Se acerca el invierno. Los controladores lógicos programables (PLC) están siendo reemplazados por computadoras personales integradas. Esto se debe al hecho de que la potencia de las computadoras permite que un dispositivo incorpore la funcionalidad de un controlador programable, un servidor y (si el dispositivo tiene una salida HDMI) también una estación de trabajo del operador. Total: servidor web, parte OPC, base de datos y estación de trabajo en un solo paquete, y todo esto a costa de un PLC.
En el artículo, consideramos la posibilidad de usar tales computadoras integradas en la industria. Tomamos como base un dispositivo basado en Raspberry Pi, describimos paso a paso el proceso de instalación de un sistema SCADA de código abierto, abierto y gratuito, SCADA rápido en él, y también desarrollamos un proyecto abstracto de estación de compresión, cuyas tareas incluirán el control remoto del compresor y tres válvulas, así como la visualización del proceso de producción de aire comprimido.
Inmediatamente haga una reserva de que el problema puede resolverse de dos maneras. Fundamentalmente, no difieren entre sí de ninguna manera, la cuestión es solo en el componente estético y práctico. Entonces, necesitamos:
1.1 La primera opción implica la presencia de la Raspberry Pi 2/3/4 en sí misma, así como la presencia de un convertidor USB en RS485 (el llamado "silbato", que se puede pedir a Alliexpress).
Figura 1 - Raspberry Pi 2 y convertidor USB en RS4851.2 La segunda opción incluye cualquier solución preparada basada en Raspberry, recomendada para instalaciones en condiciones industriales con puertos RS485 incorporados. Por ejemplo, como en la Figura 2, basado en el módulo Raspberry CM3 +.
Figura 2 - Dispositivo AntexGate2. Un dispositivo con Modbus para varios registros de control;
3. PC con Windows para configurar el proyecto.
Etapas de desarrollo:- Parte I. Instalación de Rapid SCADA en Raspberry;
- Parte II Instale Rapid SCADA en Windows;
- Parte III Desarrollo del proyecto y su descarga al dispositivo;
- Conclusiones
Parte I. Instalación de Rapid SCADA en Raspberry
1. Complete el
formulario en el sitio web de Rapid Scada para recibir el paquete de distribución y descargar la última versión para Linux.
2. Descomprima los archivos descargados y copie la carpeta "scada" en el directorio
/ opt del dispositivo.
3. Ponemos tres scripts de la carpeta daemons en el directorio
/etc/init.d4. Le damos acceso completo a tres carpetas de aplicaciones:
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. Hacemos que los scripts sean ejecutables:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh sudo /opt/scada/make_executable.sh
⠀6. Añadir repositorio:
sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates sudo apt-key adv --keyserver hkp:
⠀ 7. Instale Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete
⠀8. Instale el servidor HTTP Apache:
sudo apt-get install apache2
⠀ 9. Instalar módulos adicionales:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4
⠀ 10. Cree un enlace a la aplicación web:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada
⠀11. Desde el archivo descargado en la carpeta "apache", copie el archivo
scada.conf en el
directorio / etc / apache2 / sites-available sudo a2ensite scada.conf
⠀ 12. Seguimos esta ruta
sudo nano /etc/apache2/apache2.conf y agregamos lo siguiente al final del archivo:
<Directory /var/www/html/scada/> <FilesMatch "\.(xml|log|bak)$"> Require all denied </FilesMatch> </Directory>
⠀ 13. Ejecutamos el script:
sudo /opt/scada/svc_install.sh
⠀14. Reiniciar Frambuesa:
sudo reboot
⠀15. Abre el sitio web:
http:
⠀ 16. En la ventana que se abre, ingrese el nombre de usuario
"admin" y la contraseña
"12345" .
Parte II Instalar Rapid SCADA en Windows
Se requiere instalar Rapid SCADA en Windows para configurar Raspberry y configurar el proyecto. En teoría, puede hacer esto en la propia frambuesa, pero en soporte técnico se nos recomendó usar el entorno de desarrollo en Windows, ya que aquí funciona más correctamente que en Linux.
Entonces comencemos:
- Actualizamos Microsoft .NET Framework a la última versión;
- Descargue el kit de distribución Rapid SCADA para Windows e instálelo sin conexión;
- Inicie la aplicación de administrador. En ella desarrollaremos el proyecto en sí.
Al desarrollar, debe prestar atención a algunos puntos:
1. La numeración de los registros en este sistema SCADA comienza desde 1 dirección, por lo que tuvimos que aumentar la numeración de nuestros registros en uno. En nuestro caso es: 512 + 1 y así sucesivamente:
Figura 3 - Numeración de registros en Rapid SCADA (se puede hacer clic en la imagen)2. Para reconfigurar directorios e implementar correctamente el proyecto en el sistema operativo Linux, en la configuración, vaya a "Servidor" -> "Configuración general" y haga clic en el botón "Para Linux":
Figura 4: Migración de directorios en Rapid SCADA (se puede hacer clic en la imagen)3. Definimos el puerto de sondeo para Modbus RTU de tal manera como se define en el sistema Linux del dispositivo. En nuestro caso, esto es
/ dev / ttyUSB0Figura 5 - Migración de directorios en Rapid SCADA (se puede hacer clic en la imagen)Si tiene alguna pregunta, puede obtener todas las instrucciones de instalación adicionales en
el sitio web de la compañía o en su
canal de YouTube .
Parte III Desarrollo del proyecto y su descarga al dispositivo.
El desarrollo y la visualización del proyecto se crean directamente en el navegador. Esto no es muy familiar después de los sistemas SCADA de escritorio, pero es un buen lugar para estar.
Por separado, me gustaría señalar un conjunto limitado de elementos de visualización (Figura 6). De los componentes integrados, hay un LED, un botón, un interruptor de palanca, un enlace y un puntero. Sin embargo, una gran ventaja es que este sistema SCADA admite imágenes y texto dinámicos. Con un conocimiento mínimo de editores gráficos (Corel, Adobe Photoshop, etc.), puede crear sus propias bibliotecas de imágenes, elementos y texturas, y la compatibilidad con elementos GIF le permitirá agregar animación a la visualización del proceso.
Figura 6 - Herramientas del editor de esquemas en Rapid SCADAEn el marco de este artículo, no había ningún propósito para pintar paso a paso el proceso de creación gráfica de un proyecto en Rapid SCADA. Por lo tanto, no nos detendremos en este punto en detalle. En el entorno del desarrollador, nuestro proyecto simple "Sistema de suministro de aire comprimido" de una estación de compresores es el siguiente (Figura 7):
Figura 7 - Editor de esquemas en Rapid SCADA (se puede hacer clic en la imagen)A continuación, complete nuestro proyecto en el dispositivo. Para hacer esto, especifique la dirección IP del dispositivo para transferir el proyecto no a localhost, sino a nuestra computadora integrada:
Figura 8: descarga del proyecto al dispositivo en Rapid SCADA (se puede hacer clic en la imagen)Como resultado, obtuvimos algo similar (Figura 9). En el lado izquierdo de la pantalla hay LED que reflejan el estado de todo el sistema (compresor), así como el estado de las válvulas (abiertas o cerradas), y en la parte central de la pantalla: visualización del proceso con la capacidad de controlar dispositivos mediante interruptores de palanca. Cuando abre una u otra válvula, el color cambia de gris a verde, tanto la válvula como la carretera correspondiente.
Figura 9 - El diseño de la estación del compresor (se puede hacer clic en la animación GIF)Aquí puede descargar el archivo de este proyecto para su revisión.
La Figura 10 muestra cómo, en general, se ve lo que obtuvimos.
Figura 10 - Sistema SCADA en FrambuesaConclusiones
La aparición de poderosas computadoras industriales integradas le permite expandir y complementar la funcionalidad de los controladores lógicos programables. La instalación de sistemas SCADA similares en ellos puede cubrir las tareas de una pequeña producción o un proceso tecnológico. Para tareas más grandes con una gran cantidad de usuarios o un mayor requisito de seguridad, lo más probable es que tenga que instalar servidores completos, gabinetes de automatización y PLC familiares. Sin embargo, para puntos de automatización mediana y pequeña, como pequeños edificios industriales, salas de calderas, salas de bombas u hogares inteligentes, tal solución parece apropiada. Según nuestros cálculos, dichos dispositivos son adecuados para tareas de hasta 500 puntos de entrada y salida de datos.
Si tiene experiencia en dibujar en varios editores gráficos y no está confundido por el hecho de que tiene que crear elementos de pantallas gráficas usted mismo, entonces la opción con Rapid SCADA para Raspberry es muy óptima. Su funcionalidad como solución preparada es algo limitada, ya que es de código abierto, sin embargo, también le permite cubrir las tareas de un pequeño edificio industrial. Por lo tanto, si prepara plantillas de visualización para usted, entonces es bastante posible utilizar esta solución para integrar, si no todos, parte de sus proyectos.
Por lo tanto, para comprender cuán útil puede ser una solución de este tipo en Raspberry para usted y cuánto reemplazan sus proyectos por sistemas SCADA de código abierto en Linux, surge una pregunta razonable: ¿qué sistemas SCADA utiliza con más frecuencia?