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