85884100-scadabr-conteudo

1

Parte 1: Introduo

2

Introduo Sistemas SCADA Sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) englobam um conjunto de tecnologias (equipamentos, softwares e padres) especialmente desenvolvidas para monitorar e controlar processos Industriais; o conceito de SCADA pode ser estendido a outras reas como Laboratrios, Trfego, Automao Predial etc.

Softwares SCADA tpicos oferecem:

- Comunicao com equipamentos (mquinas e sensores) em diferentes protocolos;

- Registro e Relatrios Histricos

- Alarmes e Eventos

- Interface Grfica para Operao de Processos (HMI ou Interface Homem-Mquina)

- Integrao com softwares externos.

3

Sistemas SCADA Aplicaes comuns

Transportes

Granjas &

Agropecuria

Energia Controle de Demanda e

Eficincia Energtica

Concessionrias

Energias Renovveis

Smart Meters e Smartgrid

Indstria Sensores Eletrnicos e

Controladores

Superviso da Produo

Alimentos (congelados,

frios & laticnios)

Vincolas, Adegas e

Cervejarias

Ambientes Climatizao

Automao Predial

Almoxarifados

guas &

Saneamento

4

Exemplo de Aplicaes: Automao Predial

5

Exemplo de Aplicaes: Eficincia Energtica

6

Exemplo de Aplicaes: Automao Industrial

7

Viso Geral dos Componentes de uma Aplicao

SCADA: Viso em Camadas

8

Sistemas SCADA Protocolos Simples

Exemplo: ASCII (Texto comum)

9

Sistemas SCADA Protocolos Industriais

Exemplo: Modbus, Alpha2, S7

10

Sistemas SCADA Outros Protocolos

60870 61850

... Existem centenas de protocolos hoje no mundo!

11

Componentes (softwares) open-source SCADA

Projetos diversos (libnodave, luciol, matplc, etc.) ver tambm http://linuxscada.info

12

ScadaBR - Funcionalidades Principais

Protocolos de Comunicao

Construtor de Telas

Alarmes e Scripts

Base de Dados de Histricos

Exportao e Importao

Integrao Sistemas Externos

13

Como funciona o ScadaBR no computador

14

Olhando um pouco mais em detalhes...

API

15

As partes principais da Interface do ScadaBR

Barra de Comandos

Lista das variveis

Visualizao Principal (watchlist)

16

Exerccio 1 Acessando o ScadaBR no computador do instrutor

- acesse http:// xxx.xxx.xxx.xxx :8080/ScadaBR

onde xxx.xxx.xxx.xxx o IP do instrutor - faa login aluno com a senha aluno - navegue entre as telas disponveis

Recomendamos!!!

17

Instalao e Manuteno

Pr-Requisito: JAVA JDK 1.6 ou superior instalado no computador. Downloads do instalador a partir de : www.scadabr.org.br Instalao Automtica no Windows: Baixar o instalador no site, executar e escolher as opes padro. Instalao Automtica no Linux: Existe um instalador para baixar no site, compatvel com Ubuntu 10 Instalao Manual em Windows, Linux ou Macintosh: 1) Instalar o Apache Tomcat conforme instrues do Sist. Operacional 2) Copiar o arquivo ScadaBR.war para /Webapps/

18

Instalao e Manuteno Menu Iniciar

Configurao da Inicializao (*) Construtor FLASH stand-alone

Monitorar status do servidor (*)

Abre pasta de instalao Abre no Navegador (local) Desinstalar (*)

(*) No Windows Vista ou XP, para acessar estas opes, necessrio clicar com o boto direito do mouse e selecionar Executar como Administador

19

Instalao e Manuteno

Base de dados padro

Arquivos/Telas Flash

Mensagens de Erro

Exemplos da API (VB, C#, Excel, php...)

Aplicao principal e Imagens(grficos)

Arquivos temporrios do Tomcat

20

ScadaBR aps instalado

O Monitor do Tomcat fica na rea de tarefas prximo ao relgio, com comandos de

iniciar/parar o servidor.

Navegador na tela de login (padro com usurio admin e senha admin)

Obs.: Tela no Win. 7

21

Exerccio 2 Instalando o ScadaBR no seu computador

- use todas as opes padro - aps a instalao, acesse http://localhost:8080/

22

Parte 2: Aquisio de Dados e Visualizao

23

Conceito bsico de integrao no ScadaBR:

Protocolos = Datasources (Origens de dados); A cada barramento, CLP ou sistema externo, ser associado um Datasource.

Tags = Datapoints (Variveis como temperatura, tenso, entradas, rels etc.)

24

Criando e Monitorando Variveis

1. Acesse a seo Data Sources 2. Escolha o protocolo de comunicao. 3. Clique o cone Adicionar

No exemplo a seguir criaremos um Data Source Virtual, que permite utilizar variveis simuladas.

25

Criando e Monitorando Variveis 1. Edite e salve o Datasource

2. Aps salvar o Datasource, ser liberado o cone para adicionar Datapoints.

26

Adicionando Datapoints

Utilize estes cones para habilitar/desabilitar os datapoints

Utilize estes cones para habilitar/desabilitar os datasources.

Sempre clique neste cone para adicionar uma nova varivel.

Lembre de salvar cada varivel adicionada.

27

Exerccio 3 Criar algumas variveis para trabalho no ScadaBR

Datasource virtual, atualizao = 3 segundos

temperatura1-simulada, aleatria, entre 20 e 22 temperatura2-simulada, browniana, entre 0 e 60

lampada1-simulada, binria, configurvel, s/ alterao lampada2-simulada, binria, alternada

chave1-simulada, binria, configurvel, s/ alterao chave2-simulada, binria, configurvel, s/ alterao

valor1-simulada , numrica, configurvel, s/ alterao valor2-simulada , numrica, configurvel, s/ alterao

28

Configurando um equipamento Fsico

Neste exemplo usaremos o Datasource Modbus que um protocolo industrial bastante popular. Para equipamentos ligados na porta serial ou USB, Utilize Modbus Serial. Para equipamentos ligados via rede, utilize Modbus IP.

29

Configurando Modbus

Nesta tela o mais importante configurar com preciso os parmetros de porta serial, como Porta Serial, Baud rate (velocidade), data/stop bits etc. Sem estas configuraes o dispositivo no ir comunicar. Preste muita ateno ao manual do fabricante, normalmente no captulo Comunicao.

30

Configurando as variveis do Modbus Salve o Datasource e comece a adicionar os pontos (variveis). Estas configuraes tambm viro do manual do equipamento. Procure especialmente por captulos como Modbus Communication ou Tabela de Registradores do Equipamento Alguns termos podem estar diferentes em alguns manuais, por exemplo: Slave id = Endereo(Address) Offset = Registrador.

Dicas: Sempre defina Settable ou Configurvel se a varivel aceitar comandos (varivel de escrita). Use Multiplicador e Aditivo para corrigir valores brutos dos sensores para valores calculados.

31

Exerccio 4 Criar variveis do tipo Modbus Serial

(Utilizar Sensores nas Bancadas)

Criar variveis do tipo Modbus IP (Utilizar o CLP do instrutor)

Siga as orientaes de IP, Endereo, Registradores.

32

Trabalhando com Datapoints na Watchlist (Painel de Visualizao das Variveis)

Adicionar ( ) e remover ( ) itens Mover itens da watchlist acima e abaixo Adicionar e compartilhar watchlists Renomear uma watchlist Escrever valor em um ponto

33

Watchlist - Trabalhando com Datapoints

Abrir detalhes do datapoint: histrico e estatsticas

34

Trabalhando com Datapoints

Editar detalhes do datapoint Renderizao analgico: casas decimais e unidade Renderizao faixa: cores por faixa de valor; Renderizao binrio: usar boto liga/desliga

35

Exerccio 5 Trabalhando com Datapoints

- Separar as variveis em 2 watchlists 'entradas' e 'saidas'

- Formatar temperaturas para 2 casa decimais - Formatar chave2 para liga/desliga e verde/vermelho

- Formatar valor2 para baixo/mdio/alto - Formatar temperatura2 para frio/morno/quente

36

Telas Grficas (HMI - Sinpticos) para Browser

1. Selecione o componente.

PROCESSO GERAL:

2. Clique Adicionar. 3. Edite o Componente.

37

Telas Grficas (HMI - Sinpticos) para Browser

1. Vamos agora comear por aqui!

Dica: o tamanho da tela definido pelo tamanho da figura de fundo.

3. Os componentes so de arrastar-e-soltar. Edite-os com o mouse.

2. Clique Adicionar

38

Datapoint Simples 1. Clique este cone para acessar os detalhes principais.

2. Escolha a varivel a visualizar, e salve.

3. Resultado: Visualizao instantnea

39

Grfico

Preencher nome, largura e altura do grfico Preencher durao (1 minuto, 2 horas, 30 dias etc.) Selecionar as variveis Lembre-se sempre de salvar o componente.

40

Gif Binrio

Selecione uma varivel (precisa ser binria) Defina uma imagem para o valor 0 e outra para 1. Salve e pronto! Seu primeiro componente animado.

Gif Multi-Estado

Similar ao gif binrio, porm aceita mltiplas imagens.

41

Gif Analgico Similar aos outros Gifs porm para valores numricos. Utiliza uma seqncia de imagens representando vrias faixas de valores. Exemplos podem incluir: tanque (mltiplos nveis), termmetro, posio de uma pea mecnica. Escolha o valor mnimo e o mximo. Quando estiver no valor mnimo ser mostrada a primeira imagem da seqncia; No valor mximo, a ltima imagem. Valores intermedirios automaticamente selecionam a imagem correta, proporcional ao valor.

thermometer0 = mnimo

thermometer1 thermometer2 thermometer9 = mximo

( . . . )

42

Criando novos conjuntos de imagens Cada conjunto uma pasta dentro do ScadaBR (webapps/ScadaBR/graphics) Adicione as imagens em uma nova pasta e adicione o arquivo info.txt

43

Personalizando com Legendas, Ttulos, Links etc.

Adicione um componente HTML Texto simples permitido Efeitos especiais so obtidos com cdigos HTML Dica: Existem muitos tutoriais de HTML na Internet!

44

Outros componentes simples, mas muito teis:

Boto (escrita): Inverte um binrio (liga/desliga)

Link: Abre outra janela

Script: executa uma lgica pr-cadastrada (ser visto nos tpicos avanados)

Lista de alarmes: Permite visualizar e reconhecer

45

Exerccio 6 Criao de Telas Tema Livre

- Imagine uma aplicao real e busque imagens de fundo

(sugesto: procure um diagrama no Google Images) - Adicione variveis conforme necessrio

- Crie seus componentes livremente. - Experimente vrias possibilidades!

O instrutor estar disposio para auxiliar.

Durao: 40 minutos

46

Telas Grficas (HMI - Sinpticos) para Flash

47


Instalar o Adobe Air

Existem 2 verses: Standalone (autnomo) e como componente no browser (Representaes Grficas)

Ateno! at a 0.9.1 as telas do "standalone" no carregam no modo browser. A integrao prevista para verso 1.0.

48


Tela dividida em Dashboards (abas grficas)

Acessar Modo Configurao

Primeiro passo adicionar um Grupo. (Gerenciar Grupos)

Definir nome, taxa de atualizao e endereo da API.

Endereo Padro: http://localhost:8080/ScadaBR/services/API?wsdl

49


Os componentes na verso Flash so conhecidos como Widgets;

Ao adicionar Widget, o nome do mesmo dever ser igual ao nome do Datapoint que se quer mostrar ou comandar;

Escolha um tipo de widget, e aps adicionar, use arrastar-e-soltar.

Use os cones no canto do widget para editar/remover

50


Componente Termmetro: largura, altura, cor da barra, fundo, ticks etc.

Componente Gauge: tamanho, cor do ponteiro e do fundo, ticks etc.

Componente Texto Varivel: tamanho, fonte, casas decimais etc.

Componentes para escrita em datapoints (comandos): Entrada de texto, Boto, Boto liga/desliga, Sliders, Dial

51


Existe um componente experimental dentro das Representaes Grficas na interface ScadaBR/browser.

O procedimento similar, porm possvel salvar mltiplos projetos, diretamente na base de dados do ScadaBR;

O tamanho da tela deve ser grande o suficiente para comportar o componente Flash. Recomendao: carregue uma imagem de fundo, mesmo em branco, superior a 1024x768 de tamanho para garantir o funcionamento.

52

Exerccio 7 Criao de Telas Flash Tema Livre

- Imagine uma aplicao real e busque imagens de fundo

(sugesto: procure um diagrama no Google Images) - Adicione variveis conforme necessrio

- Crie seus componentes livremente. - Experimente vrias possibilidades!

O instrutor estar disposio para auxiliar.

Durao: 25 minutos

53

Alarmes

Acesse Detalhes do Datapoint atravs do Watchlist, e escolha Editar Data Point.

Configure a rea Detectores de Eventos adicionando e editando cada detector.

54

Alarmes - Configuraes

55

Alarmes Visualizar e Reconhecer

56

Relatrios

Configurar: Datapoints, Eventos, Comentrios Faixas de Datas Agendamento Envio por email

57

Relatrios

Remover, Executar(fila), Salvar.

Opes de Exportao e Visualizao

58

Relatrios Gerados

59

Exerccio 8 Alarmes e Relatrios

- Adicione alarmes de temperatura, nvel superior e inferior.

- Adicione um painel de alarmes nas Representaes Grficas.

- Gere um relatrio dirio das suas variveis e Alarmes.

Durao: 20 minutos

60

Parte 3. Lgicas, Integrao e Manuteno

61

Scripts: Variveis Calculadas (detalhes: ver Manual)

Utilize Datasource do tipo Meta Data Source Adicione um ponto para cada varivel calculada Adicione as variveis de entrada no Contexto D nomes amigveis s variveis O principal comando variavel.value que serve para ler o valor de uma variavel Utilize comandos Javascript conforme help online, e as funes mdia, mnimo, valores passados etc. O valor a ser atualizado no Meta o resultado do retorno da funo, ou seja: return(valor_de_saida);

62

Scripts: Automao com Receitas (Batches)

Assista o vdeo de exemplo sobre como criar um script Scripts podem ler e/ou escrever mltiplas variveis O XID da varivel utilizado para referenci-la Scripts podem ser agendados para execuo Scripts podem ser anexados a tratadores de eventos (alarmes, por exemplo) Scripts podem ser vinculados a um boto nas representaes grficas

63

Scripts: Automao com Receitas (Batches) Exemplos no frum do ScadaBR:

B = carga.value; //Aqui eu carreguei um varivel "B" com o valor do datapoint "carga". if (B != 100) A = B+10; // Se B for diferente de 100 -> Ento faa dp.writeDataPoint('DP_392414',A); //Por fim carrega o valor de A no DataPoint "carga" que tem o XID=DP_392414.

64

BANCOS DE DADOS:

O ScadaBR pode realizar consultas em bancos de dados e utilizar

esses resultados como DataPoints. Para isso, devemos seguir os

seguintes passos;

1. Entrar no ScadaBR com perfil de administrador para criar um

novo DataSource;

2. Criar um novo DataSource do tipo SQL, completando os campos

com os dados necessrios para acesso (string de conexo, driver

a ser usado, nome de usurio e senha);

3. Digitar a query "show tables";

65

Pesquisando tabelas em um schema de dados:

66

Pesquisando tabelas em um schema de dados:

4. Se tudo estiver conforme, uma imagem semelhante ao lado deve aparecer:

67

Acessando o SQL do ScadaBR

Acessando os dados do ScadaBR que utiliza do DerbyDB (Base Padro)

Squirrel-SQL (http://squirrel-sql.sourceforge.net/); Armazena os dados em um arquivo (~/../../bin/scadabrDB).

Acessando os dados do ScadaBR que utiliza o MySQL

Acesso (*NIX) $ mysql -u root -p password: mysql > use scadabr; mysql > show tables;

68

Utilizao distribuda do ScadaBR

Para fazer a comunicao entre diferentes ScadaBRs, utiliza-se o conceito de Publisher-

Receiver, representado respectivamente pelo menu Publishers, que permite publicar

valores de data points por meio do protocolo HTTP, e pelo Data Source HTTP Receiver.

69


1. HTTP Receiver O Data Source HTTP Receiver basicamente um listener, consequentemente, necessita de poucas configuraes. Os campos existentes so: Nome; Export ID; Remote IP white list: Trata-se de uma funcionalidade de segurana, que instrui o data source a ignorar valores enviados por uma fonte cujo IP no est dentre as mscaras includas na lista. Para maiores informaes sobre formatao de mscaras, acesse a Ajuda do data source; Device ID white list: Similar funcionalidade anterior, para IDs de dispositivos. Para maiores informaes, acesse a Ajuda do data source.

70


Na figura abaixo, um DS HTTP Receiver configurado:

71


Aps salvar o Data Source, pode-se adicionar Data Points. Os campos de configurao do DP so os seguintes: Nome; Export ID; HTTP parameter name: Este nome deve ser idntico ao nome do parmetro do lado do Publisher (ser mostrado a qual campo ele se refere quando for falado nas configuraes do Publisher). Tipo de dado: O tipo do dado tambm deve ser semelhante ao tipo do dado esperado do lado do Publisher; Binary 0 value: Somente necessrio caso o tipo de dado seja Binrio: se o valor do ponto recebido for igual a este valor, o valor associado ao ponto ser 0; caso contrrio, ser 1.

72


possvel testar o HTTP Receiver ->

Exemplo de Data Point ->

73


2. Publisher Existem trs opes de publisher ao se adicionar um novo: Remetente HTTP, Pachube e Serotonin Persistent TCP. Para o nosso objetivo, utilizaremos o Remetente HTTP, que funciona em conjunto com o HTTP Receiver. As propriedades gerais de um publisher so: Nome; Export ID; Habilitado; Alerta para tamanho de armazenamento; Atualizar evento; Enviar imagem instantnea padro e Imagem instantnea do perodo enviada.

74


2. Publisher

75


Remetente HTTP Mtodo: Determina qual mtodo HTTP ser utilizado para a entrega dos dados (GET ou POST); URL: Define a URL para onde os dados sero enviados. Os dados devem ser enviados com o caminho httpds (de HTTP Data Source), que onde o data source HTTP Receiver recebe os dados. Ento, se o sistema receptor for acessvel em, por exemplo, http://localhost:8080/ScadaBR/, a URL deve ser direcionada parahttp://localhost:8080/ScadaBR/httpds Static headers: Define cabealhos a serem adicionados mensagem; Parmetros estticos: Define parmetros estticos a serem adicionados tambm mensagem; Alerta de aumento de resultado: Define se deve ser levantado um alarme caso alguma resposta seja diferente de 200 OK, o que representaria ou um erro, ou um alerta na resposta. Formato de data.

76


Remetente HTTP

77

Gerenciamento de Usurios

78

Configuraes de Sistema

79

Parte 4. Tpicos Avanados

80

O arquivo WEB-INF/classes/env.properties

< WORKSHOP PRTICO EM SALA DE AULA>

81

Eventos Agendados e Tratadores de Eventos


82

Eventos Compostos e Point Links


83

Representaes Grficas: Server-Side Scripts (Scripts para o Servidor)


84

Hierarquia de Pontos


85

Importao e Exportao


86

Viso geral da API

Desenvolvendo Aplicativo personalizado em Java


87

Exerccios e Dvidas

85884100-scadabr-conteudo

Documents