوریل، ایڈوب فوٹوشاپ، وغیرہ) کی کم سے کم معلومات کے ساتھ، آپ تصاویر، عناصر اور ساخت کی اپنی لائبریری بنا سکتے ہیں، اور GIF عناصر کے لیے سپورٹ آپ کو تکنیکی عمل کے تصور میں اینیمیشن شامل کرنے کی اجازت دے گا۔

شکل 6 — Rapid SCADA میں سکیم ایڈیٹر ٹولز

اس آرٹیکل کے فریم ورک کے اندر، Rapid SCADA میں گرافک طور پر ایک پروجیکٹ بنانے کے عمل کو مرحلہ وار بیان کرنے کا کوئی مقصد نہیں تھا۔ اس لیے ہم اس نکتے پر تفصیل سے غور نہیں کریں گے۔ ڈویلپر ماحول میں، کمپریسر اسٹیشن کے لیے ہمارا سادہ پروجیکٹ "کمپریسڈ ایئر سپلائی سسٹم" اس طرح نظر آتا ہے (شکل 7):

شکل 7 — ریپڈ SCADA میں سکیم ایڈیٹر (تصویر قابل کلک)

اگلا، ہمارے پروجیکٹ کو ڈیوائس پر اپ لوڈ کریں۔ ایسا کرنے کے لیے، ہم پروجیکٹ کو لوکل ہوسٹ پر نہیں بلکہ اپنے ایمبیڈڈ کمپیوٹر پر منتقل کرنے کے لیے ڈیوائس کے آئی پی ایڈریس کی نشاندہی کرتے ہیں۔

تصویر 8 - ریپڈ SCADA میں پروجیکٹ کو ڈیوائس پر اپ لوڈ کرنا (تصویر قابل کلک)

نتیجے کے طور پر، ہمیں کچھ ایسا ہی ملا (شکل 9)۔ اسکرین کے بائیں جانب ایل ای ڈیز ہیں جو پورے سسٹم (کمپریسر) کے آپریٹنگ اسٹیٹس کے ساتھ ساتھ والوز کی آپریٹنگ اسٹیٹس (کھلے یا بند) کی عکاسی کرتی ہیں، اور اسکرین کے مرکزی حصے میں ایک ویژولائزیشن ہے۔ ٹوگل سوئچز کا استعمال کرتے ہوئے آلات کو کنٹرول کرنے کی صلاحیت کے ساتھ تکنیکی عمل کا۔ جب کوئی خاص والو کھولا جاتا ہے، تو خود والو اور متعلقہ ہائی وے دونوں کا رنگ سرمئی سے سبز ہو جاتا ہے۔

شکل 9 — کمپریسر اسٹیشن پروجیکٹ (GIF اینیمیشن قابل کلک ہے)

یہاں آپ حوالہ کے لیے اس پروجیکٹ کی فائل ڈاؤن لوڈ کر سکتے ہیں۔

شکل 10 دکھاتا ہے کہ مجموعی نتیجہ کیسا لگتا ہے۔

شکل 10 - Raspberry پر SCADA سسٹم

نتائج

طاقتور ایمبیڈڈ انڈسٹریل کمپیوٹرز کا ظہور ممکن بناتا ہے کہ قابل پروگرام منطق کنٹرولرز کی فعالیت کو بڑھایا جائے اور اس کی تکمیل کی جاسکے۔ ان پر اسی طرح کے SCADA سسٹمز کو انسٹال کرنا چھوٹی پیداوار یا تکنیکی عمل کے کاموں کا احاطہ کر سکتا ہے۔ صارفین کی ایک بڑی تعداد یا بڑھتی ہوئی حفاظتی ضروریات کے ساتھ بڑے کاموں کے لیے، آپ کو زیادہ تر ممکنہ طور پر مکمل سرورز، آٹومیشن کیبینٹ اور معمول کے PLCs کو انسٹال کرنا پڑے گا۔ تاہم، درمیانے اور چھوٹے آٹومیشن کے پوائنٹس جیسے چھوٹی صنعتی عمارتوں، بوائلر ہاؤسز، پمپنگ اسٹیشنز یا سمارٹ ہومز کے لیے، ایسا حل مناسب معلوم ہوتا ہے۔ ہمارے حسابات کے مطابق، ایسے آلات 500 ڈیٹا ان پٹ/آؤٹ پٹ پوائنٹس تک کے کاموں کے لیے موزوں ہیں۔

اگر آپ کو مختلف گرافک ایڈیٹرز میں ڈرائنگ کرنے کا تجربہ ہے اور آپ اس حقیقت سے شرمندہ نہیں ہیں کہ آپ کو یادداشت کے خاکے کے عناصر خود بنانا ہوں گے، تو Raspberry کے لیے Rapid SCADA کے ساتھ آپشن بہت بہترین ہے۔ ایک ریڈی میڈ حل کے طور پر اس کی فعالیت کچھ حد تک محدود ہے، کیونکہ یہ اوپن سورس ہے، تاہم، یہ آپ کو ایک چھوٹی صنعتی عمارت کے کاموں کا احاطہ کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے۔ لہذا، اگر آپ اپنے لیے ویژولائزیشن ٹیمپلیٹس تیار کرتے ہیں، تو آپ اس حل کو ضم کرنے کے لیے کافی حد تک استعمال کر سکتے ہیں، اگر تمام نہیں، تو اپنے پروجیکٹس کا کچھ حصہ۔

اس طرح، یہ سمجھنے کے لیے کہ Raspberry پر اس طرح کا حل آپ کے لیے کتنا مفید ہو سکتا ہے اور لینکس پر اوپن سورس SCADA سسٹمز کے ساتھ آپ کے پراجیکٹس کتنے بدلے جا سکتے ہیں، ایک معقول سوال پیدا ہوتا ہے: آپ اکثر SCADA کون سا سسٹم استعمال کرتے ہیں؟

سروے میں صرف رجسٹرڈ صارفین ہی حصہ لے سکتے ہیں۔ سائن ان، برائے مہربانی.

آپ اکثر کون سا SCADA سسٹم استعمال کرتے ہیں؟

• 35.2٪سمیٹک ون سی سی (ٹی آئی اے پورٹل) 18

• 7.8٪Intouch Wonderware4

• 5.8٪ٹریس موڈ 3

• 15.6٪CoDeSys8

• 0%ابتداء 0

• 3.9٪PCVue حل 2

• 3.9٪Vijeo Citect2

• 17.6٪ماسٹر SCADA9

• 3.9٪iRidium mobile2

• 3.9٪سادہ سکاڈا 2

• 7.8٪ریپڈ SCADA4

• 1.9٪AggreGate SCADA1

• 39.2٪ایک اور آپشن (تبصرے میں جواب) 20

51 صارفین نے ووٹ دیا۔ 33 صارفین غیر حاضر رہے۔

ماخذ: www.habr.com