ARIES PLC110 [M02] -MS4 ، HMI ، OPC و SCADA ، أو كم يحتاج الشخص إلى شاي البابونج. الجزء 1

مساء الخير أيها القراء الأعزاء في هذا المقال. أنا أكتب هذا في شكل مراجعة


بالنسبة لأولئك الذين لا يخافون من شعر رمادي صغير وسعة علامة عصبية ، في وقت لاحق سوف أصف بالتفصيل كيف تم إنشاء هذه المعجزة التكنولوجية. في هذا المقال ، تحليل موجز للمشروع بدرجة معينة من النقد.

طي النسيان. بيان المشكلة

في الواقع ، أنا أعمل في مكتب تصميم ، ونحن نختبر معدات التشغيل الآلي للاندماج في مصانعنا الجاهزة. في الآونة الأخيرة ، تم استلام معدات Aries في المستودع وتقرر تجميع مقعد اختبار منه:

• PLC110 [M02] -MS4 (بيئة تنفيذ MasterSCADA 4D)
• لوحة التشغيل SP307
• وحدة الإدخال العالمي للإشارات التناظرية MV110-224.2A
• وحدة المدخلات من إشارات سلالة مقاييس MV110-4TD
• الوحدة الكهربائية MV110-220.3M

تم اختيار بنية النظام بترسيم الشبكات وفقًا للغرض منها:

1. Modbus RTU يعتمد على RS-485 - التواصل بين PLC والعبيد (الوحدات ، مخططات التردد ، أجهزة الاستشعار الذكية ، لوحة HMI SP307) ، الشبكة الرئيسية PLC.
2. Modbus TCP القائم على الإيثرنت - التواصل بين PLCs المختلفة مع بعضها البعض ومع خادم OPC
3. يعد خادم الكمبيوتر الشخصي الخاص بأنظمة OPC و SCADA في الوقت نفسه بوابة بين شبكتين مختلفتين (الشبكة المحلية للشركات للمؤسسة وشبكة Modbus TCP من وحدات التحكم (محولي شبكة مع توجيه البيانات باستخدام أدوات Windows القياسية)
4. تتمتع شبكة LAN للشركات بإمكانية الوصول إلى الإنترنت من خلال خادم وكيل

يظهر هيكل النظام بشكل عام في الصورة أدناه:

وظائف مدمجة

• جمع البيانات وإعادة توجيهها من PLC إلى خادم OPC
• الإدارة المحلية والرصد من خلال لوحة HMI
• الإدارة والمراقبة من SCADA من خلال خادم OPC
• الإدارة من أي كمبيوتر شخصي من الشبكة المحلية للمؤسسة وعبر الإنترنت باستخدام عميل SCADA
• توصيل شاشات OPC المحمولة عبر شبكة LAN والإنترنت
• بالطبع ، أرشفة وإنشاء التقارير

يبدو أنهم لم يفوتوا أي شيء. يوجد وصف عام للنظام ، والآن ، في الواقع ، حول الموضوع (سأصف الحلول في المقالات مع تنفيذ كل عقدة):

الصعوبات التي واجهتها

1. PLC الوثائق

تم اختبار الاختبار التجريبي لـ PLC المصرح به على جهاز MasterSCADA 4D الأساسي من قبل الشركة المصنعة في عام 2012. على الرغم من هذه الفترة المثيرة للإعجاب لوجود المفهوم ، إلا أن كل ما لدى المطور في عام 2019 هو دليل برمجة في 28 صفحة (!؟) ، حيث يوجد أقل قليلاً من المعلومات المفيدة ، ولقطات في الدليل من MasterSCADA 3D ، وهو أمر مضحك للغاية مع بالنظر إلى أن الواجهة قد تغيرت.

كما يدعمها بشكل نشط ثلاثة adepts ومدير المبيعات هو موضوع المنتدى في 20 موضوعا.

2. هندسة وحدات PLC

هذا موضوع منفصل للمناقشة. باختصار: يتصل PLC بالوحدات النمطية كما هو الحال مع أجهزة Modbus RTU التابعة ، والتي يجب أولاً تكوينها بواسطة الأداة المساعدة عن طريق توصيل كل منها على حدة بجهاز كمبيوتر عبر محول RS-485.

بالطبع ، من المحتمل أن يعرف الأعمام الأذكياء كيفية القيام بذلك بدون محول عبر PLC ، وربط الوحدات بالتسلسل بالشبكة وكتابة السجلات اللازمة ، ولكن هذا يأتي بتجربة وكمية هائلة من الألم.

بالنسبة للمطور الذي رأى مثل هذه البنية لأول مرة ، فهو ليس سهل الاستخدام على الإطلاق.
وأيضًا ، ترغب جميع الوحدات التناظرية في الفشل لأسباب غير معروفة ، مع وجود شبكة RS-485 بأكملها في Terra Incognita ، لكنني أريد أيضًا أن أتحدث عن هذا بشكل منفصل ، ملحمة كاملة بالطبع. المشكلة ، بالمناسبة ، تبلغ من العمر حوالي 10 سنوات ، مازالت الشركة المصنعة "يجب الاعتراف أننا لم ننجح" ، ولكن هذه هي الواجهة الوحيدة للتواصل مع الوحدات النمطية ، والناس ، بجدية تامة ، يكتبون منذ فترة طويلة تطبيقات Modbus RTU الخاصة بهم.

في غضون ذلك ، كان شاي البابونج ينفد ... كانت الشمس تغرب عند غروب الشمس

3. IDE MasterSCADA

نحن لا نتحدث عن الأدوات الرسومية ، ولم أختبرها كثيرًا ، لكنني سأقول على الفور أنني لم يعجبني.

نحن نتحدث عن تنفيذ تبادل البيانات ولغات معيار IEC:

لا تعتبر المدخلات الفعلية لدبابيس وحدة التحكم متغيرات عمومية ولا يمكن الوصول إليها من أي جزء من البرنامج عن طريق كتابة اسم مستعار ، على سبيل المثال ، "DI1". في كل برنامج يجب عليك سحبه بمقابض ، يتم تكوين متغير محلي هناك ، والذي يرث القيمة أو يتجاوزها. أي جوهر PLC ، في رؤيتي ، ضائع قليلاً: يجب على الجهاز تبسيط برمجة منطق القنوات المادية إلى المستوى "إذا كان الإدخال DI1 يعمل - قم بتشغيل الإخراج DO1" ، ويبدو أن هذا "الإدخال DI1 - المتغير LI1 - المتغير LO1 - المتغير DO1" ، أيضًا بسبب الجهل بمبدأ IDE هذا ، يمكن للمرء أن يلاحظ التحذير البهيج "التحول المنطقي أمر مستحيل" (على الأرجح ، أن هذا مؤشر ، لكنني أقدمه للمبدعين على أنه أكثر انسجاما).

تعد مكتبات اللغات ST و FBD و SFC ضخمة جدًا وهناك خيار لتوفير الراحة في البرمجة ، ومع ذلك ، فإن هذه المكونات ليست وظائف ، ولكنها فئات ، يتم خلالها خيط الأساليب ، وثانياً ، لا توجد أي مساعدة في وصف الوظائف وأنواع البيانات. قادني الثبات إلى المكتبات الأساسية لـ CodeSys ، حيث تم نقل كل هذه الوظائف منها ، ساعدت مساعدتهم.

4. تبادل مع لوحة SP307

حدث مثير للاهتمام للغاية لأولئك الذين ليس لديهم مكان لقضاء بضعة أيام.

اختبار واجهة المستخدم الرسومية القياسي (HMI أو SCADA) بالنسبة لي هو إجراء 6 اختبارات:

1. قراءة إشارة منفصلة
2. تسجيل إشارة منفصلة
3. قراءة قيمة عدد صحيح
4. كتابة قيمة عددية
5. قراءة القيمة الحقيقية
6. سجل القيمة المادية

وفقا لذلك ، أرسم 6 مكونات بدائية على الشاشة ولكل شيك بالترتيب
التبادل هو نفسه تمامًا كما هو الحال مع الوحدات النمطية ، ولكن من منفذ PLC منفصل RS-232/485 ، ويبدو أنه أكثر استقرارًا. نظرًا لأن HMI عبد ، فقد كتبت إليه فيما يتعلق بالتغيير ، وقرأته مع الاقتراع 500ms حتى لا تفوت إجراءات المشغل.

أول 4 نقاط كانت ممتازة ، ولكن تسبب 5 و 6 مشاكل.

نرسل بيانات من النوع Single Float ، على الشاشة نعرضها ونرى أن البيانات ليست هي نفسها ، على الرغم من أن جميع إعدادات الإخراج (Float ، سجل البعد 1 ، إلخ) صحيحة. سيكون من غير الصحيح القول بأن السابقة غير موصوفة في الوثائق ، ومع ذلك ، حاول أن تجد في أي مكان وأين ، هو مضحك من الجانب.

بعد تعداد هستيري لكل الإعدادات المتعلقة بالبيانات نفسها وإرسالها ، نكتب إلى الدعم الفني ، والجواب في المتوسط ​​5-6 أيام تقويمية ، ونحن نعمل وفقًا للبرنامج النصي القياسي للدعم الفني "تحقق من أن الطاقة في وضع التشغيل - تحقق من إصدار البرنامج - انتظر ، يرجى الانتظار لمدة أسبوع آخر نفسك " .

بالمناسبة ، قررت تثبيت علامة اختيار واحدة في مكان غير مناسب على الإطلاق مع توقيع غير مناسب على الإطلاق.

لا تتضمن وظيفة الشاشة إدخال إشارة تمثيلية بتنسيق "Runner" ؛ يمكن إدخالها فقط في حقل النص بالأرقام. إنه أمر مدهش ببساطة ، إما أن نكتب أزرار "and" والبرنامج النصي بأنفسنا ، أو ندخل رقمًا من لوحة المفاتيح ، ننسى التحكم السهل في أي محرك أقراص.

لن أفرط في تحميل المقالة ، لذا سأشرح لك المشكلات في المستوى العلوي في الجزء 2.

باختصار ، أود أن أشير إلى أن لديّ ما يكفي من الحرية والكثير من الوقت لحل هذه المشكلات ، والتي تبدو للوهلة الأولى سخيفة ، ولكنها تسبب الكثير من الألم للضحية. في ظل ظروف زمنية محدودة ، فإن مثل هذه المشكلات حرجة.

ملحوظة: جميع الأطروحات المقدمة هنا ذاتية ، وهي مجرد محاولة لتحذير غير مستعدين ، وليس للتمييز ضد الشركات المصنعة ، يرجى التعامل مع هذا المقال من وجهة النظر هذه.

الجزء الثاني هو بالفعل هنا: انقر