Rust Automation＆Controls成立于1976年，为整个美国西部的客户提供了广泛的流程控制和工业解决方案。他们熟练的应用工程师和技术人员提供了全面的服务和支持解决方案，包括需求评估，培训，实施，安装，诊断分析和维修。
贾里德·贝茨（Jared Bates）领导Rust A＆C项目团队，最近与Opto 22合作，为科罗拉多州博尔德市的Pinebrook Water District进行了关键的水管理项目。结合凹槽Edge Controller和I/O设备，Jared的团队开发了一种负担得起的无线控制解决方案，该解决方案适应了当地地形的挑战。
从一个正方形开始
派恩布鲁克（Pinebrook）是一个古老的农村水域，当时它与Rust A＆C联系时，它完全手动管理其天然供水。Pinebrook的工作人员尽职尽责地在500英亩的区域进行了巡回赛，以监视坦克和溪流水平并验证泵站操作。
但是，近年来，该地区经历了几个水箱溢出，并最终决定自动监测。Pinebrook需要跟踪水的发展方向，以便检测到潜在的泄漏，并且由于该地区有洪水的风险，因此它希望创建一个高溪流水平的警报系统以保护当地居民。
作为一个小区域，项目成本是Pinebrook的限制，因此Jared的团队需要保持最终解决方案的负担得起。尽管该地区没有大量资产可以管理，但它们的分布广泛，缺乏任何现有的权力或通信基础设施。
Rust的最初站点调查还确定了三个网站，这些站点将有限。这些站点对于洪水监测至关重要，但是本地拓扑会阻止对无线电网络的访问。安装无线电塔和其他基础架构以加强网络的典型选择将超出项目的预算。
Pinebrook水域水库位于科罗拉多州博尔德西北的山丘上。
设计控制网络
幸运的是，Rust A＆C在工业仪器和网络上有悠久的历史，设计控制网络非常简单。Rust团队在整个地区的主要位置安装了太阳能监控站。大多数通过ELPRO 900 MHz无线I/O网格收发器网络连接。电台包括4-20 mA雷达电平和继电器，用于控制泵和阀门。
在三个孤立的网站上，贾里德（Jared）的团队采取了不同的方法。他们没有连接到网络网络，而是选择将站点连接到Internet。在两个位置，他们将Wi-Fi适配器替换为收发器，并将站点连接到附近消防局的无线网络。在第三个位置，他们安装了4G/LTE单元格调制解调器。
他们唯一需要的是一种通过Internet运输传感器数据的简便方法，这使他们尝试Edge I/O。Opto 22凹槽RIO MM1（GRV-R7-MM1001-10）提供8个通用I/O的渠道，加上紧凑的工业住房中的两个机械继电器以及嵌入式以太网，存储，应用和数据服务。
贾里德（Jared）的团队安装了凹槽在每个隔离站点上的RIO模块，将其连接到Wi-Fi或蜂窝访问，并配置了I/O和Modbus/TCP连接，以集成来自本地设备和收发器网络扩展的数据。每个边缘I/O模块是使用用户身份验证和SSL/TLS证书固定，使用内置的本机证书管理凹槽里约热内卢管理层。
Rust Automation＆Controls使用Grov Rio中的本机MQTT支持连接了三个孤立的站点，以通过Internet安全地运输I/O数据。
使用Codesys控制引擎在网络的主控制器上，光电22凹槽史诗，团队将每个站都配置为遥控I/O点，编写了投票逻辑，并定义了适当的警报限制。CODESYS是团队首选的控制平台，因为它允许他们使用最合适的所有IEC语言。通常，当需要协调特定的动作序列时，他们使用结构化文本（ST）进行数学和时间计算，主要程序例程的功能块（FB）以及梯子（LD）。
但是，当他们试图连接到凹槽通过密码，他们发现延迟太大，无法维护连接太大。自然，也存在一些安全问题，因为与两个模块的通信需要在消防局的防火墙中打开港口。
贾里德（Jared）的团队决定改变他们的方法。他们没有从主控制器高分辨率扫描所有遥控I/O，而是将这三个站点连接到一个MQTT经纪人使用模块本地MQTT出版功能。他们选择使用Hivemq的云原生MQTT经纪人，这使100个MQTT客户可以免费通信，从而使该地区的维护成本降低。
MQTT客户端仅发布有关更改的数据，因此Pinebrook不需要高速，始终开启的连接即可获得准确的数据。而且由于MQTT连接始终来自边缘设备，因此Rust不必打开防火墙端口即可允许入站连接请求到达凹槽里约模块。
Jared报告说，将MQTT数据集成到主控制程序中很简单MQTT客户库库。MQTT函数允许凹槽EPIC控制器订阅MQTT代理中的所有数据，并将其直接集成到Control程序中，例如本机标签。
CODESYS MQTT客户端库允许Rust订阅其HIVEMQ代理中的MQTT数据，并将其直接集成到他们的控制程序中。
贾里德说：“可靠性比性能更重要。”“在这种情况下，即使每10分钟更新也可以接受。它为我们提供了一些摆动的空间来减慢扫描率，因此我们大概每分钟只打一次经纪人。”
为了容纳Pinebrook的预算，Rust A＆C选择不安装完整的SCADA系统。取而代之的是，贾里德（Jared）的团队将所有控制，通信甚至可视化构建到边缘控制器中。由于Pinebrook区在此项目之前完全没有自动化管理，因此Rust需要为新的控制网络设计一个视觉界面。为了降低成本并简化长期维护，他们决定使用EPIC的嵌入式HMI服务器，凹槽看法。
在凹槽视图，设计人员使用带有拖放组件的基于浏览器的编辑器来构建符合HTML5兼容的显示器，该显示器在Epic的触摸屏上，在外部显示器上，在连接的移动和桌面浏览器上或在该屏幕上运行凹槽查看应用程序。凹槽视图包含凹槽Epic免费，因此并没有增加Pinebrook项目的成本。与凹槽视图很快就可以使Rust完成，并且容易让Pinebrook维护。
凹槽史诗也运行节点红色，一种物联网编程环境，生锈用于格式化它们从密码中删除的一些数据，以使其正确显示在HMI中。
Rust使用嵌入在EPIC中的GROOV视图HMI服务器建造了Pinebrook的低成本，易于维护的操作员界面。
“这凹槽查看系统…使用OPC UA，因此我们可以连接Codesys，并且凹槽无缝地查看，只是拖放了很多[控件]。”贾里德·贝茨（Jared Bates）说。
中央边缘控制器位于Pinebrook水处理厂中，因此Rust为其提供了其他I/O模块，以连接到某些本地设备。主HMI页面显示现场测量值，例如储罐水平以及处理厂入口的原水测量值。显示屏的中间反映了诸如氯和锰等痕量化合物以及社区河流水平的分析测量。德赢vwin客户端下载
这些河仪是他们监视的最重要的事情之一。这些河流中水的变化充当了洪水警报系统。每天，Pinebrook的工作人员可以使用内置的趋势控件来监视上周河流的变化凹槽看法。当系统警报时，凹槽查看甚至将短信警报发送给Pinebrook的工作人员。
Pinebrook Water District现在以实时的趋势监视坦克和河流水位，并通过Groov视图操作员界面震惊。
工作人员通过其个人工作站上的Web浏览器访问操作员界面，并通过连接到EPIC的HDMI端口的主控制室中的42英寸触摸屏。在Rust开发了初始页面之后，Pinebrook陷入困境并开始进行自己的更改，这些更改会自动将其推向用户。
贾里德（Jared）说：“看到他们跳下来并进行所需的更改真的很容易。我们希望能够在项目结束后将系统移交给客户。为此，您需要一种可以自己管理的方法。”
结果
根据贾里德（Jared）的说法，派恩布鲁克（Pinebrook）对解决方案感到非常满意，该解决方案仅造成最少的每月成本来维持单个单元格调制解调器和MQTT经纪人的某些管理。他们可以监视其领土上的坦克和泵，以确保它们不会溢出或启动控制任务，并且员工能够根据需要对操作员界面进行其他更改。
除HIVEMQ经纪人外，所有这些功能 - Control Engine，HMI Server，Node-Red，MQTT Publish-subscriber通信，设备安全性 -凹槽设备，不需要Windows PC或外部服务器进行数据或通信。
贾里德说：“我们已经做到了最好的做法，即使我们使用其他PLC，凹槽史诗般的连接设备。它解决了许多问题，因为它内置了许多软件解决方案。”
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