隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，邊緣計(jì)算在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。ARMxy BL340系列作為一款高性能、高靈活性的工業(yè)級(jí)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(xì)介紹如何利用OpenSCADA在A(yíng)RMxy BL340系列邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)上實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(jì)的高性能工業(yè)級(jí)控制器，采用4核ARM Cortex-A53架構(gòu)，主頻可達(dá)1.4GHz，配備8/16GB eMMC存儲(chǔ)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(jì)算、工業(yè)控制、充電樁、儲(chǔ)能網(wǎng)關(guān)與智能終端等多種應(yīng)用場(chǎng)景。

二、OpenSCADA簡(jiǎn)介

OpenSCADA是一個(gè)開(kāi)源的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)，旨在為工業(yè)自動(dòng)化提供一個(gè)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(jìn)行通信。此外，OpenSCADA還提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和可視化功能，支持實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)分析、報(bào)警管理等。

三、實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的步驟

硬件準(zhǔn)備：

準(zhǔn)備一臺(tái)ARMxy BL340系列邊緣計(jì)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A(yíng)RMxy 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(dòng)OpenSCADA服務(wù)并確保其正常運(yùn)行。

配置通信協(xié)議：

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

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

測(cè)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(diǎn)，指定每個(gè)點(diǎn)的地址和數(shù)據(jù)類(lèi)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(chǔ)方式，可以選擇存儲(chǔ)在本地文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中。

利用OpenSCADA的數(shù)據(jù)處理功能，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，如計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)可視化界面。可以添加各種控件，如圖表、儀表盤(pán)、文本框等。

將采集到的數(shù)據(jù)綁定到界面上的控件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。

可以添加報(bào)警機(jī)制，當(dāng)檢測(cè)值超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理：

配置OpenSCADA的Web服務(wù)器模塊，使外部用戶(hù)能夠通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)可視化界面。

設(shè)置合理的安全措施，如用戶(hù)名密碼驗(yàn)證、SSL加密傳輸?shù)?，保證數(shù)據(jù)的安全性。

通過(guò)公網(wǎng)IP或域名對(duì)外提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

集成云平臺(tái)：

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(tái)，如阿里云、AWS等。

利用云平臺(tái)的高級(jí)分析功能，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。

四、實(shí)際應(yīng)用案例

假設(shè)我們?cè)谝粋€(gè)智能工廠(chǎng)中使用ARMxy BL340系列邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)和OpenSCADA實(shí)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(kāi)關(guān)等設(shè)備連接到ARMxy BL340的I/O接口。

將變頻器、伺服電機(jī)等執(zhí)行機(jī)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(cè)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(diǎn)，設(shè)置每5秒采集一次數(shù)據(jù)。

配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中。

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

數(shù)據(jù)可視化：

設(shè)計(jì)一個(gè)包含溫度、壓力、光電開(kāi)關(guān)狀態(tài)等信息的HMI界面。

添加報(bào)警機(jī)制，當(dāng)溫度或壓力超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)自動(dòng)觸發(fā)警報(bào)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理：

配置OpenSCADA的Web服務(wù)器模塊，使外部用戶(hù)能夠通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)HMI界面。

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

通過(guò)公網(wǎng)IP或域名對(duì)外提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

集成云平臺(tái)：

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(tái)。

利用阿里云的大數(shù)據(jù)分析功能，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化和預(yù)測(cè)。

五、總結(jié)

通過(guò)上述步驟，我們可以在A(yíng)RMxy BL340系列邊緣計(jì)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(shí)采集和處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，還能通過(guò)遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)功能和云平臺(tái)集成，實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控和管理。

審核編輯 黃宇