L'hiver arrive. Les contrôleurs logiques programmables (API) sont remplacés par des ordinateurs personnels intégrés. Cela est dû au fait que les capacités informatiques permettent à un appareil d'intégrer les fonctionnalités d'un contrôleur programmable, d'un serveur et (si l'appareil a une sortie HDMI) d'un poste de travail d'opérateur également. Total: serveur Web, partie OPC, base de données et poste de travail dans un seul paquet, et tout cela au prix d'un seul automate.
Dans l'article, nous considérons la possibilité d'utiliser de tels ordinateurs embarqués dans l'industrie. Nous prenons comme base un appareil basé sur le Raspberry Pi, décrivant étape par étape le processus d'installation d'un système SCADA Open Source russe ouvert et gratuit - Rapid SCADA, et développons également un projet de station de compression abstraite, dont les tâches comprendront la télécommande du compresseur et de trois vannes, ainsi que la visualisation du processus de production d'air comprimé.
Faites immédiatement une réserve que le problème peut être résolu de deux manières. Fondamentalement, ils ne diffèrent en aucune façon les uns des autres, la question n'est que dans le volet esthétique et pratique. Il nous faut donc:
1.1 La première option implique la présence du Raspberry Pi 2/3/4 lui-même, ainsi que la présence d'un convertisseur USB en RS485 (le soi-disant "sifflet", qui peut être commandé auprès d'Alliexpress).
Figure 1 - Raspberry Pi 2 et convertisseur USB en RS4851.2 La deuxième option comprend toute solution prête à l'emploi basée sur la framboise, recommandée pour les installations dans des environnements industriels avec des ports RS485 intégrés. Par exemple, comme dans la figure 2, basé sur le module Raspberry CM3 +.
Figure 2 - Dispositif AntexGate2. Un appareil avec Modbus pour plusieurs registres de contrôle;
3. PC Windows pour configurer le projet.
Stades de développement:- Partie I. Installation de Rapid SCADA sur Raspberry;
- Partie II Installez Rapid SCADA sur Windows;
- Partie III. Développement de projet et son téléchargement sur l'appareil;
- Conclusions
Partie I. Installation de Rapid SCADA sur Raspberry
1. Remplissez le
formulaire sur le site Web de Rapid Scada pour recevoir le package de distribution et télécharger la dernière version pour Linux.
2. Décompressez les fichiers téléchargés et copiez le dossier «scada» dans le répertoire
/ opt de l'appareil.
3. Nous mettons trois scripts du dossier daemons dans le répertoire
/etc/init.d4. Nous offrons un accès complet à trois dossiers d'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. Nous rendons les scripts exécutables:
sudo chmod +x /opt/scada/make_executable.sh sudo /opt/scada/make_executable.sh
⠀6. Ajouter un référentiel:
sudo apt install apt-transport-https dirmngr gnupg ca-certificates sudo apt-key adv --keyserver hkp:
⠀ 7. Installez Mono .NET Framework:
sudo apt-get install mono-complete
⠀8. Installez le serveur HTTP Apache:
sudo apt-get install apache2
⠀ 9. Installez des modules supplémentaires:
sudo apt-get install libapache2-mod-mono mono-apache-server4
⠀ 10. Créez un lien vers l'application web:
sudo ln -s /opt/scada/ScadaWeb /var/www/html/scada
⠀11. À partir de l'archive téléchargée dans le dossier «apache», copiez le fichier
scada.conf dans le répertoire
/ etc / apache2 / sites-available sudo a2ensite scada.conf
⠀ 12. Nous suivons ce chemin
sudo nano /etc/apache2/apache2.conf et ajoutons ce qui suit à la fin du fichier:
<Directory /var/www/html/scada/> <FilesMatch "\.(xml|log|bak)$"> Require all denied </FilesMatch> </Directory>
⠀ 13. Nous exécutons le script:
sudo /opt/scada/svc_install.sh
⠀14. Redémarrez la framboise:
sudo reboot
⠀15. Ouvrez le site:
http:
⠀ 16. Dans la fenêtre qui s'ouvre, saisissez l'identifiant
«admin» et le mot de passe
«12345» .
Partie II Installer Rapid SCADA sur Windows
L'installation de Rapid SCADA sous Windows est requise pour configurer Raspberry et configurer le projet. En théorie, vous pouvez le faire sur la framboise elle-même, mais dans le support technique, il nous a été conseillé d'utiliser l'environnement de développement sous Windows, car ici cela fonctionne plus correctement que sous Linux.
Commençons donc:
- Nous mettons à jour Microsoft .NET Framework vers la dernière version;
- Téléchargez le kit de distribution Rapid SCADA pour Windows et installez-le hors ligne;
- Lancez l'application Administrateur. Nous y développerons le projet lui-même.
Lors du développement, vous devez faire attention à certains points:
1. La numérotation des registres dans ce système SCADA commence à partir d'une seule adresse, nous avons donc dû augmenter la numérotation de nos registres d'une unité. Dans notre cas c'est: 512 + 1 et ainsi de suite:
Figure 3 - Numérotation des registres dans Rapid SCADA (l'image est cliquable)2. Pour reconfigurer les répertoires et déployer correctement le projet sur le système d'exploitation Linux, dans les paramètres, allez dans "Serveur" -> "Paramètres généraux" et cliquez sur le bouton "Pour Linux":
Figure 4 - Migration de répertoires dans Rapid SCADA (l'image est cliquable)3. Nous définissons le port d'interrogation pour Modbus RTU de la manière définie dans le système Linux de l'appareil. Dans notre cas, il s'agit de
/ dev / ttyUSB0Figure 5 - Migration de répertoires dans Rapid SCADA (l'image est cliquable)Si vous avez des questions, toutes les instructions d'installation supplémentaires peuvent être obtenues sur
le site Web de l'entreprise ou sur leur
chaîne YouTube .
Partie III. Développement de projet et son téléchargement sur l'appareil
Le développement et la visualisation du projet sont créés directement dans le navigateur lui-même. Ce n'est pas tout à fait familier après les systèmes SCADA de bureau, mais c'est tout à fait le bon endroit.
Séparément, je voudrais noter un ensemble limité d'éléments de visualisation (figure 6). Parmi les composants intégrés, il y a une LED, un bouton, un interrupteur à bascule, un lien et un pointeur. Cependant, un gros avantage est que ce système SCADA prend en charge les images et le texte dynamiques. Avec une connaissance minimale des éditeurs graphiques (Corel, Adobe Photoshop, etc.), vous pouvez créer vos propres bibliothèques d'images, d'éléments et de textures, et la prise en charge des éléments GIF vous permettra d'ajouter une animation à la visualisation du processus.
Figure 6 - Outils d'édition schématique dans Rapid SCADADans le cadre de cet article, il n'était pas question de peindre pas à pas le processus de création graphique d'un projet en Rapid SCADA. Par conséquent, nous ne nous attarderons pas sur ce point en détail. Dans l'environnement du développeur, notre simple projet «Système d'alimentation en air comprimé» d'une station de compression est le suivant (figure 7):
Figure 7 - Éditeur de schéma dans Rapid SCADA (l'image est cliquable)Ensuite, remplissez notre projet sur l'appareil. Pour ce faire, spécifiez l'adresse IP de l'appareil pour transférer le projet non pas vers l'hôte local, mais vers notre ordinateur intégré:
Figure 8 - Téléchargement du projet sur l'appareil dans Rapid SCADA (l'image est cliquable)En conséquence, nous avons obtenu quelque chose de similaire (figure 9). Sur le côté gauche de l'écran, il y a des LED reflétant l'état de l'ensemble du système (compresseur), ainsi que l'état des vannes (ouvertes ou fermées), et dans la partie centrale de l'écran - visualisation du processus avec la possibilité de contrôler les appareils via des interrupteurs à bascule. Lorsque vous ouvrez l'une ou l'autre valve, la couleur passe du gris au vert à la fois la valve elle-même et l'autoroute correspondante.
Figure 9 - La conception de la station de compression (l'animation GIF est cliquable)Ici, vous pouvez télécharger le fichier de ce projet pour examen.
La figure 10 montre à quoi ressemble globalement ce que nous avons obtenu.
Figure 10 - Système SCADA sur framboiseConclusions
L'émergence de puissants ordinateurs industriels embarqués vous permet d'étendre et de compléter la fonctionnalité des contrôleurs logiques programmables. L'installation de systèmes SCADA similaires sur ceux-ci peut couvrir les tâches d'une petite production ou d'un processus technologique. Pour des tâches plus importantes avec un grand nombre d'utilisateurs ou une exigence de sécurité accrue, vous devrez probablement installer des serveurs à part entière, des armoires d'automatisation et des API familiers. Cependant, pour les points d'automatisation moyens et petits, tels que les petits bâtiments industriels, les chaufferies, les salles de pompes ou les maisons intelligentes - une telle solution semble appropriée. Selon nos calculs, de tels appareils conviennent à des tâches allant jusqu'à 500 points d'entrée-sortie de données.
Si vous avez de l'expérience dans le dessin dans divers éditeurs graphiques et que vous n'êtes pas dérouté par le fait que vous devez créer des éléments d'affichage graphique vous-même, l'option avec Rapid SCADA pour Raspberry est très optimale. Sa fonctionnalité en tant que solution prête à l'emploi est quelque peu limitée, car il est Open Source, cependant, il vous permet également de couvrir les tâches d'un petit bâtiment industriel. Par conséquent, si vous préparez vous-même des modèles de visualisation, il est tout à fait possible d'utiliser cette solution pour intégrer, sinon tous, une partie de vos projets.
Ainsi, pour comprendre l'utilité d'une telle solution sur Raspberry et combien vos projets sont remplacés par des systèmes SCADA Open Source sous Linux, une question raisonnable se pose: quels systèmes SCADA utilisez-vous le plus souvent?