Masterscada ошибка создания проекта

Имея достаточно большой опыт работы в области промышленной автоматизации, мы вечно находимся в поиске оптимальных вариантов для решения своих задач. В зависимости от технического задания заказчика, приходилось останавливаться на той или иной программно-аппаратной базе. И если не было каких-то жестких требований по установке оборудования Siemens в связке с TIA-portal`ом, то, как правило, выбор падал на MasterSCADA 3.XX. Однако ничто не вечно под луной…

О своём опыте перехода на MasterSCADA 4D, предпосылках, особенностях её работы на встраиваемых компьютерах архитектуры ARM под катом данной статьи.

Предпосылки

Мы начали тестировать относительно новую разработку компании Insat – MasterSCADA 4D – не так давно. Предпосылок для этого было несколько. Во-первых, мы провели несколько независимых опросов среди специалистов в области промышленной автоматизации с целью выяснить, какие SCADA-системы наиболее популярны (рисунок 1). По результатам опроса первое место среди отечественных систем занимает система MasterSCADA.

Рисунок 1 — Результаты опроса наиболее популярных SCADA-систем (картинка кликабельна)

Второй предпосылкой можно считать…

Теперь перейдем непосредственно к самой MasterSCADA 4D. Она состоит из двух программных продуктов, а именно: среда разработки и среда исполнения. О работе каждой из этих частей поговорим ниже.

Среда разработки

Проект системы создается в среде разработки MasterSCADA 4D, для этого необходимо получить бесплатную версию на сайте компании Insat и установить, следуя подсказкам.

Рисунок 2 — Интерфейс среды разработки (картинка кликабельна)

Первое, что бросается в глаза — это приятный интерфейс среды разработки и удобная иерархическая структура построения проекта. Теперь в одном проекте можно создавать программу не только под АРМ, но и под весь объект, начиная с контроллера — заканчивая сервером или рабочим местом оператора.

Среда разработки работает только на ОС Windows, это относительно привычно и терпимо, а вот среда исполнения (RunTime) приятно удивила своей возможностью интегрироваться в различные операционные системы и архитектуры процессоров, но об этом дальше.

Также порадовала большая библиотека элементов визуализации. Специалисты из различных сфер смогут найти для себя элементы визуализации, не прибегая к отрисовке или поиску иконок в интернете.

Рисунок 3 — Элементы визуализации (картинка кликабельна)

Коммуникационные протоколы

В системе поддерживаются различные драйверы (протоколы обмена), которые по умолчанию интегрированы в MasterSCADA 4D:

• Modbus TCP/RTU, RTU поверх TCP
• DCON
• OPC UA/DA/HDA
• IEC61850
• SNMP
• PostgreSQL
• MQTT
• IEC104
• MSSQL
• MySQL
• Меркурий (отдельная библиотека) и др.

Среда исполнения

Среда исполнения может быть запущена на различных операционных системах и архитектурах персональных компьютеров, также вы можете запустить RunTime и на локальной машине, она устанавливается совместно со средой разработки и функционирует час (либо 32 тега) без ограничений.

Устройство AntexGate

MasterSCADA Runtime предустановлена отдельной опцией на встраиваемый ПК AntexGate с архитектурой процессора ARM и операционной системой Debian, тесты будем проводить на этом устройстве.

Рисунок 4 — Устройство AntexGate

Характеристики:

• ЦПУ: 4-ядерный x64 ARM v8 Cortex-A53
• 1.2Mhz Оперативная память: LPDDR2 1024MB
• Энергонезависимая память: 8/16/32GB eMMC

Подробнее об устройстве можно прочитать здесь.

Запустим программу в исполнительном устройстве. Для примера мы создали опрос и управление устройством по протоколу Modbus RTU, процесс настройки опроса интуитивно понятный и чем-то похож на настройку привычного OPC-сервера. Правда сейчас в RunTime встроены драйверы протоколов для обмена данными.

В качестве примера создадим простой проект для управления тремя насосами и двумя задвижками, необходимого для абстрактного производственного процесса. В среде разработки он выглядит следующим образом, как на рисунке 5.

Рисунок 5 — Проект в среде разработки (картинка кликабельна)

В итоге у нас получилась простая мнемосхема (рисунок 6), которая работает в любом браузере с поддержкой HTML5.

Рисунок 6 — Мнемосхема (GIF-анимация кликабельна)

Варианты отображения информации HMI

Есть возможность подключиться к среде исполнения через WEB, этот вариант не ограничивает нас в выборе клиента для просмотра данных на мнемосхеме.
В нашем случае на устройстве предусмотрен вывод информации через HDMI, Ethernet, 3G.
При подключении через HDMI мы обращаемся на LocalHost 127.0 0.1:8043 через встроенный браузер в AntexGate, либо подключаемся к фиксированному IP:8043 адресу в интернете или локальной сети предприятия другим «Тонким клиентом».

Рисунок 7 — Структура мониторинга WEB (картинка кликабельна)

Интересной новостью стал долгожданный MQTT протокол, которого обычно не хватало для мониторинга удаленных объектов в SCADA системах.
На сегодняшний день каждый имеет возможность получить недорогой VDS-сервер в интернете с фиксированным IP-адресом (например, сервер сайта компании) и развернуть на нем MQTT Broker (например, Mosquito).
Получив один сервер с MQTT брокером, мы легко можем отвязаться от дорогих услуг оператора — фиксированного IP и платить в год 900 рублей вместо 4000 рублей за связь 3G.

Рисунок 8 — Структура мониторинга MQTT (картинка кликабельна)

Такое построение сети позволит не только экономить на трафике, но и обезопасит данные, так как передача данных по протоколу Modbus TCP в сети интернет не гарантирует безопасность и качество связи.
Таким образом, вы можете продавать тиражируемые проекты, в которых клиент сам выбирает поставщика интернета. И ни у кого не болит голова с настройкой и выделением IP адресов: клиент сам вставляет любую SIM-карту или подключается к маршрутизатору с DHCP-сервером.

Быстродействие

Для проекта главное быстродействие, в этом нам помогут так называемые «Задачи». По умолчанию у каждого узла при его создании только одна — Основная задача. Разработчик проекта может создать их столько, сколько необходимо для работы конкретного проекта. Особенности вычисления, например, цикл вычисления, будут зависеть от настроек той или иной задачи. Каждая из них будет работать независимо от других в устройстве. Создание нескольких задач целесообразно, если необходимо обеспечить разные циклы вычисления разных программ проекта.

Данная функция особенно интересна для устройств, на борту которых процессор с несколькими ядрами. Каждая «Задача» запускается как отдельный процесс в системе и нагрузка распределятся равномерно на работу процессора. В устройстве AntexGate установлен процессор ARM с 4-мя ядрами по 1.2ГГц и 1ГБ оперативной памяти, что позволяет создать как минимум 4 крупные задачи и распределить нагрузку по ядрам. В сравнении с ПЛК, устройство AntexGate может предоставить как минимум в 4 раза больше вычислительных способностей за такую же цену.

Рисунок 9 — Загрузка вычислительных способностей AntexGate в режиме исполнения (картинка кликабельна)

Как мы видим из рисунка 9, загрузка ЦП не более 2,5%, а памяти выделено всего 61Мб. Таким образом, небольшой проект в режиме исполнения потребляет очень мало встроенных ресурсов.
Устройство может использоваться не только как контроллер, но уже и как полноценный сервер с опросом более 2000 точек ввода-вывода и возможностью поддержки более 100 WEB-клиентов.

Для примера подключим 9 WEB-клиентов к устройству и посмотрим прогресс потребления ресурсов (рисунок 10).

Рисунок 10 — Загрузка вычислительных способностей AntexGate при подключении 9-ти WEB-клиентов (картинка кликабельна)

Как видно из рисунка выше, загрузка ЦП поднялась в среднем с 2,5% до 6%, а памяти выделено всего на 3Мб больше.
Благодаря большому запасу вычислительных ресурсов устройства, разработчику нет необходимости экономить на качестве программы, созданной в MasterSCADA 4D.

Кроссплатформенность

Также хочется отметить кроссплатформенность рассматриваемой SCADA-системы, которая дает интеграторам огромный выбор платформ для реализации своих проектов. Благодаря такому подходу переход между операционными системами или архитектурами ПК происходит очень просто.

Заключение

MasterSCADA 4D — относительно новый продукт компании Insat. На сегодняшний день информации по работе с этим программным продуктом не так много, как хотелось бы. Однако можно скачать бесплатную среду разработки с официального сайта компании, она имеет весьма подробную справку по работе с программой.

Рисунок 11 — Окно справки (картинка кликабельна)

В заключении хотелось бы сказать о том, что данная статья имеет вводные данные о программном продукте MasterSCADA 4D и много чего не сказано. Однако при Вашей поддержке, мы выпустим более подробные примеры и уроки по работе с этим программным продуктом.

Хотелось бы увидеть в комментариях, какие вопросы больше всего интересуют Вас. И самые часто задаваемые мы по возможности превратим в урок по созданию проектов в MasterSCADA 4D.

Зачастую при построении систем диспетчеризации необходимо иметь доступ к проекту с нескольких рабочих мест. При этом уровень доступа к проекту может отличаться – с возможностью управления системой или только просмотр. MasterSCADA имеет возможность создания самых разных типов сетевых проектов. В данной статье мы опишем как создать сетевой проект, как настроить права доступа, как вносить изменения в сетевой проект.

Создание и синхронизация сетевого проекта
Например, мы уже создали автономный проект – проект с одним компьютером. Связи между OPC переменными и деревом объектов установлены.

Теперь превратим автономный проект в сетевой. Это делается очень просто.

1. Сначала добавим в дерево системы еще один компьютер.

2. Назначить обоим компьютерам IP адреса. Это делается на закладке компьютера Режим исполнения – Связь, в поле IP адрес основного компьютера.

Допустимо ввести несколько IP адресов, разделив их запятыми – в этом случае будет реализовано резервирование каналов связи.

Аналогично указываем у второго компьютера:

Сетевой проект создан – его уже можно переносить на другие компьютеры. Однако, для удобства внесения изменений, лучше сразу настроить автоматическую синхронизацию проекта. Для этого выделите Система – Режим исполнения – Управление проектом.

Автоматическая синхронизация проекта может выполняться в двух режимах:
При старте – в этом случае в момент запуска проекта в Runtime, происходит сравнение текущей версии проекта с версией сервера проекта. Если проекты отличаются, то MasterSCADA загружает проект с сервера.
При изменении – в этом случае, в режиме Runtime происходит периодическое сравнение версий проекта. Если версии отличаются, то режим исполнения кратковременно отключается, загружается новая версия проекта и режим исполнения запускается снова.
В обоих случаях сравнение проекта происходит только в случае если SCADA была сразу запущена в Runtime (без запуска режима разработки) – то есть запущена по ярлыку проекта.

Синхронизация осуществляется с компьютером (или компьютерами) проекта, который назначен сервером проекта. Например, в нашем случае сервером проекта будет Компьютер 1. Выделим его и на закладке Режим исполнения – Управление проектом, поставим галочку что данный компьютер – сервер проекта.

Теперь остальные проекты смогут импортировать проект с данного компьютера при запуске или изменении. Также есть возможность ручного импортирования – как в режиме разработки, так и в режиме исполнения (сам сервер проекта при этом должен быть запущен в Runtime).

Теперь проект можно переносить на другие компьютеры. Это можно сделать вручную, а также загрузить автоматически. Для ручного переноса проекта, нужно выполнить Проект – Экспортировать и выбрать папку для экспорта.

Будет сформирована папка проекта, без архива данных и сообщений, со всеми необходимыми ресурсами. Папку нужно перенести на другой компьютер и скопировать в MasterSCADA ProjectsProjects или импортировать проект из этой папки.
В дальнейшем, при настроенной автоматической синхронизации проект будет обновляться самостоятельно.
Окна и объекты в сетевом проекте
В настроенном нами проекте объект «Участок варки» исполняется на Компьютере 1, а Компьютер 2 своих объектов не имеет. Такая схема является достаточно распространенной – с Компьютера 2 осуществляется навигация по документам объектов принадлежащий Компьютеру 1. При этом возможен как простой просмотр, так и управление.

Однако Компьютеру 2 нужно назначить стартовое окно – окно которое будет появляться при запуске проекта. Для этого необходимо выделить Компьютер 2, перейти на закладку Режим исполнения – Стартовые окна. Добавим окно, в поле перетащим объект «Участок варки» и выберем документ, который будет стартовым – в нашем случае «Мнемосхема».

Вот и все – теперь данное окно будет загружаться при старте проект. Можно сделать стартовыми сразу несколько окон.

Как быть если все-таки необходимо, чтобы Компьютер имел собственные документы или данные, исполняемые только на нем? В этом случае необходимо создать отдельный объект и назначить его исполнение Компьютеру 2.

Теперь данный объект будет исполнятся на Компьютере 2. В этот объект можно добавить другие объекты, команды, собственные документы (мнемосхемы, отчеты).

Настройка прав доступа в сетевом проекте
При работе по сети очень важно правильно настроить права доступа, чтобы оператор находясь за другим компьютером, вдали от управляемого объекта не мог «напортачить». При этом часто бывает, что операторы одной должности могут иметь возможность работать на обоих компьютерах. Например, мастер участка может удаленно наблюдать за процессом за своим компьютеров, а во время ремонта или наладки может работать за компьютером оператора. При этом находясь за компьютером оператора он должен иметь большие права – например иметь возможность переводить оборудование в ручное режим, запускать различные исполнительные механизмы и т.д. MasterSCADA позволяет гибко настроить доступа.
Настройки прав доступа (как и другие настройки в MasterSCADA) наследуются сверху-вниз. То есть можно задать права доступа на уровне системы, и они применятся к компьютерам, объектам и отдельным элементам, а при необходимости у конкретного элемента их можно переопределить.

Для настройки прав доступа, выделим элемент Система и перейдем на закладку Операторы – Права доступа. Выберем должность, для которой будем производить настройку прав – например «Мастер участка».

В таблице представлены все действия, которые можно выполнить в проекте. При этом у каждого действия есть 4 настройки:
Лок. – разрешение локального действия. Локальное действие – это действие, которое выполняет оператор на объекте исполняемом на локальном компьютере (то есть на компьютере, на котором оператор сейчас работает).
Глоб. – разрешение глобального действия. Глобальное действие – это действие, которое выполняет оператор на объекте исполняемом на удаленном компьютере. То есть, данная настройка определяет – может ли оператор, выполнить это действие в объекте чужого компьютера.
Журнал – запись данного действия в журнал действий оператора.
Подтверждение – появление окна подтверждения действия.

Например, мы хотим, чтобы мастер участка не мог изменить режим работы исполнительного механизма (переключить его с автоматического на дистанционный и наоборот) если он работает с удаленного компьютера, но при этом он мог бы изменить режим работы если работает на локальном компьютере. Для этого снимем галочку «Глоб» у данного действия, и оставим галочку «Лок.».

Теперь мастер не сможет изменять режим работы механизм удаленно.
Аналогичным образом можно настроить любые другие действия – открытие окон, нажатие определенных кнопок, переключение уровней тренда и т.д.

Дополнительные материалы

Данная статья является обзорной, полной обзор принципов построения сетевых проектов изложен в документации, которую можно скачать с нашего сайта по данной ссылке.