通过OpenScada在ARMxy边缘计算网关上实现工业互联网

随着工业互联网的快速发展，边缘计算在工业自动化中的应用越来越广泛。ARMxy BL340系列作为一款高性能、高灵活性的工业级ARM控制器，结合OpenSCADA软件，能够在工业互联网领域发挥重要作用。本文将详细介绍如何利用OpenSCADA在ARMxy BL340系列边缘计算网关上实现工业互联网的应用。

一、ARMxy BL340系列概述

ARMxy BL340系列是基于全志科技T507-H处理器设计的高性能工业级控制器，采用4核ARM Cortex-A53架构，主频可达1.4GHz，配备8/16GB eMMC存储空间及1/2GB DDR4内存。该系列控制器支持多种通信协议（如Modbus, CAN, Ethernet等），并提供了丰富的外设接口，包括USB、HDMI、GPIO等，适用于智能物联网关、工业边缘计算、工业控制、充电桩、储能网关与智能终端等多种应用场景。

二、OpenSCADA简介

OpenSCADA是一个开源的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，旨在为工业自动化提供一个全面的解决方案。OpenSCADA支持多种数据采集和控制协议，如Modbus、OPC-UA等，能够与PLC、传感器、执行器等多种工业设备进行通信。此外，OpenSCADA还提供了强大的数据处理和可视化功能，支持实时监控、历史数据分析、报警管理等。

三、实现工业互联网的步骤

硬件准备：

准备一台ARMxy BL340系列边缘计算网关。

连接必要的传感器、执行器和其他工业设备至网关的I/O接口。

确保所有设备均已正确连接并正常工作。

软件安装：

在ARMxy BL340上安装Linux操作系统（如Debian、Ubuntu等）。

下载并安装OpenSCADA软件。OpenSCADA支持多种操作系统，包括Linux。

安装完成后，启动OpenSCADA服务并确保其正常运行。

配置通信协议：

根据所连接设备的类型，选择合适的通信协议（例如Modbus RTU/ASCII/TCP）。

在OpenSCADA中配置相应的驱动程序，设置正确的波特率、数据位、停止位等参数。

测试通信功能，确保OpenSCADA能够与所有设备正确通信。

数据采集与处理：

在OpenSCADA中定义数据采集点，指定每个点的地址和数据类型。

设置数据采集周期，例如每5秒采集一次数据。

配置数据存储方式，可以选择存储在本地文件或数据库中。

利用OpenSCADA的数据处理功能，对采集到的数据进行实时分析，如计算平均值、最大值、最小值等。

数据可视化：

利用OpenSCADA提供的图形化工具设计数据可视化界面。可以添加各种控件，如图表、仪表盘、文本框等。

将采集到的数据绑定到界面上的控件，实现实时数据显示。

可以添加报警机制，当检测值超出预设范围时自动触发警报。

远程监控与管理：

配置OpenSCADA的Web服务器模块，使外部用户能够通过浏览器访问数据可视化界面。

设置合理的安全措施，如用户名密码验证、SSL加密传输等，保证数据的安全性。

通过公网IP或域名对外提供服务，实现远程监控和管理。

集成云平台：

配置OpenSCADA的数据上传功能，将采集到的数据发送到云端平台，如阿里云、AWS等。

利用云平台的高级分析功能，进行大数据分析和预测，进一步优化生产过程。

四、实际应用案例

假设我们在一个智能工厂中使用ARMxy BL340系列边缘计算网关和OpenSCADA实现工业互联网。具体步骤如下：

设备连接：

将温度传感器、压力传感器、光电开关等设备连接到ARMxy BL340的I/O接口。

将变频器、伺服电机等执行机构连接到网关的输出端口。

通信配置：

在OpenSCADA中配置Modbus RTU协议，设置正确的波特率、数据位、停止位等参数。

测试通信功能，确保OpenSCADA能够与所有设备正确通信。

数据采集与处理：

定义数据采集点，设置每5秒采集一次数据。

配置数据存储方式，将数据存储在SQLite数据库中。

利用OpenSCADA的数据处理功能，计算每分钟的平均温度和压力。

数据可视化：

设计一个包含温度、压力、光电开关状态等信息的HMI界面。

添加报警机制，当温度或压力超出预设范围时自动触发警报。

远程监控与管理：

配置OpenSCADA的Web服务器模块，使外部用户能够通过浏览器访问HMI界面。

设置用户名密码验证和SSL加密传输，保证数据的安全性。

通过公网IP或域名对外提供服务，实现远程监控和管理。

集成云平台：

配置OpenSCADA的数据上传功能，将采集到的数据发送到阿里云平台。

利用阿里云的大数据分析功能，进行生产过程的优化和预测。

五、总结

通过上述步骤，我们可以在ARMxy BL340系列边缘计算网关上成功部署一套基于OpenSCADA的工业互联网系统。该系统不仅能够实时采集和处理现场设备的数据，还能通过远程访问功能和云平台集成，实现全方位的监控和管理。

审核编辑 黄宇