Owen opc server подключение к скада

ОВЕН ПЛК110[M02]-MS4, HMI, OPC и SCADA, или сколько человеку необходимо Ромашкового чая. Часть 2

Добрый день, друзья. Вторая часть обзора поспевает за первой, и сегодня я пишу обзор на верхний уровень обозначенной в заголовке системы.

В группу инструментов верхнего уровня у нас входит всё программно-аппаратное обеспечение стоящее выше сети ПЛК (IDE для ПЛК, HMI, утилиты для частотников, модулей и т.д. сюда не включаем).

Структуру системы из первой части я приложу снова, для того, чтобы было проще понимать о чём речь.

Итак, к верхнему уровню относится:

  • ПК-шлюз, маршрутизирующий трафик между двумя сетями(Сеть ПЛК и LAN предприятия)
  • OPC-сервер — ПО, собирающее данные из Modbus TCP-сети и интерпретирующее его для обработки в SCADA и БД
  • SCADA — Комплекс ПО, включающий сервер и клиенты. Наша графическая оболочка для мониторинга и управления процессами
  • СУБД — ПО, позволяющее нам архивировать данные, поступающие в SCADA и, при необходимости, извлекать их для просмотра графиков, логов, формирования отчётности

Корпоративную сеть(КС) предприятия я трогать не буду, поскольку она находится в компетенции нашего системного администратора, но расскажу как я с ним взаимодействовал, какие задачи ставил, когда буду описывать реализацию системы, а не обзор.

Итак, начнём

Первым делом, мы реализуем физически железо, которое будет у нас работать. Аппаратно, для функционирования в двух разных сетях компьютеру требуется два, собственно, сетевых адаптера. Первым у меня выступил on-motherboard адаптер(для работы в КС), а второй(для работы в Modbus-TCP) я вставил в PCI-E порт и от него вывел патчкорд на роутер(просто чтобы не раскидывать провода от шкафов с ПЛК до ПК по бюро. Со стороны ПЛК, разумеется, тоже ставим роутер.).

Фактически, этого достаточно, для того, чтобы компьютер функционировал в каждой из сетей, но по дефолту сети видеть друг-друга не будут, нужно еще будет понажимать кнопки.

Важные аспекты настройки сетевых подключений:

  1. Подключение в КС не должно выполняться с получением адреса от DHCP-сервера, нужно прописать настройки адаптера вручную(адрес не должен входить в диапазон адресов DHCP) с обязательным указанием сетевого шлюза. В дальнейшем это очень важно при организации удалённого доступа
  2. Не надо пытаться сделать между адаптерами сетевой мост, вся маршрутизация осуществляется при включении соответствующей службы Windows
  3. Если вы хотите иметь доступ к сети ПЛК от любого компьютера КС, то маршрутизацию следует прописывать для выполнения основным шлюзом сети
  4. Для организации удалённого доступа рекомендую использовать нестандартные свободные порты, чтобы сразу отсечь недо-хакеров
  5. Никакое ПО дополнительно устанавливать не требуется, всё осуществляется стандартными средствами Windows

Программное обеспечение

Захотелось выбрать продукты, которые соответствовали бы определённым критериям:

  • Отечественный производитель — если я и умею доставать англоязычную техподдержку всеми доступными каналами связи, то не все мои коллеги могут этим похвастаться. Обслуживание системы должно быть доступно всем, чтобы меня, хотя бы, не дёргали из отпуска.
    Также, отмечу, что стоимость отечественного ПО более близка к нашим реалиям и приемлема для заказчиков
  • Относительно новое, но при этом хоть немного проверенное, просто потому что хочется в ногу со временем
  • Приятный, эстетичный интерфейс — то, чем может похвастаться далеко не всякая SCADA. К сожалению, дизайн в средства автоматизации будет идти ещё долго, а потребительские качества конечного продукта хотелось бы видеть на высоком уровне
  • Лёгкая взаимоинтеграция OPC, SCADA и СУБД(без танцев с бубном, минимум нажатий кнопок), чтобы можно было отправить на Камчатку(в прямом смысле, у нас там заводы заказчиков) простого наладчика АСУТП, а не системного архитектора

OPC-сервер

Во время знакомства с MasterSCADA 4D, пока тестировался ПЛК, я активно посещал сайт производителя и увидел, что они предлагают собственного написания OPC-серверы практически для любого протокола передачи данных. Для протокола Modbus у них предложен отдельный Master OPC Universal Modbus Server, т.е. он умеет говорить только в Modbus.

Ниже скриншот интерфейса: довольно лаконично, на мой взгляд, лишнего нет, но, возможно искушённому пользователю, может чего-то не хватить.

Ограничение бесплатной версии — 32 тега, но я засунул булевые переменные в регистры и отправлял это одним тегом LONG INT, а в SCADA, уже «разбирал» на биты, небольшая хитрость, надеюсь за мной не придут. К слову, не все скады умеют обращаться к отдельным битам слова, так что рецепт не универсальный.

Рекомендуем:  Как проверить включен ли bluetooth на ноутбуке

На прием первого REAL type тэга после установки OPC у меня ушло около минуты, поэтому дальше я искать не стал, меня устроила простота. Однако, справедливо будет заметить, что данное ПО даже предусматривает выполнение пользовательских скриптов по приему данных, что может существенно расширить функционал в умелых руках.

SCADA-система

В данном вопросе я подразумеваю не только создание красивой и функциональной среды для пользователя, но и удобство для разработчика, поскольку программист, который будет листать документацию хотя бы 15 минут в час для поиска нужной информации, теряет в день(чисто арифметически) до 2 часов, что есть 25% рабочего дня. Прошу заметить, что я не считаю свой выбор абсолютно объективным, на вкус и цвет, как говорится…

Отечественный рынок SCADA — систем нам предлагает:

  • Simple SCADA
  • SimpLight
  • MasterSCADA 4D
  • ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ
  • КАСКАД

Дальше я, признаюсь, не искал, возможно есть что то еще. Учитывая, что выбор я сделал, значит операция прошла успешно. Давайте рассмотрим эти системы, вспоминая критерии, описанные выше:

  1. КАСКАД — сразу получил самую низкую оценку за визуализацию, я даже не качал дистрибутив. Вырвавшиеся из Win95 элементы управления поставили для меня жирную точку на этом ПО
    Без оценки
  2. ОВЕН Телемеханика ЛАЙТ — также не скачивал, но причины здесь не только в интерфейсе, хотя он тоже, мне кажется, оставляет желать лучшего. Во-первых, продукты ОВЕН после полумесяца тестирования и отладки ПЛК с модулями вызывают у меня справедливые опасения в части надежности и гибкости. А во-вторых данная скада позиционирована как система мониторинга и управления в сетях энергораспределения, в первую очередь. Под мои задачи пищевой промышленности не совсем подходит(даже если она умеет всё, то маркетологи всё равно сами сузили целевую аудиторию). Поэтому мимо.
    Без оценки
  3. MasterSCADA 4D — на первый взгляд, это самый очевидный и простой вариант. Объясняемся:
  • Не требует отдельной установки OPC-сервера при работе с ПЛК ОВЕН, драйверы уже внутри
  • В целом, довольно приятный и красивый интерфейс, элементы управления тоже на крепкие 4/5
  • Удобная среда проектирования

Всё вроде отлично и хорошо, я рассматривал эту систему без вариантов, когда взял контроллер в руки, НО:

В один добрый день я открыл проект в режиме RunTime(имитация работы), а у меня висит 4 пустых окна, протираю глаза, закрываю, проверяю менеджер проекта, перезапускаю — то же самое. Потом ряд стандартных манипуляций вроде анализа выполненных изменений, перезагрузок ПК и так далее, которые не приводят к результату. Итог: убираю дистрибутив до лучших дней, разбираться нет желания, ненадёжно.

Оценка: 3.5/5 Хорошая упаковка, начинка не очень
Simplight — признаюсь, меня очаровало соотношение функционал/стоимость из технического бюллетеня на сайте производителя. Там и Web-сервер и СМС, E-mail и много клиентов и много подключаемых OPC, все это стоит около 5000р на момент написания статьи — копейки. А если вы разработчик и сделаете отдельно запрос в онлайн анкете на сайте, то вам вышлют версию дистрибутива на 200 тегов без каких-либо ограничений, что на мой взгляд очень круто. Это, несомненно плюс.

А теперь минусы:

Основной: IDE — это несколько автономных утилит, которые имеют разграниченный функционал, в связи с чем при работе над одним проектом вы вынуждены будете держать открытыми 3-4 окна+справка+документация, что не есть удобно даже на мультимонитор системе.

  • Внешний вид ниже среднего, как будто рисовали в Paint
  • Справка очень скудная
  • Сильно сжатый функционал, хорошо видно при настройке трендов и графиков
  • Редактор скриптов видно по пикселям, отчего режет глаза
  • Настройка программных тегов — то ещё удовольствие
  • Если вы захотите просто принести проект на флешке для редактирования на другом ПК, то это довольно сложно. Непонятная файловая структура проектов
  • Специалисты по продажам плотно входят в вашу жизнь, что надоедает

На изображении: редактор скриптов Simplight

Оценка: 3.0/5 Начинка хороша, упаковки нет вообще

Simple SCADA — это мой выбор, тут я скорее всего, буду необъективен, но всё же. Производитель предлагает на выбор 2 типа DEMO: С ограничением в 64 внешних тега и незначительно урезанным функционалом или полнофункциональная с ограничением Runtime в 1 час(После чего сервер SCADA требуется перезапускать). Стоимость дистрибутива в простейшей сборке начинается от 6900р. на момент написания статьи.

Плюсы:

  • Очень красивая, как IDE, так и элементы управления
  • Насыщенная справка, всё расписано от и до
  • Простая интеграция данных OPC-сервера
  • Простейший интерфейс, даже интуитивно понятный
  • Простая интеграция СУБД
  • Для запуска удалённого клиента не требуется наличие проекта
  • Отличный генератор отчётов
  • Для всех объектов существуют события типа OnClick, OnMouseEnter и т.д. В целом IDE похожа на упрощенный редактор Delphi Embarcadero, а редактор скриптов имеет подсказчик

Минусы:

  • Элементов управления, которые можно использовать — не так уж много(есть возможность создания пользовательских)
  • Поскольку SCADA — практически Plug and Play, я думаю, присутствуют ограничения и функционала, но мне встретить не довелось
  • Тренды с полной панелью управления(масштабирование, пауза, прокрутка) отображаются только в отдельном окне
  • За полнофункциональную лицензию придётся хорошо заплатить(от 38000р. и выше)

Оценка: 4.5/5 Начинка-хорошо, упаковка-хорошо

База данных

Здесь выбор был намного проще, Simple SCADA предлагает к использованию два продукта MS SQL Server и MySQL. Второй для меня оказался ближе, поскольку ранее доводилось с ним работать, на этом остановился.

Могу отметить, что вся настройка архивации сводится к установке пакета от Oracle и его простой настройке, а потом подключением в один клик в SCADA.

Дальше выбираем в менеджере тегов, что архивировать, а что нет и наслаждаемся.

Благодарю всех за внимание.

Далее идет цикл статей с последовательным описанием решения проблем, с которыми довелось столкнуться и, как итог, создание системы Step-by-Step.

Источник

Вливаем RS-485 в Ethernet с помощью ЕКОН фирмы ОВЕН — Часть 3 ЕКОН и Scada-система

Пройдя через подключения преобразователя интерфейса ЕКОН к компьютеру можно приступить к завершающей части ради которой все и затевалось. Я имею ввиду получения данных с приборов, которые подключены к ЕКОНу. Для этого необходимо проделать те же операции что и при стандартном подключении приборов через преобразователь (АС4 например). То есть для начала необходимо внести список приборов в OPC-сервер, а затем добавить необходимые приборы в SCADA-систему. Всё точно также за исключением одного! Необходимо запускать «Конфигуратор виртуальных портов», точнее поставить галочки «Запускать последнюю конфигурацию» и «Запускать при загрузке Windows», чтобы он запускался автоматически при старте Windows. Этим самым обеспечивается создание виртуального порта с которым будет работать и OPC-сервер и SCADA-система. Вот теперь можно приступать к настройке системы для получения данных с приборов.

Установка SCADA-системы (MasterScada)

Первым делом необходимо установить SCADA-систему. В моем случае это MasterScada, так как пару тройку лет назад, когда необходимо было выбрать такую систему для предприятия, то именно она стала победительницей при беглом тестировании многих систем такого типа. Тут в общем то нет ничего необычного, обычная программа для Windows обычная установка с помощью одной кнопки «Далее» и минимум настроек при установке. Как и все программы для Windows запускается MasterScada по ярлычку в меню «Пуск».

Установка OPC-сервера

Далее необходим OPC-сервер через которого SCADA-система будет общаться с приборами. В данном случае это OPC-сервер от OWEN. Взять его можно на сайте фирмы OWEN. Правда там не один сервер, а целых три: два для интерфейса RS-485 и один для токовой петли. Нам необходим для интерфейса RS-485 с протоколом ОВЕН, а справочную систему ставьте по желанию. Я даже не помню использовал я её когда только начинал разбираться со всем этим или нет. Установка, опять же стандартная, трудностей возникнуть не должно. Для примерна при установке я ничего не менял и поставил все три OPC-сервера, если думаете, что ваши эксперименты будут продолжаться с различными приборами, то рекомендую поступить также. Вот коллекция скриншотов кому интересно:


Подключение приборов ЕКОНа к OPC-серверу

И так! Начнем. Должно быть так: запускаем OPC-сервер, в нём выбираем нужный COM-порт и составляем список тех приборов, которые подключены к этому порту. COM-порт в нашем случае находиться на ЕКОНе, но это для компьютера всё равно, так как «Конфигуратор виртуальных портов» эмулирует нам его в системе. И система думает что все приборы на самом деле подключены к самому системному блоку компьютера. Запускаем OPC-сервер, ждем пока он загрузиться…

… и настраиваем! Но фиг! В моем случае появилось два COM-порта. Эта порты отдельной платы воткнутой в материнскую плату системного блока. А где же порт ЕКОНа. А он не появиться пока не будет запущен «Конфигуратор виртуальных портов» о котором я написал в первом абзаце! Если после тех настроек закрыть его и не перезагрузить комп, но в системе не будет виртуального порта ЕКОНа. А есть ли он или нет и является ли какой либо порт ЕКОНовским можно проверить в диспетчере устройств. В моем случае были два COM-порта специальной платы и не одного от ЕКОНа:

Запускаем конфигуратор смотрим, какой порт он выбрал для эмулирования. Тут указан COM5. Ранее был COM1, не обращайте вниманию на разницу. Я не сразу настраивал прибор в SCADA-системе, а через пару дней в которые мне нужен был COM1. Так что сам конфигуратор не выбирает COM-порты, достаточно определить его один раз, затем он автоматически будет эмулировать то, что было указано первоначально. Запускаем диспетчер задач и видим появившийся COM-порт, затем снова запускаем OPC-сервер и видим все что необходимо.

Дальше всё просто, кто уже сталкивался с настройкой приборов проблем не будет. Настройка приборов в OPC-сервере приборов подключенных к ЕКОНу нисколько не отличается от настройки приборов подключенных на прямую в компьютер. Надо задать список приборов и ввести их настройки. У меня это ТРМ202 с восьмибитным адресом «10». После настройки приборов необходимо указать правильные настройки самого интерфейса обмена: скорость, битность, стоп бит и т.д. Это всё то, что мы указывали когда настраивали порт ЕКОНа. На правом скриншоте окончательные настройки при которых корректный обмен с приборами будет возможен.

Присоединение приборов OPC-сервера к SCADA-системе

Запустив MasterScada вылазиет приглашение создания нового проекта. В строке имя проекта пишу «testingEKON», а при создании пароля оставляю поля пустыми. После этого система примет вид для проектирования и настройки проекта. Основными для проектирования являются два «белых» окна. В одном в левом верхнем углу написано «Система» в другом «Объект». Там где «Система» проектируется оборудование: компьютеры, OPC-сервера и приборы. А в окне «Объект» вы можете построить «дерево» какой нибудь установки и подключить определенные датчики из системы к параметру установки. Допустим первый датчик прибора ТРМ202 с адресом 25 к установке «Морфлот» параметр «Влажность». Также понятней? Не придеться вспомниать что отображает датчик какого-то прибора, а сразу видно что показывают цифры.

MasterScada может функционировать как распределенная система, поэтому в ней можно указать несколько компьютеров на которых она запущена и распределить задачи между ними, допустим кто-то рисует графики для пользователей, а кто-то собирает данные с приборов, таким образом вся нагрузка не ляжет на мощь одного компьютера, а будет равномерно (а может и не равномерно — это уж кто как настроит) распределена между всеми компьютерами. В данном случае используется один компьютер и для этого примера его более чем достаточно. Так что для начала следует «вставить» в проект «Компьютер», затем «вставить» в него OPC-сервер, который на нем используется. Ну и как не сложно догадаться добавить приборы которые использует OPC-сервер. Чем мне и понравилась MasterScada это то что можно проектировать систему как снизу вверх так и с верху вниз. Рассматривать полное проектирование проекта я не буду, у них для тех кто покупает систему впервые идет книжка с подробными описаниями как и что делать. Именно я её и использовал для изучения возможностей этой SCADA-системы.


Когда в проекте присутсвует OPC-сервер он подгружается в системный трей (значок рядом с часами), но в нашем случае еще есть и конфигуратор. Так вот если кликнуть на конфигуратор, то можно заметить что около строки с портом который мы используем обновился значек и означает он что работаем через этот самый конфигуратор. Действительно доступ OPC-сервер получает от COM-порта который эмулирует конфигуратор.

Долгожданное получение данных
от «заЕКОНовских приборов»

Настало время запустить проект кликнув по значку с ракеткой, ответив да на вопрос о сохранении, выбрав в окне «Идентификатор оператора» оператора «sa» и нажать кнопку «ОК». Остается ждать когда придут данные, а пока они идут можно проверить идет ли обмен с виртуальным портом и какие данные с него идут.

Запускаем конфигуратор из трея смотрим, значек опять изменился! И на этот раз он отображает обмен информацией с самим портом на ЕКОНе, то есть тут все нормально. Посмотрим какие приходят данные. Запускаем OPC-сервер по значку в трее, переходим на вкладку «Информация». Здесь в двоичном виде показываются данные полученные с приборов. Точнее показываются не приборы, а их адреса. Если в одном приборе два датчика, а адрес прибора 10, то данные будут идти так, первый датчик адрес 10, второй датчик адрес — 11. Что у нас и отображается… Только вот данных нет… Показывается что превышел лимит ожидания данных от прибора — «timeout». Тут либо прибор не подключит либо что то не так с настройками обмена. Останавливаем проект по кнопочке «Стоп» лезем разбираться.

Открываем конфигуратор, и в строке «Тайм-аут ответа ставим» 50. Не помню то ли я нахимичил и поставил 10 (было когда я открыл конфигуратор) либо это значение стояло по умолчанию. В этом была причина, OPC-сервер не успевал принять данные от ЕКОНа, после этого всё заработало! Запускаем MasterScada и любуемся данными с прибора подключенного к ЕКОНу!

Экспериментальный стенд

А вот и сам ЕКОН с прибором подключенным к нему. Именно на этом стенде проходили первые испытания пришедшего к нам ЕКОНа.

Источник

Adblock
detector