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掌握SCADA 4D。ARM上有生命吗？

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在工业自动化领域拥有相当丰富的经验，我们一直在寻找解决问题的最佳选择。根据客户的技术规格，我不得不停下一个或另一个软件和硬件基础。而且，如果对与TIA门户一起安装西门子设备没有严格要求，那么通常选择使用MasterSCADA3.XX。但是，没有什么能永远持续下去。

关于他转换到MasterSCADA 4D的经验，先决条件，在嵌入式ARM体系结构计算机上工作的功能（在本文的摘要下）。

背景


不久之前，我们开始测试Insat的相对较新的开发版本-MasterSCADA 4D。有几个先决条件。首先，我们对工业自动化领域的专家进行了几次独立调查，以找出最受欢迎的SCADA系统（图1）。根据调查，MasterSCADA系统在家庭系统中排名第一。

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图1-最受欢迎的SCADA系统的调查结果（图片可点击）

第二个前提条件可以考虑...

现在，我们将直接进入MasterSCADA 4D本身。它由两个软件产品组成，分别是：开发环境和运行时环境。我们将在下面讨论每个部分的工作。

开发环境


系统项目是在MasterSCADA 4D开发环境中创建的，为此，您需要在Insat网站上获得免费版本并按照提示进行安装。

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图2-开发环境的界面（图片是可单击的）

首先引起您注意的是开发环境的令人愉悦的界面和用于构建项目的便捷层次结构。现在，在一个项目中，您不仅可以为工作站创建一个程序，还可以为整个对象创建一个程序，从控制器开始-以服务器或操作员的工作站结束。

开发环境只能在Windows上运行，它相对熟悉并且可以容忍，但是运行时（RunTime）可以集成到各种操作系统和处理器体系结构中，因此令人惊喜。

还对大型可视化元素库感到满意。来自各个领域的专家将能够自己找到可视化元素，而无需借助绘图或在Internet上搜索图标。

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图3-可视化元素（图片可单击）

通讯协议


系统支持各种驱动程序（交换协议），这些驱动程序默认集成在MasterSCADA 4D中：

  • Modbus TCP / RTU，基于TCP的RTU
  • DCON
  • OPC UA / DA / HDA
  • IEC61850
  • SNMP协议
  • PostgreSQL的
  • MQTT
  • IEC104
  • 微软SQL
  • 的MySQL
  • 汞（单独的库）等


运行


运行时可以在各种操作系统和个人计算机体系结构上运行，也可以在本地计算机上运行RunTime，它与开发环境一起安装，可以不受限制地运行一个小时（或32个标签）。

AntexGate设备


MasterSCADA Runtime作为带有ARM处理器体系结构和Debian操作系统的AntexGate嵌入式PC上的单独选件预先安装，我们将在此设备上进行测试。

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图4-AntexGate设备

功能：

  • CPU：4核x64 ARM v8 Cortex-A53
  • 1.2Mhz RAM：LPDDR2 1024MB
  • 非易失性内存：8/16 / 32GB eMMC

在此处阅读有关该设备的更多信息。

在执行器中运行程序。例如，我们使用Modbus RTU协议创建了调查和设备控制，设置调查的过程非常直观，并且与设置熟悉的OPC服务器类似。没错，用于交换数据的协议驱动程序现在已内置在运行时中。

例如，我们将创建一个简单的项目来控制三个泵和两个阀门，这对于抽象的生产过程是必需的。在开发环境中，它看起来如下所示，如图5所示。

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图5-开发环境中的项目（图片是可单击的）

结果，我们得到了一个简单的助记符图（图6），该图可在任何支持HTML5的浏览器中使用。

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图6-模拟图（可单击GIF动画）

HMI信息显示选项


可以通过WEB连接到运行时环境，此选项并不限制我们选择用于查看助记图上数据的客户端。
在我们的案例中，该设备通过HDMI，以太网，3G提供信息输出。
通过HDMI连接时，我们通过AntexGate中的内置浏览器访问LocalHost 127.0 0.1：8043，或通过另一个瘦客户端连接到Internet或企业的本地网络上的固定IP：8043地址。

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图7-WEB监视结构（可单击图片）

有趣的消息是期待已久的MQTT协议，它通常不足以监视SCADA系统中的远程对象。
如今，每个人都有机会在Internet上获得一个便宜的VDS服务器，该服务器具有固定的IP地址（例如，公司的网站服务器），并在其上部署MQTT Broker（例如，Mosquito）。
通过MQTT代理获得一台服务器后，我们可以轻松摆脱运营商的昂贵服务-固定IP，并为3G连接每年支付900卢布，而不是4000卢布。

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图8-MQTT监视结构（可单击图片）

这样的网络结构不仅可以节省流量，还可以保护数据，因为通过Internet上的Modbus TCP协议进行数据传输不能保证通信的安全性和质量。
因此，您可以出售客户自己选择Internet提供商的复制项目。而且没有人会为设置和分配IP地址而烦恼：客户端自己插入任何SIM卡或使用DHCP服务器连接到路由器。

性能


该项目的主要目的是速度，所谓的“任务”将帮助我们实现这一目标。默认情况下，每个节点在创建时只有一个-主任务。项目开发人员可以为特定项目创建尽可能多的项目。计算功能（例如计算周期）将取决于特定任务的设置。他们每个人都将独立于设备中的其他人工作。如果需要提供不同的周期来计算项目的不同程序，建议创建多个任务。

对于具有多个内核处理器的板载设备，此功能特别有用。每个“任务”作为系统中的单独进程启动，并且负载将平均分配给处理器。 AntexGate设备具有一个ARM处理器，该处理器具有4个1.2 GHz内核和1 GB RAM，这使您可以创建至少4个大型任务，并在各个内核之间分配负载。与PLC相比，AntexGate可以以相同的价格提供至少4倍的计算能力。

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图9-在运行时下载AntexGate的计算功能（图片可单击）

如图9所示，CPU负载不超过2.5％，并且仅分配了61MB的内存。因此，运行时中的一个小项目消耗很少的嵌入式资源。
该设备不仅可以用作控制器，还可以用作功能强大的服务器，具有超过2000个I / O点的调查能力，并支持100多个WEB客户端。

例如，将9个WEB客户端连接到设备，然后查看资源消耗的进度（图10）。

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图10-连接9个WEB客户端时下载AntexGate计算功能（图片可单击）

如上图所示，CPU负载平均从2.5％上升到6％，并且仅分配了3MB以上的内存。
由于设备计算资源的大量供应，开发人员无需节省在MasterSCADA 4D中创建的程序的质量。

跨平台


我还想指出所考虑的SCADA系统的跨平台性质，它为集成商提供了用于实现其项目的大量平台选择。借助这种方法，操作系统或PC架构之间的转换非常简单。

结论


MasterSCADA 4D是Insat的相对较新的产品。迄今为止，有关使用此软件产品的信息并不如我们所愿。但是，您可以从公司的官方网站下载免费的开发环境；它对使用该程序有非常详细的帮助。

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图11-帮助窗口（图片是可单击的）

总而言之，我想说这篇文章中有关于MasterSCADA 4D软件产​​品的输入数据，并且没有说很多。但是，在您的支持下，我们将发布有关使用此软件产品的更详细的示例和课程。

我想在评论中看到您最感兴趣的问题。如果可能的话，我们将把最常问到的内容变成在MasterSCADA 4D中创建项目的课程。

Source: https://habr.com/ru/post/undefined/

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