СОЗДАНИЕ SCADA СИСТЕМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ МК ARDUINO

CREATING A SCADA SYSTEM USING THE ARDUINO MC

Введение

В современном мире автоматизация систем управления в SCADA системах получила большое распространение. В данной статье продемонстрированно применение МК Arduino, в качестве устройства передачи данных по протоколу modbus. В работе используется бесплатная (ограниченная в количестве узлов) программа MasterSCADA версии 3.0 и MasterOPC Universal Modbus Server 4.2.

При создании узла устанавливаем следующие параметры.

Таблица 1.

Параметры узла устройства

Параметр

Значение

Узел: настройки COM

Порт

3

Скорость

115200

Данные

8

Стоп биты

2

Устройство: MODBUS

Адрес

0х01

Время ответа (мс)

500

Период опроса

1000

В качестве датчика был использован DHT11, датчик температуры и влажности. Основные параметры датчика приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Параметры датчика DHT11

Параметр

Значение

Потребляемый ток

2,5 мА

Измеряемая влажность

от 20% до 80%

Измеряемая температура

от 0 до 50 градусов

Питание

от 3 до 5 Вольт

Измерение в единицу времени (секунду)

1 Гц

 

Листинг программы для Arduino выглядит следующим образом.

#include <dht11.h>     

#include <SimpleModbusSlave.h>

#define DHT11_PIN 14    

 

enum

{

ADC_VAL,

PWM_VAL,

HOLDING_REGS_SIZE=4

};

dht11 DHT;

 

unsigned int holdingRegs[HOLDING_REGS_SIZE];

void setup()

{

  modbus_configure(&Serial, 115200, SERIAL_8N2, 1, 2,             HOLDING_REGS_SIZE, holdingRegs);

  modbus_update_comms(115200, SERIAL_8N2, 1);

  pinMode(DHT11_PIN, INPUT);

}

 

void loop()

{

  int chk;

  chk = DHT.read(DHT11_PIN);   

  modbus_update();

  holdingRegs[2] = DHT.temperature;

  holdingRegs[3] = DHT.humidity;

}

 

 

После настройки протокола modbus, и завершении компиляции и прошивки контроллера создаем графическую мнемосхему графического окна. Добавляем стрелочные индикаторы и график трендлогов. В результате получилась следующая мнемосхема, показанная на рисунке 1.

Рисунок 1. Создание мнемосхемы SCADA системы

 

После запуска программы MasterSCADA, программа автоматически устанавливает связь между устройством и компьютером по протоколу modbus, в результате получилось следующее, показывающее на рисунке 2.

Рисунок 2. Результат работы SCADA системы

 

Заключение

Разработан код использующий обмен данными по протоколу modbus. Главным преимуществом такого решения является простота и доступность использования МК Arduino. Основное применение это автоматизация систем управления автоматикой дома или небольшого предприятия. Например, управление системой вентиляции помещением, мониторинг температуры, и тд.

Список литературы:

  1. Официальный сайт MasterSCADA [Электронный ресурс] // URL: https://insat.ru (дата обращения 15.11.2019).
  2. Системы АСУ ТП [Электронный ресурс] // URL: https://elatro.ru/products/sistemy-asu-tp/scada-sistemy (дата обращения 10.11.2019).