Integrace IP videa do SCADA systémů, II. část

Na rozdíl od běžných I/O signálů, jejichž zpracování je pro techniky zabývající se automatizaci jednoduchou záležitostí, vyžaduje začlenění videosignálu do aplikací hlubší studium SDK dokumentů, více programování a testů. Tento článek je druhou částí třídílné série poskytující návod pro začlenění videa do SCADA systémů.

Jak použít protokol Modbus/TCP pro nastavení a ovládání videozařízení v systému Citect SCADA.

Minulý měsíc jsme si ukázali, jak použít VPort ActiveX SDK PLUS pro vložení IP videa do systémů Citect a Intouch SCADA. Vzhledem k tomu, že Modbus/TCP je jedním z nejrozšířenějších protokolů v průmyslové automatizaci, může jeho použití společně s ActiveX Control SDK zvýšit uživatelský komfort vašich IP video–SCADA aplikací. Pro demonstraci, jak použít Modbus/TCP společně s VPort ActiveX SDK PLUS, použijeme systém Citect SCADA a VPort 254 (4-kanálový videoserver s podporou Modbus/TCP).

Ovládání VPort 254 přes Modbus/TCP protokol ze systému Citect

1. připojení

1.1 V menu nastavení projektu klikněte na OK po vytvoření nového projektu ModBus_Demo. Nový ModBus_Demo projekt bude zobrazen v seznamu projektů Citect Exploreru.

1.2 Klikněte na nový projekt ModBus_Demo a v položce Communications nastavte parametry komunikace a připojení.

1.3 V okně Contents of Communications je několik položek. Vyberte Express I/O Device Setup a spustí se Express Communications Wizard.

1.4 V prvním okně průvodce je jednoduchý popis všech funkcí a jejich použití. Klikněte na Next pro další postup.

1.5 V druhém okně průvodce musíte nastavit I/O Server Name pro tento projekt. Výchozí jméno je IOServer. Po dokončení klikněte na Next.

1.6 Ve třetím okně musíte nastavit I/O Device Name pro připojené zařízení. Výchozí jméno je IODev. Po dokončení klikněte na Next.

1.7 Ve čtvrtém okně zvolte External I/O Device pro typ připojeného I/O zařízení a klikněte na Next pro další pokračování.

1.8 V pátém okně zvolte typ ovladače postupem Modicon -> TSX Quantum -> Ethernet (TCP/IP). Klikněte na Next pro další pokračování.

1.9 V šestém okně nastavte IP adresu a TCP port pro připojení. Ověřte nastavení protokolu TCP. Po dokončení klikněte na Next pro další nastavení.

1.10 V sedmém okně si můžete zvolit, jestli chcete číst z externí databáze. Pak klikněte na Next pro další pokračování.

1.11 V osmém okně si zkontrolujte kompletní seznam provedených nastavení. Tyto nastavení potvrdíte volbou Complete.

2. Nastavení Data Tag

2.1 V položce Tags nastavíte jednotlivé položky pro komunikaci.

2.2 Pokud chcete monitorovat DI1 (Digital Input 1) VPortu 254, pak proveďte nastavení Variable Tags následujícím způsobem:

• Variable Tag Name: VPort254_DI1
• Data Type: INT
• I/O Device Name: IODev
• Address: 30129

2.3 Adresu najdete v seznamu Modbus adres. Adresa DI1 je 0x0080, což je 128 dekadicky.

2.4 Různé funkční kódy mají v Citectu různé adresové rozsahy. Napříklas adresní rozsah pro Output Coils je podle následujícího obrázku 00001-099999, Input Status má adresy 10001-199999 a Input Register 30001-399999.

2.5 Protože Modbus/TCP Server videoserveru VPort 254 podporuje pouze Input Register, je jeho adresa 128 plus 30001.

2.6 Protože UnitID videoserveru VPort 254 je vždy 1, je potřeba provést další nastavení. Klikněte na I/O Devices of Communications v Citect Explorer pro zobrazení obsahu projektu Modbus_Demo v Citect Project editoru.

2.7 Zadejte 1 v poli Address což odpovídá UnitID 1. pokud by byla adresa nesprávná, komunikace mezi Modbus_Demo a VPort 254 nebude fungovat.

2.8 Protože výchozí adresa pro Modbus v systému Citect je 40001, musíte změnit tuto adresu na 30001.

2.8.1 Přes Help -> Driver Help v Citect Explorer otevřete Citect Driver Help menu.

2.8.2 Vyberte tabulku Content v menu Help a otevřete MODNET -> Parameters.

2.8.3 Pod položkou Parameters najdete několik nastavení. Položka [MODNET] InitVar informuje, jestli připojení zařízení po spuštění bylo úspěšné. Výchozí hodnota je 40001, ale VPort 254 podporuje pouze funkční kódy pro Input Register. Proto adresa 40001 u VPortu 254 neexistuje.

2.8.4 Pro změnu adresy 40001 na 30001 klikněte na Click here to view/edit the values for this parameter a pak změňte hodnotu InitVar na 30001. Klikněte na Confirm pro dokončení nastavení.

2.9 Po dokončení konfigurace můžete provést kompilaci proměnných. Vyberte v menu File -> Compile a pak čekejte na dokončení kompilace. Objeví se dialogové okno Compilation successful.

3. Návrh grafického rozhraní aplikace

3.1 Po dokončení konfigurace pro komunikaci a Modbus proměnné můžete začít s návrhem grafického uživatelského rozhraní.

3.2 V Citect Exploreru zvolte Graphics -> Pages, dvojklikem na Citect Graphics Builder otevřete nastavovací okno.

3.3 V nastavovacím okně Citect Graphics Builder vyberte vhodný vzhled aplikace, například Normal nebo XP_Style z Template List.

3.4 Z menu vyberte Objects -> Number pro nastavení návratových hodnot na čísla.

3.5 Vyberte objekt prázdné okno a zobrazí se nastavovací okno pro tento objekt..

3.6 Musíte pro něj nastavit Type, Numeric Expression a Format.

3.7 Položku Type není potřeba měnit, protože se zobrazí automaticky.

3.8 V seznamu Format vyberte #### což znamená hodnotu, která nemá čísla za desetinnou čárkou.

3.9 Klikněte na ikonu po pravé straně pole Numeric Expression a vyberte Insert Tag… pro zobrazení odpovídajícího Tag List. Vyberte položku, kterou chcete použít.

3.10 po nastavení hodnot vyberte Objects -> Symbol Set pokud chcete použít kontrolku pro indikaci stavu.

3.11 Přesuňte položku Symbol Set do prázdného místa na prázdné ploše a zobrazí se nastavovací okno Symbol Set.

3.12 Protože stav DI1 je 0 -> OFF a 1 -> ON, musíte vybrat Multi-state ve volbách Type.

3.13 V poli Conditions nastavte A pro VPort254_DI1=0 a B pro VPort254_DI1=1. Pravidlo znamená, že kontrolka bude zelená pokud je platná podmínka A a červená, pokud je platná podmínka B.

3.14 Po dokončení návrhu obrazovky ji uložte volbami Save a pak klikněte na Compile z menu File. Kompilace je hotová po zobrazení zprávy Compilation successful.

4. Spuštění

4.1 Po dokončení návrhu aplikace a kompilaci grafického rozhraní můžete spustit projekt.

4.2 Zvolte Run z menu File v Citect Graphics Builder pro otevření nabídky Start.

4.3 V nabídce Start vyberte Pages -> Update Page List -> Page Name po kompilaci. Vyberte tuto stránku pro další krok.

4.4 Po výběru stránky uvidíte zelenou kontrolku a hodnotu 0 pokud DI1 VPortu 254 bude rozepnutý, nebo červenou kontrolku a hodnotu 1 pokud bude DI1 sepnutý.

Použití Modbus/TCP protokolu videoserveru VPort 254 s funkcí Connect z VPort ActiveX SDK PLUS

1. Vytvořte nový Cicode s názvem ModBusDemo ve složce Cicode Files.

2. Upravte soubor ModBusDemo.ci Po vytvoření nové stránky s kódem napište funkci Demo_Connect.

3. Vyberte Objects -> Cicode Object v Citect Graphics Builder.

4. Vyberte Demo_Connect ze seznamu Insert Function.

5. Zkompilujte a zpusťte projekt pomocí voleb Compile a Run.

Komponenta ActiveX Control je jednoduchým a rychlým pomocníkem pro vložení IP videa do SCADA/HMI systémů. Přestože ActiveX Control SDK obsahuje rovněž podporu pro ovládání a konfiguraci, je pro tento účel výhodnější použít Modbus nebo TCP protokoly, protože jsou v automatizační technice běžně používané. I když to nemusí být z hlediska integrace nejlepší metoda, díky použití známých nástrojů umožní vývojářům dělat práci rychle a kvalitně. Mimo řízení a monitorování mohou vývojáři do SCADA aplikací zařadit díky ActiveX Control SDK i IP video. Nicméně pouze malá část vývojářů automatizačních aplikací má zkušenosti s ActiveX Control SDK. Proto by museli studovat dokumentaci tohoto SDK a postupně se seznamovat s programováním, což vyžaduje hodně času a úsilí. Celková práce na projektu se tím může prodloužit až o několik týdnů.
Naštěstí existuje jednodušší a snadnější způsob jak vložit IP video do SCADA systému.
Příští měsíc si představíme nový VPort ActiveX SDK PLUS nástroj s označením VPort Video Gadget, který výrazně snižuje náročnost programování díky sloučení funkcí do několika objektů, jako je display, connect atd. Vývojáři musí pouze zadat potřebné parametry do odpovídajících položek a pak již mohou vložit IP video a jeho ovládání do svého SCADA systému.