DevelSCADA

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.
====== Протоколы (устройства) ======
<wrap ks>
Система DevelSCADA, как и любая SCADA система, в первую очередь предназначена для взаимодействия с каким либо физическим оборудованием. Для этого система поддерживает набор популярных протоколов связи с различными устройствами автоматики. В DevelSCADA, для удобства работы, реализован механизм **"Устройств"**, который позволяет без необходимости обращаться к низкоуровневым данным протокола, посредством графического интерфейса, настраивать связь с устройством и формировать список переменных, обмен значениями которых необходим в процессе работы с этим устройством.
</wrap>
<wrap ks>
На данный момент DevelSCADA поддерживает следующие типы устройств:
</wrap>
  * **Часы**
  * **Modbus**
  * **OPC UA**
  * **Память**
<wrap ks>
Этот набор устройств пока что "вшит" в дистрибутив системы, но в ближайшее время планируется все устройства вынести в отдельные независимые модули, с возможностью дополнять их собственными, либо модифицировать существующие под собственные нужды.
</wrap>

====== Добавление устройства ======
<wrap ks>
Для добавления устройства, необходимо кликнуть правой кнопкой в дереве проектов на разделе **"Устройства"**, в выпадающем списке выбрать пункт "Добавить", либо же выделить раздел **"Устройства"** и в нем нажать кнопку "Добавить".
</wrap>

{{ ::dev1.png?nolink |}}

<wrap ks>
Откроется всплывающее окно, в котором необходимо будет выбрать тип добавляемого устройства.
</wrap>

{{ ::dev2.png?nolink |}}

====== Устройство "Часы" ======
<wrap ks>
Устройство "Часы" представляет собой виртуальное устройство, задачей которого - получение текущего времени той системы, на которой работает среда исполнения (важно понимать, что время берется не с той системы, на которой запущен будет клиент, той, на которой непосредственно работает сервер). Зачастую данное устройство применяется лишь для вывода текущего времени/даты на экран, либо для отладочных целей, чтобы иметь возможность получать изменяющиеся во времени данные.
</wrap>

{{ ::dev2_1.png?nolink |}}

<wrap ks>
Все устройства имеют свое состояние, такие как **Работа** (зеленая иконка), **Остановлено** (серая), **Ошибка** (красная) и **Режим эмуляции** (желтое). Устройство выставляет свое состояние в зависимости от режима работы. В данном случае у нас часы являются одним из простейших устройств, у которого кроме как режима **Работа**, других не существует. Другие режимы работы мы рассмотрим далее.
</wrap>

<wrap ks>
Все устройства в системе DevelSCADA, находящиеся в режиме **Работа**, предоставляют свои данные в режиме реального времени, а так же позволяют их изменять (если это разрешено параметрами доступа самого устройства) в окне конфигуратора устройства. Это достаточно удобно в процессе наладки, и позволяет получить информацию об устройстве без необходимости запуска самой системы. В случае с устройством **Часы**, оно предоставляет свои данные только для чтения (для изменения системного времени, необходимо воспользоваться функцией скриптов [[pm.syssetdate|pm.sysSetDate]]).
</wrap>

{{ ::dev3.png?nolink |}}

<wrap ks>
Для примера работы с устройством **Часы**, мы можем на экране разместить **Текстовое поле**, и сделать привязку его свойства **Надпись** к переменной часов **Время**.
</wrap>

{{ ::dev4.png?nolink |}}

{{ ::dev5.png?nolink |}}

<wrap ks>
Далее запустим проект на исполнение, и у видим значения времени в текстовом поле.
</wrap>

{{ ::dev6.png?nolink |}}

====== Устройство "Modbus" ======
<wrap ks>
Протокол **Modbus** является на данный момент одним из наиболее популярных протоколов систем автоматизации. Его популярность в основном вызвана его простотой реализации в устройствах. Однако эта простота вызывает некоторые сложности при работе с ним, так как вносит ряд ограничений по его применению, с которыми приходится мириться в процессе работы. Одной из таких особенностей протокола является то, что необходимо за ранее знать карту регистров устройства, с которым необходимо наладить связь, в частности адреса, типы данных, описание назначения этих регистров и значений, которые в них могут находиться. Данная карта должна поставляться в виде документации в комплекте с устройством.
</wrap>

<wrap ks>
**Устройство Modbus** уже является полноценным устройством, позволяющим взаимодействовать с внешним миром, поэтому ему необходима предварительная настройка, чтобы оно могло соединиться с реальным устройством, и получать с него данные. В связи с этим, устройство изначально создается в режиме **Отключен**.
</wrap>

{{ ::dev7.png?nolink |}}

<wrap ks>
Все полноценные устройства в системе DevelSCADA имеют ряд общих настроек, а так же настройки, индивидуальные, в зависимости от типа используемого протокола. К общим настройками относятся:
</wrap>

  * Режим
  * Состояние
  * Флаг включения журнала

<wrap ks>
**Режим** позволяет управлять состоянием устройства, а **состояние** - отображает, соответственно, текущее состояние устройства.
</wrap>

<wrap ks>
В режиме **"Отключен"** устройство отключается, прекращается обмен данными на шине, и даже при запуске среды исполнения устройство не будет запущено. Этот режим применяется, когда устройство еще не до конца сконфигурировано, и не используется в работе SCADA системы, или когда устройство физически отключили, чтобы система при запуске не выдавала ошибок, связанных с невозможностью подключиться к этому устройству.
</wrap>

<wrap ks>
При выборе режима **"Работа"**, SCADA система запускает процедуру установки связи с устройством, и если она прошла успешно, то запускает цикл обмена данными с устройством.
</wrap>

<wrap ks>
Режим **"Эмуляция"** предназначен для наладочных работ. Он позволяет, не имея реально подключенного устройства, создать условия, при котором SCADA система будет видеть его как существующее, а значения регистров устройства, при этом, можно задать самостоятельно вручную. Так же этот режим удобно использовать и при реально существующем устройстве, но когда нет возможности перевести его в тот режим, который требуется для наладки (к примеру, для отладки сообщений об авариях).
</wrap>

<wrap ks>
Строка **Состояние**, при нормальной работе устройства, обычно соответствует режиму, однако, если есть проблемы с устройством, в ней отображаются причины этой проблемы (проблемы со связью, доступностью каких то регистров и т.д.), а так же проводимые в данный момент процедуры с устройством (установки значений регистров из таблицы конфигурации, попытки перезапуска подключения к устройству при внезапной потере связи и т.д.).
</wrap>

<wrap ks>
**Флаг включения журнала** (Записывать изменения состояний в журнал логов) позволяет включить запись обо всех изменений состояния в системный журнал. Это иногда необходимо для проведения анализа причин возникающих неполадок с устройством, или при часто меняющихся сообщений о состоянии устройства.
</wrap>

<wrap ks>
Так же у многих устройств имеется параметр настройки **Интервал опроса**, задающий периодичность цикла опроса состояния регистров устройства. Это достаточно важный параметр, влияющий на производительность системы, и его надо тщательно подбирать, так как сильно большой интервал создаст ощущение "подтормаживания" системы, (данные будут медленно обновляться), а сильно маленький - может сильно нагрузить всю систему излишними запросами.
</wrap>

<wrap ks>
Параметр **"Тип протокола"** указывает каким образом у нас подключено устройство. Тип **TCP** подразумевает подключение устройства посредством шины Ethernet или Wi-Fi, а тип **RTU** - по последовательной шине (RS-232, RS-485 и т.д.). В зависимости от выбранного типа протокола, становятся доступны настройки, соответствующие ему.
</wrap>

{{ ::dev8.png?nolink |}}

<wrap ks>
Поле **"адрес устройства"** задает адрес на шине Modbus. Он необходим для адресации устройств на последовательной шине (в режиме RTU), но так же он рудиментарно присутствует и при работе в сети Ethernet. В сети ethernet обычно этот адрес не нужен, так как стек TCP/IP предоставляет свои механизмы адресации (IP адрес и порт), однако иногда устройства все равно дополнительно привязываются еще и к этому адресу, и не отвечают по отличному от него. Так же этот адрес бывает полезен при использовании преобразователей шин по типу "Ethernet to RS-485". При использовании таких преобразователей, для настройки связи используется первичный протокол **TCP**, с указанием IP адреса преобразователя, а внутри преобразователя, для пересылки данных к нужному устройству на последовательной шине, уже используется адрес устройства из протокола Modbus.
</wrap>

<wrap ks>
Для протокола **TCP** доступны следующие поля для настройки:
</wrap>

  * IP - ip адрес устройства, или его доменное имя;
  * порт - TCP порт, на котором устройство принимает соединение.

{{ ::dev9.png?nolink |}}

<wrap ks>
Для протокола **RTU** доступны следующие поля для настройки:
</wrap>

  * Порт - последовательный порт системы, к которому подключена шина с устройствами;
  * скорость - скорость обмена данными по шине;
  * четность - включение бита четности;
  * стоповый бит - выбор размера стопового бита.

{{ ::dev10.png?nolink |}}

<wrap ks>
Для демонстрации примера работы с устройствами Modbus, воспользуемся эмулятором такого устройства, запущенным на нашем тестовом сервере. Важно обратить внимание, что эмуляция происходит именно на стороне устройства, со стороны SCADA системы мы будем делать полноценное подключение!
</wrap>

<wrap ks>
При выборе протокола **TCP**, по умолчанию выставляются настройки тестового сервера, в частности имя хоста **modbus.develscada.ru** и порт **8502**.
</wrap>

{{ ::dev11.png?nolink |}}

<wrap ks>
Данный сервер предоставляет доступ к любым регистрам к устройству с адресом **1**, при этом если адрес регистра меньше 256, то данные там хранятся те, которые записываются в них, в остальных регистрах данные меняются случайным образом. Так же регистры только для чтения и регистры для чтения и записи имеют одно и то же адресное пространство.
</wrap>

<wrap ks>
Создадим две переменные с именем **myVar1** и **myVar2** с одним и тем же адресом, но разными типами доступа (R - только для чтения, RW - для чтения и записи), обоим зададим тип **беззнаковый 16 бит**. В реальных устройствах зачастую регистры для чтения и для чтения/записи имеют разные адресные пространства, и соответственно, хранят разные данные, в нашем устройстве они объединены.
</wrap>

{{ ::dev12.png?nolink |}}

<wrap ks>
Все регистры устройств системы DevelSCADA могут быть как только для чтения, так и для чтения/записи. Поэтому чтобы их визуально можно было легко различить, поля регистров с возможностью записи помечены желтым цветом.
</wrap>

<wrap ks>
После того как мы завершили вносить настройки устройства, его можно включить. Включить его можно как сменой режима работы, так и кнопкой включения регистра (что автоматом переключит устройство в режим работы). При этом, для того чтобы устройство начало работать с настроенным нами регистром, его обязательно необходимо включить. Если какой-то из регистров нужно временно исключить из цикла опроса, его так же можно выключить.
</wrap>

{{ ::dev13.png?nolink |}}

<wrap ks>
При успешном подключении к устройству, в строке состояние мы должны увидеть сообщение **"норма"**, в столбце списка регистров **значение** должны появиться данные, полученные от устройства.
</wrap>

<wrap ks>
Система DevelSCADA позволяет, не выключая устройство, проводить дальнейшую конфигурацию его регистров - добавлять или удалять их, а так же редактировать их настройки, при этом в режиме реального времени отслеживать данные, находящиеся в них. Для примера добавить еще один регистр с адресом 300.
</wrap>

{{ ::dev14.png?nolink |}}

<wrap ks>
Сразу же после добавления нового регистра, мы увидим как в него приходят новые данные с устройства.
</wrap>

<wrap ks>
Так же в режиме реального времени мы можем задать новое значение для регистра **myVar2**, а для регистра **myVar1** при этом не можем, так как он только для чтения, но так как они находятся в общем адресном пространстве, заданное нами значение мы увидим сразу в обоих регистрах.
</wrap>

{{ ::dev15.png?nolink |}}

<wrap ks>
Данный функционал крайне удобен, так как позволяет еще на этапе заполнения карты регистров устройства, убедиться что все данные проходят корректно. Кроме того, уже в процессе работы готовой системы, мы так же можем отслеживать состояния регистров, либо влиять на их состояние "вручную".
</wrap>

====== Устройство "OPC UA" ======

<wrap ks>
Протокол **OPC** является наиболее универсальным, так как поддерживает все популярные типы данных и механизмы обмена информации, поэтому многие SCADA системы в принципе не поддерживают никаких дополнительных протоколов, помимо OPC, и подключение к другим протоколам осуществляют посредством сторонних OPC серверов. В DevelSCADA же работа с наиболее популярными протоколами ведется напрямую, а OPC используется для работы с протоколами, поддержка которых еще не реализована в ядре.
</wrap>

<wrap ks>
В DevelSCADA используется версия протокола **OPC UA**, так как он на данный момент является наиболее популярным и кросплатформенным. Так же протокол OPC UA имеет множество механизмов по защите соединения, что может быть актуальным при работе по незащищенном каналам связи (к примеру через сеть интернет).
</wrap>

<wrap ks>
К основным настройкам OPC UA относятся **URI - адрес сервера** и **TCP порт**.
</wrap>

{{ ::dev16.png?nolink |}}

<wrap ks>
По умолчанию в DevelSCADA в них забиты, так же как в Modbus, настройки нашего тестового сервера, на котором можно производить эксперименты.
</wrap>

<wrap ks>
Флаг **игнорирования ошибок сертификата** может быть необходим, когда на сервере имеются с ним проблемы, к примеру когда он просрочен (что не редко). Если соединение выполняется с корректно настроенным сервером, то рекомендуется этот флаг снимать.
</wrap>

<wrap ks>
Так как протокол OPC UA может использовать достаточно широкий набор алгоритмов шифрования, далеко не все устройства весь этот набор поддерживают. Чтобы определить какой набор методов шифрования поддерживает устройство, можно использовать кнопку **"Поиск доступных"**.
</wrap>

<wrap ks>
При нажатии на эту кнопку, на сервер отправляется запрос списка поддерживаемых им методов шифрования, после чего он сравнивается со списком, который поддерживает клиент и далее открывается всплывающее окно, в котором этот список предоставлен, и кнопкой "Выбрать" можно выбрать необходимый, поддерживаемый обеими сторонами (при этом неактивная кнопка информирует о том, что одна из сторон не поддерживает данный метод).
</wrap>

{{ ::dev17.png?nolink |}}

<wrap ks>
Так же имеется возможность выбирать методы шифрования вручную, при необходимости.
</wrap>

{{ ::dev18.png?nolink |}}

<wrap ks>
Помимо шифрования данных, протокол так же поддерживает и авторизацию по пользователям, при необходимости.
</wrap>

{{ ::dev19.png?nolink |}}

<wrap ks>
В отличие от более примитивных протоколов, OPC UA позволяет получить список тегов автоматически с сервера, без необходимости вносить их список вручную. Чтобы найти все доступные теги сервера, необходимо нажать кнопку **"Найти теги"**, после чего загрузится список доступных тегов сервера.
</wrap>

{{ ::dev20.png?nolink |}}

<wrap ks>
Структура тегов OPC сервера имеет древовидную структуру. В корне дерева обычно существует несколько системных структур, которые отображают информацию о сервере, а так же структуры данных непосредственно устройства. В нашем случае узел **dsTestVar** хранит рабочие данные нашего устройства.
</wrap>

{{ ::dev21.png?nolink |}}

<wrap ks>
Развернув и включив необходимые теги, мы сразу же увидим хранимые в них данные. Имя переменной автоматически подтягивается с сервера, но мы со своей стороны можем его отредактировать так, чтобы нам в дальнейшем было удобно с ними работать. Поля значений подсвечены желтым цветом, что сигнализирует о том, что данные так же доступны и для записи, их редактирование возможно как из среды исполнения, так и в окне конфигурации устройства.
</wrap>

====== Устройство "Память" ======

<wrap ks>
Устройство **Память**, так же как и Часы, является виртуальным устройством, и не предназначено для обмена данными с внешним миром, но при этом оно является достаточно важным и удобным механизмом взаимодействия различных подсистем DevelSCADA. Его удобство заключается в том, что с ним можно работать теми же средствами DevelSCADA, что и с обычными устройствами, обращаясь к его переменным/регистрам. К примеру делать к ним привязки, обращаться к ним из скриптов GUI или ПЛК, получать к нему доступ из приложений, записывать их изменения в журнал или архив. Так же в устройстве памяти удобно хранить конфигурацию системы, либо глобальные данные, от которых зависит логика работы алгоритмов системы, при этом контролируя их значения в процессе работы системы в окне конфигурации устройства.
</wrap>

{{ ::dev22.png?nolink |}}

<wrap ks>
Переменные устройства **Память** могут быть **оперативные** и **постоянные**, что выбирается флагом **Постоянная**. **Оперативные** переменные хранят свое значение только во время работы самой платформы. При перезагрузке системы, значения переменных из оперативных переменных пропадают. Такие переменные обычно используются для хранения внутреннего состояния системы только в процессе работы. В свою очередь **постоянные** переменные сохраняют свои значения в энергонезависимой памяти платформы, и восстанавливают свои значения после перезагрузки платформы. Такие переменные удобно использовать для хранения конфигурации системы.
</wrap>

<wrap ks>
Так же устройство **Память** можно использовать для эмуляции какого-то реального устройства в целях эксперимента, однако если в дальнейшем потребуется его заменить на реальное устройство, то придется переносить все привязки в системе на новое устройство, что неудобно, поэтому в таких случаях рекомендуется использовать режим эмуляции реального устройства.
</wrap>

====== Режим эмуляции устройств и маскирование ======

<wrap ks>
В процессе наладки не редко возникает необходимость создать специфичную ситуацию на устройстве, чтобы проверить отработку алгоритмов SCADA системы. Однако это не всегда возможно сделать (к примеру когда оборудование в работе, и его останов недопустим). В таком случае можно воспользоваться режимами эмуляции устройств или маскирования переменных.
</wrap>

<wrap ks>
Эмуляции включается через переключатель режимов работы устройства.
</wrap>

{{ ::dev23.png?nolink |}}

<wrap ks>
В этом режиме SCADA отключается от реального устройства, и все значения его регистров становятся доступным для редактирования из конфигуратора (даже те, которые в реальном устройстве только для чтения).
</wrap>

<wrap ks>
Для проверки режимов создадим подключение по Modbus к тестовому серверу, а на экране разместим текстовое поле с привязкой к переменной устройства. Запустим проект, убедившись что все корректно работает.
</wrap>

{{ ::dev24.png?nolink |}}

<wrap ks>
В данном случае, на экране среды исполнения мы видим реальное значение регистра устройства.
</wrap>

<wrap ks>
Теперь переведем устройство в режим **"Эмуляция"**. Теперь мы можем выставлять любое значение вместо реального в регистр устройства, оно не повлияет на состояние самого устройства, при этом в окне среды исполнения мы увидим не реальное значение, а эмулируемое, выставленное нами вручную.
</wrap>

{{ ::dev25.png?nolink |}}

<wrap ks>
Вернув режим работы устройства обратно, в состояние **"Работа"**, мы снова увидим реальные значения с устройства.
</wrap>

<wrap ks>
Если необходимо эмулировать не все регистры устройства, а только выборочные, для этого можно воспользоваться режимом **маскирования**. Данный режим так же не влияет на работу устройства, при этом не происходит отключение от него, перестает опрашиваться только тот регистр, который переведен в этот режим. В остальном данный регистр начинает работать так же как и в режиме эмуляции.
</wrap>

<wrap ks>
Режим маскирования активируется при клике на пиктограмме маски напротив нужного регистра устройства.
</wrap>

{{ ::dev26.png?nolink |}}
DevelSCADA

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Инструменты страницы
