💜 🏞️ 👄 Maestro SCADA 4D. ¿Hay vida en ARM? 🏩 🏞️ 👨🏽‍🤝‍👨🏼

Con una experiencia bastante amplia en el campo de la automatización industrial, siempre estamos en busca de las mejores opciones para resolver nuestros problemas. Dependiendo de las especificaciones técnicas del cliente, tuve que parar en una u otra base de software y hardware. Y si no existieran requisitos estrictos para instalar equipos Siemens junto con el portal TIA, entonces, como regla, la elección recaería en MasterSCADA 3.XX. Sin embargo, nada dura para siempre ...

Acerca de su experiencia de cambiar a MasterSCADA 4D, los requisitos previos, las características de su trabajo en computadoras con arquitectura ARM incorporada bajo el corte de este artículo.

Antecedentes

Comenzamos a probar un desarrollo relativamente nuevo de Insat - MasterSCADA 4D - no hace mucho tiempo. Había varios requisitos previos para esto. Primero, realizamos varias encuestas independientes entre especialistas en el campo de la automatización industrial para descubrir qué sistemas SCADA son los más populares (Figura 1). Según la encuesta, el primer lugar entre los sistemas domésticos lo ocupa el sistema MasterSCADA.

Figura 1 - Los resultados de la encuesta de los sistemas SCADA más populares (se puede hacer clic en la imagen) Se

puede considerar el segundo requisito previo ...

Ahora iremos directamente al MasterSCADA 4D. Se compone de dos productos de software, a saber: entorno de desarrollo y entorno de tiempo de ejecución. Hablaremos sobre el trabajo de cada una de estas partes a continuación.

Entorno de desarrollo

El proyecto del sistema se crea en el entorno de desarrollo MasterSCADA 4D, para esto necesita obtener una versión gratuita en el sitio web de Insat e instalarla siguiendo las indicaciones.

Figura 2 - Interfaz del entorno de desarrollo (se puede hacer clic en la imagen)

Lo primero que llama la atención es una interfaz agradable del entorno de desarrollo y una estructura jerárquica conveniente para construir el proyecto. Ahora, en un proyecto, puede crear un programa no solo para la estación de trabajo, sino también para todo el objeto, comenzando con el controlador y terminando con el servidor o la estación de trabajo del operador.

El entorno de desarrollo solo funciona en Windows, es relativamente familiar y tolerante, pero el tiempo de ejecución (RunTime) se sorprendió gratamente por su capacidad de integrarse en varios sistemas operativos y arquitecturas de procesador, pero más sobre eso más adelante.

También satisfecho con una gran biblioteca de elementos de visualización. Los especialistas de diversos campos podrán encontrar elementos de visualización por sí mismos, sin tener que recurrir a dibujar o buscar iconos en Internet.

Figura 3 - Elementos de visualización (se puede hacer clic en la imagen)

Protocolos de comunicación

El sistema admite varios controladores (protocolos de intercambio), que están integrados por defecto en MasterSCADA 4D:

Modbus TCP / RTU, RTU sobre TCP
DCON
OPC UA / DA / HDA
IEC61850
SNMP
PostgreSQL
MQTT
IEC104
MSSQL
MySQL
Mercurio (biblioteca separada), etc.

Tiempo de ejecución

El tiempo de ejecución se puede ejecutar en varios sistemas operativos y arquitecturas de computadora personal, también se puede ejecutar RunTime en una máquina local, se instala junto con el entorno de desarrollo y se ejecuta durante una hora (o 32 etiquetas) sin restricciones.

Dispositivo AntexGate

MasterSCADA Runtime está preinstalado como una opción separada en la PC integrada AntexGate con la arquitectura del procesador ARM y el sistema operativo Debian, realizaremos pruebas en este dispositivo.

Figura 4 -

Características del dispositivo AntexGate :

CPU: 4 núcleos x64 ARM v8 Cortex-A53
1.2Mhz RAM: LPDDR2 1024MB
Memoria no volátil: 8/16 / 32GB eMMC

Lea más sobre el dispositivo aquí .

Ejecute el programa en el actuador. Por ejemplo, creamos una encuesta y control de dispositivo utilizando el protocolo Modbus RTU, el proceso de configuración de una encuesta es intuitivo y algo similar a la configuración de un servidor OPC familiar. Es cierto que los controladores de protocolo para el intercambio de datos ahora están integrados en RunTime.

Como ejemplo, crearemos un proyecto simple para controlar tres bombas y dos válvulas, que es necesario para un proceso de producción abstracto. En el entorno de desarrollo, se ve de la siguiente manera, como en la Figura 5.

Figura 5 - El proyecto en el entorno de desarrollo (se puede hacer clic en la imagen)

Como resultado, obtuvimos un diagrama mnemónico simple (Figura 6), que funciona en cualquier navegador con soporte HTML5.

Figura 6 - Diagrama mímico (se puede hacer clic en la animación GIF)

Opciones de visualización de información de HMI

Es posible conectarse al entorno de tiempo de ejecución a través de WEB, esta opción no nos limita a la hora de elegir un cliente para ver los datos en el diagrama mnemónico.
En nuestro caso, el dispositivo proporciona salida de información a través de HDMI, Ethernet, 3G.
Cuando se conecta a través de HDMI, accedemos a LocalHost 127.0 0.1: 8043 a través del navegador incorporado en AntexGate, o nos conectamos a una dirección IP fija: 8043 en Internet o la red local de la empresa con otro Thin Client.

Figura 7 - Estructura de monitoreo WEB (imagen en la que se puede hacer clic) Una

noticia interesante fue el tan esperado protocolo MQTT, que generalmente no era suficiente para monitorear objetos remotos en sistemas SCADA.
Hoy, todos tienen la oportunidad de obtener un servidor VDS económico en Internet con una dirección IP fija (por ejemplo, el servidor del sitio web de una empresa) e implementar MQTT Broker (por ejemplo, Mosquito) en él.
Habiendo recibido un servidor con un agente MQTT, podemos deshacernos fácilmente de los costosos servicios del operador: una IP fija y pagar 900 rublos al año en lugar de 4000 rublos por una conexión 3G.

Figura 8 - Estructura de monitoreo de MQTT (imagen en la que se puede hacer clic)

Tal construcción de red no solo ahorrará tráfico, sino que también protegerá los datos, ya que la transmisión de datos a través del protocolo Modbus TCP en Internet no garantiza la seguridad y la calidad de la comunicación.
Por lo tanto, puede vender proyectos replicados en los que el propio cliente elige un proveedor de Internet. Y a nadie le duele la tarea de configurar y asignar direcciones IP: el propio cliente inserta cualquier tarjeta SIM o se conecta a un enrutador con un servidor DHCP.

Actuación

Lo principal para el proyecto es la velocidad, las llamadas "Tareas" nos ayudarán con esto. Por defecto, cada nodo cuando se crea tiene solo uno: la tarea principal. Un desarrollador de proyectos puede crear tantos como sea necesario para un proyecto en particular. Las características del cálculo, por ejemplo, el ciclo de cálculo, dependerán de la configuración de una tarea en particular. Cada uno de ellos funcionará independientemente de los demás en el dispositivo. Se recomienda crear varias tareas si es necesario proporcionar diferentes ciclos de computación para diferentes programas del proyecto.

Esta característica es especialmente interesante para dispositivos a bordo que tienen un procesador con varios núcleos. Cada "Tarea" se inicia como un proceso separado en el sistema y la carga se distribuirá de manera uniforme al procesador. El dispositivo AntexGate tiene un procesador ARM con 4 núcleos de 1.2 GHz y 1 GB de RAM, lo que le permite crear al menos 4 tareas grandes y distribuir la carga entre los núcleos. En comparación con los PLC, AntexGate puede proporcionar al menos 4 veces más potencia informática al mismo precio.

Figura 9: descarga de las capacidades informáticas de AntexGate en tiempo de ejecución (se puede hacer clic en la imagen)

Como podemos ver en la Figura 9, la carga de la CPU no supera el 2.5% y solo se asignan 61 MB de memoria. Por lo tanto, un pequeño proyecto en tiempo de ejecución consume muy pocos recursos integrados.
El dispositivo se puede usar no solo como un controlador, sino también como un servidor completo con una encuesta de más de 2000 puntos de E / S y la capacidad de soportar más de 100 clientes WEB.

Por ejemplo, conecte 9 clientes WEB al dispositivo y vea el progreso del consumo de recursos (Figura 10).

Figura 10: descarga de las capacidades informáticas de AntexGate al conectar 9 clientes WEB (se puede hacer clic en la imagen)

Como puede ver en la figura anterior, la carga de la CPU aumentó en promedio de 2.5% a 6%, y solo se asignaron 3 MB más de memoria.
Debido al gran suministro de recursos informáticos del dispositivo, el desarrollador no necesita ahorrar en la calidad del programa creado en MasterSCADA 4D.

Multiplataforma

También quiero señalar la naturaleza multiplataforma del sistema SCADA en consideración, que ofrece a los integradores una gran selección de plataformas para implementar sus proyectos. Gracias a este enfoque, la transición entre sistemas operativos o arquitecturas de PC es muy simple.

Conclusión

MasterSCADA 4D es un producto relativamente nuevo de Insat. Hasta la fecha, la información sobre cómo trabajar con este producto de software no es tanta como nos gustaría. Sin embargo, puede descargar un entorno de desarrollo gratuito desde el sitio web oficial de la compañía; tiene una ayuda muy detallada para trabajar con el programa.

Figura 11 - Ventana de ayuda (se puede hacer clic en la imagen)

En conclusión, me gustaría decir que este artículo tiene datos de entrada sobre el producto de software MasterSCADA 4D y muchas cosas no se dicen. Sin embargo, con su apoyo, publicaremos ejemplos más detallados y lecciones sobre cómo trabajar con este producto de software.

Me gustaría ver en los comentarios qué preguntas le interesan más. Y convertiremos a los más frecuentes en una lección sobre la creación de proyectos en MasterSCADA 4D si es posible.

Maestro SCADA 4D. ¿Hay vida en ARM?