User Guide

So konfigurieren Sie ein einfaches SCADA-System

Dies ist eine Kurzanleitung zur Konfiguration eines sehr einfachen SCADA-Systems mit nur einem Laptop / PC. In diesem Leitfaden werden die grundlegenden SCADA-Komponenten behandelt:

SCADA-Komponenten

  • Tag (IO)
  • Trend/ Bericht
  • Alarm
  • Bildschirm/ Mimik

Werkzeuge / Abhängigkeiten:


SCADA Basics: Definition

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ist ein automatisches Fernüberwachungs- und Kontrollsystem. Wie in seinem Namen angegeben, ist SCADA in jedem Automatisierungsbetrieb anwendbar, der eine Überwachung und Echtzeit-Datenerfassung erfordert. Wobei es in dieser modernen Welt möglich ist, SCADA an jedem Arbeitsplatz / zu Hause zu verwenden, obwohl es zuerst für industrielle Zwecke eingeführt wurde.

  • Am Back-End werden Sensoren an RTUs (Remote Terminal Units) oder SPS (Speicherprogrammierbare Steuerungen) angeschlossen, in denen Signale (z. B. Zählerstand und Gerätestatus) in digitale Daten umgewandelt werden.
  • Um die digitalen Daten zwischen RTUs / SPS und Leitstelle zu transportieren, werden Netzwerkverbindungsmedien wie LAN oder WAN verwendet.
  • Der Datenerfassungsserver muss zum Zweck der Datenbankspeicherung sowie zur Erstellung von Trendgrafiken und Berichterstellung erforderlich sein.
  • Diese digitalen Daten werden im Frontend vom Bediener auf HMI (Human-Machine Interface) aufgerufen, in dem Prozesssteuerung und -überwachung durchgeführt werden können. HMI kann auf verschiedenen Plattformen sein, von Servern über Tablets bis hin zu Mobiltelefonen.

Schritt 1: neues Projekt erstellen

Gehen Sie auf Startmenü>phiControl und starten Sie den phiControl Editor. Erstellen Sie ein neues Projekt, wie unten gezeigt.


Schritt 2: neuen I/O-Port erstellen

Klicken Sie im linken Menü auf das Element „IO Driver“, um den Inhalt im Hauptfenster anzuzeigen. Fügen Sie als nächstes einen neuen I/O-Port in den vorhandenen Tabelleninhalt ein und aktivieren Sie ihn, wie im Folgenden dargestellt.

In dieser Kurzanleitung wird der Ethernet-Anschluss verwendet, um das Gerät über das Modbus TCP / IP-Protokoll mit dem SCADA zu verbinden. Die Adresse 127.0.0.1 gibt die Adresse des lokalen Hosts an.


Schritt 3: Neues Gerät erstellen

Klicken Sie im linken Menü auf den neu erstellten I / O-Port. Erstellen Sie ein neues Gerät in der Tabelle, wie unten gezeigt, und wählen Sie in der Dropdown-Liste „Treiber“ die Option „Modbus“.


Schritt 4: Tags erstellen

Tags sind eine der Hauptkomponenten in einem SCADA-System. Sie sind Variablen, die sowohl in SCADA als auch in SPS / RTU erstellt werden, um Parameter zwischen Instrumenten und SCADA zu übergeben. In diesem Training werden 2 Tags erstellt, um den Messwert und den Status eines Instruments anzuzeigen.

Beachten Sie, dass das Attribut „Log“ für das Tag „meter_value“ konfiguriert ist, um den Tag-Wert zur Datenüberwachung in der Datenbank zu protokollieren.


Schritt 5: Trending

Trending ist eine weitere grundlegende Funktion in SCADA für die Datenüberwachung. Lassen Sie uns eines der Tags hinzufügen, die erstellt wurden, um zu verstehen, wie es funktioniert. Gehen Sie im linken Menü zu „Bildschirm“> „Trend“> „Single Layer“ und zeigen Sie die vordefinierte HTML-Codepage an. Fügen Sie die folgenden Skripte wie gezeigt in die HTML-Datei ein.


Schritt 6: Bericht

Abgesehen von Trendanalysen sind Berichte sehr nützlich für die Datenüberwachung im SCADA-System. Tatsächlich werden an vielen Arbeitsplätzen Prozessberichte für Abrechnungszwecke erstellt. Klicken Sie auf „Bericht“> „Archivieren“, um einen Bericht zur Aufzeichnung der Messwerte unseres Instruments zu erstellen.
Erstellen Sie in der neuen Berichtsdatei (.htm) eine einfache Tabelle, um das Tag ‚meter_value‘ aufzuzeichnen (siehe unten).

Wenn Sie den Bericht im Frontend anzeigen möchten, müssen Sie ihn als einen der Anzeigebildschirme hinzufügen. Klicken Sie auf „Bildschirm“ und fügen Sie unter „Bericht“ ein neues Untermenü hinzu. Wählen Sie dann die gerade erstellte Berichtsdatei aus und wählen Sie sie aus.

Mehr zur Erstellung von Berichten im User Guide 2


Schritt 7: Alarm

Prozessalarme sind in einer Produktion wichtig, um unerwünschten Verlust zu vermeiden. Lassen Sie uns also einen Alarm hinzufügen, um den Messwert unseres Instruments zu überwachen. Klicken Sie auf „Alarm“> „Gruppe“> „Prozess“ und fügen Sie einen neuen Alarm hinzu, wie unten gezeigt. Der Alarm wird aktiviert, wenn der Messwert des Geräts den oberen Grenzwert erreicht, und ähnlich für den unteren Grenzwert.


Schritt 8: Bildschirm / Mimik

Ein Mimic-Bildschirm ist erforderlich, um ein Front-End-HMI für die Interaktion mit dem SCADA-System darzustellen. Lassen Sie uns einen ziemlich einfachen erstellen, indem Sie Inkscape SAGE verwenden.
Starten Sie im Startmenü Inkscape SAGE. In dieser Kurzanleitung werden wir nur darauf abzielen, die Zeichnungsobjekte mit SCADA-Tags zu verknüpfen, um deren Beziehungen zu verstehen. Vergessen Sie alle Zeichnungsfähigkeiten und machen Sie etwas Einfaches. Erstellen Sie ein Textobjekt, um Werte und ein Formobjekt anzugeben, das darauf ausgerichtet ist, die Farbe gemäß einem anderen Status zu ändern, beispielsweise wie folgt. Speichern Sie die SVG-Datei im Projektordner.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Text und wählen Sie „Objekteigenschaften“. Wählen Sie auf der Registerkarte „Get“ den in Schritt 4 erstellten Tag „meter_value“ wie unten gezeigt. Drücken Sie auf die Schaltfläche „Übernehmen“ und „OK“ und speichern Sie die Datei.

Klicken Sie anschließend mit der rechten Maustaste auf die Kreisform und wählen Sie „Objekteigenschaften“. Wählen Sie auf der Registerkarte „Farbe“ die Option „meter_status“ und definieren Sie die Farbe basierend auf dem Variablenwert wie unten gezeigt. (Wieder können Sie jede mögliche Farbe wählen, wie Sie mögen)
Übernehmen Sie die Änderungen, und speichern Sie die Datei.

Abgesehen von dem Lesen von Daten von Geräten erfordert ein SCADA-System die meiste Zeit, dass der Befehl einem Prozess zugewiesen wird. Erstellen Sie beispielsweise eine Schaltfläche wie unten gezeigt, um einen Prozess zu starten, wenn Sie darauf klicken. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Schaltfläche und wählen Sie „Objekteigenschaften“. Wählen Sie auf der Registerkarte „Set“ Ihren Tag aus, um den Prozess auszulösen. In diesem Fall ist das Tag „start_button“ der Boolesche Typ, dessen Wert auf „True“ gesetzt wird, wenn auf den Button geklickt wird. Sie können auch eine Eingabeaufforderung für die Doppelbestätigung hinzufügen, wenn Sie auf das Frontend klicken.

Erstellen Sie ähnlich mit dem Status des Messgeräts oben eine Prozessstatusanzeige mit Farbanimation, um den Status anzuzeigen, nachdem auf die Startschaltfläche geklickt wurde (d. h. Prozess gestartet = grün, sonst = rot). Übernehmen Sie die Änderungen und speichern Sie die Datei, wenn Sie fertig sind.

Schließlich fügen Sie die SVG-Datei als einen der Bildschirme im Projekteditor hinzu, um sie auf dem Frontend-Display anzuzeigen. (Siehe Schritt 6)


Fast da: Modbus-Simulator

Da es in diesem Training kein echtes Gerät gibt, nutzen wir einen Modbus-Simulator, um ein echtes Gerät zu imitieren. Es gibt Tonnen von Modbus Simulator im Internet verfügbar, Sie können jede von ihnen wählen, die Modbus TCP / IP enthält. Alles, was Sie tun müssen, ist, die Verbindung entsprechend zu konfigurieren, was in diesem Training konfiguriert wurde:

  • Protokoll: Modbus TCP / IP
  • IP-Adresse: 127.0.0.1 (Port 502)
  • Erforderliche Modbus-Tag-Adresse: 200, 202

Fertig: Projekt ausführen

Die Konfiguration ist abgeschlossen und das SCADA-System ist jetzt betriebsbereit. Klicken Sie im Projekteditor auf die Schaltfläche „Projekt starten“, um den Ecava IGX Server zu starten und warten Sie darauf, dass der Zauber ausgeführt wird. Beachten Sie, dass der Standard-Webbrowser gestartet wird, sobald das Projekt ausgeführt wird, in dem alle konfigurierten Mimic-Bildschirme sowie Berichte und Trends angezeigt werden.


Mimic Screen:

Ändern Sie den Wert für das Tag ‚meter_value‘ sowie den booleschen Wert von ‚meter_status‘, um die Änderung des Bildschirms zu beobachten.

Hinweis: Beachten Sie, dass der Alarm an der Fußzeile aktiviert wird (rot), wenn der Wert auf den unteren oder oberen Grenzwert fällt, und deaktiviert (grün), sobald der Wert in den sicheren Bereich zurückgekehrt ist. Klicken Sie auf die Schaltfläche Start und beobachten Sie den Befehl set, um den entsprechenden Tag-Wert auszulösen.


Trend Seite:

Versuchen Sie, den Variablenwert der Adresse 202 in Ihrem Modbus Simulator zu ändern und die Änderungen im Diagramm zu beachten.
(Um die Dinge einfach zu machen, können Sie alle anderen vorhandenen Zeilen deaktivieren und nur ‚meter_value‘ lassen.)


Berichtseite:

Überwachen Sie die Änderungen des Variablenwertes im generierten Bericht.

Mehr zur Erstellung von Berichten lesen Sie im  >>> User Guide 2: Bericht anpassen und entwickeln


Sehen Sie sich das Video-Tutorial an und erfahren Sie mehr über das Arbeitskonzept einer SCADA-Systemkonfiguration unter Verwendung von phiControl

Unser 3teiliges Video-Tutorial erklärt Ihnen einfach und anschaulich, wie Sie ein Projekt mit phiControl erstellen.


phiControl -das ausführliche Handbuch (englisch) finden Sie im Download Bereich →