👨‍🌾 🤹🏾 👩🏽‍🤝‍👨🏼 Maître SCADA 4D. Y a-t-il de la vie sur ARM? 👩🏾‍🤝‍👨🏽 ⏺️ 🚴

Ayant une expérience assez large dans le domaine de l'automatisation industrielle, nous sommes toujours à la recherche des meilleures options pour résoudre nos problèmes. Selon les spécifications techniques du client, je devais m'arrêter à l'une ou l'autre base logicielle et matérielle. Et s'il n'y avait pas d'exigences strictes pour l'installation d'équipements Siemens en conjonction avec le portail TIA, alors, en règle générale, le choix s'est porté sur MasterSCADA 3.XX. Cependant, rien ne dure éternellement ... A

propos de son expérience de passage à MasterSCADA 4D, les prérequis, les caractéristiques de son travail sur les ordinateurs à architecture ARM embarquée sous la coupe de cet article.

Contexte

Nous avons commencé à tester un développement relativement nouveau d'Insat - MasterSCADA 4D - il n'y a pas si longtemps. Il y avait plusieurs conditions préalables à cela. Dans un premier temps, nous avons mené plusieurs enquêtes indépendantes auprès de spécialistes du domaine de l'automatisation industrielle afin de déterminer quels systèmes SCADA sont les plus appréciés (figure 1). Selon l'enquête, la première place parmi les systèmes domestiques est occupée par le système MasterSCADA.

Figure 1 - Les résultats de l'enquête des systèmes SCADA les plus populaires (l'image est cliquable) La

deuxième condition préalable peut être considérée ...

Nous allons maintenant passer directement au MasterSCADA 4D lui-même. Il se compose de deux produits logiciels, à savoir: l'environnement de développement et l'environnement d'exécution. Nous parlerons du travail de chacune de ces parties ci-dessous.

Environnement de développement

Le projet système est créé dans l'environnement de développement MasterSCADA 4D, pour cela, vous devez obtenir une version gratuite sur le site Web Insat et l'installer en suivant les invites.

Figure 2 - Interface de l'environnement de développement (l'image est cliquable)

La première chose qui attire votre attention est une interface agréable de l'environnement de développement et une structure hiérarchique pratique pour la construction du projet. Désormais, dans un projet, vous pouvez créer un programme non seulement pour le poste de travail, mais aussi pour l’objet entier, en commençant par le contrôleur - en terminant par le serveur ou le poste de travail de l’opérateur.

L'environnement de développement ne fonctionne que sous Windows, il est relativement familier et tolérant, mais l'environnement d'exécution (RunTime) a été agréablement surpris par sa capacité à s'intégrer dans divers systèmes d'exploitation et architectures de processeur, mais plus à ce sujet plus tard.

Également satisfait d'une grande bibliothèque d'éléments de visualisation. Les spécialistes de divers domaines pourront trouver eux-mêmes des éléments de visualisation, sans avoir recours au dessin ou à la recherche d'icônes sur Internet.

Figure 3 - Éléments de visualisation (l'image est cliquable)

Protocoles de communication

Le système prend en charge différents pilotes (protocoles d'échange), qui sont intégrés par défaut dans MasterSCADA 4D:

Modbus TCP / RTU, RTU sur TCP
DCON
OPC UA / DA / HDA
IEC61850
SNMP
PostgreSQL
MQTT
IEC104
MSSQL
MySQL
Mercure (bibliothèque séparée), etc.

Durée

Le runtime peut être exécuté sur différents systèmes d'exploitation et architectures d'ordinateurs personnels, vous pouvez également exécuter RunTime sur la machine locale, il est installé en conjonction avec l'environnement de développement et fonctionne pendant une heure (ou 32 balises) sans restrictions.

Appareil AntexGate

MasterSCADA Runtime est préinstallé en tant qu'option distincte sur le PC intégré AntexGate avec l'architecture du processeur ARM et le système d'exploitation Debian, nous effectuerons des tests sur cet appareil.

Figure 4 -

Caractéristiques du périphérique AntexGate :

CPU: 4 cœurs x64 ARM v8 Cortex-A53
RAM de 1,2 MHz: LPDDR2 1024 Mo
Mémoire non volatile: eMMC 8/16 / 32 Go

En savoir plus sur l'appareil ici .

Exécutez le programme dans l'actionneur. Par exemple, nous avons créé une enquête et un contrôle d'appareil en utilisant le protocole Modbus RTU, le processus de configuration d'une enquête est intuitif et quelque peu similaire à la configuration d'un serveur OPC familier. Certes, les pilotes de protocole pour l'échange de données sont désormais intégrés à RunTime.

À titre d'exemple, nous allons créer un projet simple pour contrôler trois pompes et deux vannes, ce qui est nécessaire pour un processus de production abstrait. Dans l'environnement de développement, il se présente comme suit, comme dans la figure 5.

Figure 5 - Le projet dans l'environnement de développement (l'image est cliquable)

En conséquence, nous avons obtenu un diagramme mnémonique simple (Figure 6), qui fonctionne dans n'importe quel navigateur avec prise en charge HTML5.

Figure 6 - Diagramme synoptique (l'animation GIF est cliquable)

Options d'affichage des informations IHM

Il est possible de se connecter à l'environnement d'exécution via WEB, cette option ne nous limite pas dans le choix d'un client pour visualiser les données sur le diagramme mnémonique.
Dans notre cas, l'appareil fournit une sortie d'informations via HDMI, Ethernet, 3G.
Lors de la connexion via HDMI, nous accédons à LocalHost 127.0 0.1: 8043 via le navigateur intégré dans AntexGate, ou nous nous connectons à une adresse IP: 8043 fixe sur Internet ou sur le réseau local de l'entreprise avec un autre client léger.

Figure 7 - Structure de surveillance WEB (image cliquable) Une

nouvelle intéressante était le protocole MQTT tant attendu, qui n'était généralement pas suffisant pour surveiller des objets distants dans des systèmes SCADA.
Aujourd'hui, tout le monde a la possibilité d'obtenir un serveur VDS bon marché sur Internet avec une adresse IP fixe (par exemple, le serveur de site Web de l'entreprise) et de déployer MQTT Broker sur celui-ci (par exemple, Mosquito).
Après avoir reçu un serveur avec un courtier MQTT, nous pouvons facilement nous débarrasser des services coûteux de l'opérateur - une adresse IP fixe et payer 900 roubles par an au lieu de 4000 roubles pour une connexion 3G.

Figure 8 - Structure de surveillance MQTT (l'image est cliquable)

Une telle construction de réseau permettra non seulement d'économiser sur le trafic, mais protégera également les données, car la transmission de données via le protocole Modbus TCP sur Internet ne garantit pas la sécurité et la qualité de la communication.
Ainsi, vous pouvez vendre des projets répliqués dans lesquels le client choisit lui-même un fournisseur Internet. Et personne n'a de problème avec la configuration et l'attribution d'adresses IP: le client insère lui-même une carte SIM ou se connecte à un routeur avec un serveur DHCP.

Performance

L'essentiel du projet est la rapidité, les soi-disant "Tâches" nous y aideront. Par défaut, chaque nœud lors de sa création n'en a qu'un - La tâche principale. Un développeur de projet peut en créer autant que nécessaire pour un projet particulier. Les caractéristiques du calcul, par exemple le cycle de calcul, dépendront des paramètres d'une tâche particulière. Chacun d'eux fonctionnera indépendamment des autres dans l'appareil. La création de plusieurs tâches est conseillée s'il est nécessaire de prévoir différents cycles de calcul des différents programmes du projet.

Cette fonctionnalité est particulièrement intéressante pour les appareils embarqués qui ont un processeur à plusieurs cœurs. Chaque «tâche» est lancée en tant que processus distinct dans le système et la charge sera répartie uniformément sur le processeur. L'appareil AntexGate dispose d'un processeur ARM avec 4 cœurs de 1,2 GHz et 1 Go de RAM, ce qui vous permet de créer au moins 4 tâches importantes et de répartir la charge sur les cœurs. Par rapport aux automates, AntexGate peut fournir au moins 4 fois plus de puissance de calcul au même prix.

Figure 9 - Téléchargement des capacités de calcul d'AntexGate pendant l'exécution (l'image est cliquable)

Comme nous pouvons le voir sur la figure 9, la charge du processeur ne dépasse pas 2,5% et seulement 61 Mo de mémoire sont alloués. Ainsi, un petit projet en runtime consomme très peu de ressources embarquées.
L'appareil peut être utilisé non seulement en tant que contrôleur, mais déjà en tant que serveur à part entière avec une enquête de plus de 2000 points d'E / S et la capacité de prendre en charge plus de 100 clients WEB.

Par exemple, connectez 9 clients WEB à l'appareil et observez la progression de la consommation des ressources (figure 10).

Figure 10 - Téléchargement des capacités de calcul d'AntexGate lors de la connexion de 9 clients WEB (l'image est cliquable)

Comme vous pouvez le voir sur la figure ci-dessus, la charge du processeur est passée de 2,5% à 6% en moyenne, et seulement 3 Mo de mémoire supplémentaire ont été alloués.
En raison de la grande quantité de ressources informatiques de l'appareil, le développeur n'a pas besoin d'économiser sur la qualité du programme créé dans MasterSCADA 4D.

Multiplateforme

Je voudrais également noter la nature multiplateforme du système SCADA à l'étude, qui offre aux intégrateurs une vaste sélection de plates-formes pour la mise en œuvre de leurs projets. Grâce à cette approche, la transition entre systèmes d'exploitation ou architectures PC est très simple.

Conclusion

MasterSCADA 4D est un produit relativement nouveau d'Insat. À ce jour, les informations sur l'utilisation de ce logiciel ne sont pas aussi nombreuses que nous le souhaiterions. Cependant, vous pouvez télécharger un environnement de développement gratuit sur le site officiel de la société, il a une aide très détaillée pour travailler avec le programme.

Figure 11 - Fenêtre d'aide (l'image est cliquable)

En conclusion, je voudrais dire que cet article contient des données d'entrée sur le produit logiciel MasterSCADA 4D et beaucoup de choses ne sont pas dites. Cependant, avec votre soutien, nous publierons des exemples et des leçons plus détaillés sur l'utilisation de ce produit logiciel.

J'aimerais voir dans les commentaires quelles questions vous intéressent le plus. Et nous transformerons les plus fréquemment demandés en une leçon sur la création de projets dans MasterSCADA 4D si possible.

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