通過OpenScada在ARMxy邊緣計算網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，邊緣計算在工業(yè)自動化中的應用越來越廣泛。ARMxy BL340系列作為一款高性能、高靈活性的工業(yè)級ARM控制器，結(jié)合OpenSCADA軟件，能夠在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。本文將詳細介紹如何利用OpenSCADA在ARMxy BL340系列邊緣計算網(wǎng)關(guān)上實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應用。

一、ARMxy BL340系列概述

ARMxy BL340系列是基于全志科技T507-H處理器設(shè)計的高性能工業(yè)級控制器，采用4核ARM Cortex-A53架構(gòu)，主頻可達1.4GHz，配備8/16GB eMMC存儲空間及1/2GB DDR4內(nèi)存。該系列控制器支持多種通信協(xié)議（如Modbus, CAN, Ethernet等），并提供了豐富的外設(shè)接口，包括USB、HDMI、GPIO等，適用于智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、工業(yè)邊緣計算、工業(yè)控制、充電樁、儲能網(wǎng)關(guān)與智能終端等多種應用場景。

二、OpenSCADA簡介

OpenSCADA是一個開源的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)，旨在為工業(yè)自動化提供一個全面的解決方案。OpenSCADA支持多種數(shù)據(jù)采集和控制協(xié)議，如Modbus、OPC-UA等，能夠與PLC、傳感器、執(zhí)行器等多種工業(yè)設(shè)備進行通信。此外，OpenSCADA還提供了強大的數(shù)據(jù)處理和可視化功能，支持實時監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)分析、報警管理等。

三、實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的步驟

硬件準備：

準備一臺ARMxy BL340系列邊緣計算網(wǎng)關(guān)。

連接必要的傳感器、執(zhí)行器和其他工業(yè)設(shè)備至網(wǎng)關(guān)的I/O接口。

確保所有設(shè)備均已正確連接并正常工作。

軟件安裝：

在ARMxy BL340上安裝Linux操作系統(tǒng)（如Debian、Ubuntu等）。

下載并安裝OpenSCADA軟件。OpenSCADA支持多種操作系統(tǒng)，包括Linux。

安裝完成后，啟動OpenSCADA服務并確保其正常運行。

配置通信協(xié)議：

根據(jù)所連接設(shè)備的類型，選擇合適的通信協(xié)議（例如Modbus RTU/ASCII/TCP）。

在OpenSCADA中配置相應的驅(qū)動程序，設(shè)置正確的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)。

測試通信功能，確保OpenSCADA能夠與所有設(shè)備正確通信。

數(shù)據(jù)采集與處理：

在OpenSCADA中定義數(shù)據(jù)采集點，指定每個點的地址和數(shù)據(jù)類型。

設(shè)置數(shù)據(jù)采集周期，例如每5秒采集一次數(shù)據(jù)。

配置數(shù)據(jù)存儲方式，可以選擇存儲在本地文件或數(shù)據(jù)庫中。

利用OpenSCADA的數(shù)據(jù)處理功能，對采集到的數(shù)據(jù)進行實時分析，如計算平均值、最大值、最小值等。

數(shù)據(jù)可視化：

利用OpenSCADA提供的圖形化工具設(shè)計數(shù)據(jù)可視化界面?？梢蕴砑痈鞣N控件，如圖表、儀表盤、文本框等。

將采集到的數(shù)據(jù)綁定到界面上的控件，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)顯示。

可以添加報警機制，當檢測值超出預設(shè)范圍時自動觸發(fā)警報。

遠程監(jiān)控與管理：

配置OpenSCADA的Web服務器模塊，使外部用戶能夠通過瀏覽器訪問數(shù)據(jù)可視化界面。

設(shè)置合理的安全措施，如用戶名密碼驗證、SSL加密傳輸?shù)龋ＷC數(shù)據(jù)的安全性。

通過公網(wǎng)IP或域名對外提供服務，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。

集成云平臺：

配置OpenSCADA的數(shù)據(jù)上傳功能，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端平臺，如阿里云、AWS等。

利用云平臺的高級分析功能，進行大數(shù)據(jù)分析和預測，進一步優(yōu)化生產(chǎn)過程。

四、實際應用案例

假設(shè)我們在一個智能工廠中使用ARMxy BL340系列邊緣計算網(wǎng)關(guān)和OpenSCADA實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。具體步驟如下：

設(shè)備連接：

將溫度傳感器、壓力傳感器、光電開關(guān)等設(shè)備連接到ARMxy BL340的I/O接口。

將變頻器、伺服電機等執(zhí)行機構(gòu)連接到網(wǎng)關(guān)的輸出端口。

通信配置：

在OpenSCADA中配置Modbus RTU協(xié)議，設(shè)置正確的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)。

測試通信功能，確保OpenSCADA能夠與所有設(shè)備正確通信。

數(shù)據(jù)采集與處理：

定義數(shù)據(jù)采集點，設(shè)置每5秒采集一次數(shù)據(jù)。

配置數(shù)據(jù)存儲方式，將數(shù)據(jù)存儲在SQLite數(shù)據(jù)庫中。

利用OpenSCADA的數(shù)據(jù)處理功能，計算每分鐘的平均溫度和壓力。

數(shù)據(jù)可視化：

設(shè)計一個包含溫度、壓力、光電開關(guān)狀態(tài)等信息的HMI界面。

添加報警機制，當溫度或壓力超出預設(shè)范圍時自動觸發(fā)警報。

遠程監(jiān)控與管理：

配置OpenSCADA的Web服務器模塊，使外部用戶能夠通過瀏覽器訪問HMI界面。

設(shè)置用戶名密碼驗證和SSL加密傳輸，保證數(shù)據(jù)的安全性。

通過公網(wǎng)IP或域名對外提供服務，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。

集成云平臺：

配置OpenSCADA的數(shù)據(jù)上傳功能，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到阿里云平臺。

利用阿里云的大數(shù)據(jù)分析功能，進行生產(chǎn)過程的優(yōu)化和預測。

五、總結(jié)

通過上述步驟，我們可以在ARMxy BL340系列邊緣計算網(wǎng)關(guān)上成功部署一套基于OpenSCADA的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠?qū)崟r采集和處理現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，還能通過遠程訪問功能和云平臺集成，實現(xiàn)全方位的監(jiān)控和管理。

審核編輯 黃宇