Преимущества индивидуальной платформы Node-RED Framework по сравнению с традиционным программным обеспечением SCADA

С быстрым развитием Индустрии 4.0 и интеллектуального производства традиционные системы SCADA сталкиваются со все новыми и новыми проблемами. Для того чтобы справиться с этими вызовами, IOTRouter глубоко самостоятельно разработала фреймворк разработки на основе Node-RED, чтобы предоставить более современное и адаптированное к будущему решение для промышленного управления. В этой статье мы подробно рассмотрим сравнение фреймворка Node-RED с традиционным программным обеспечением для настройки SCADA, а также проанализируем уникальные преимущества обоих в практическом применении.

1. Сравнение архитектуры системы

Традиционная система SCADA обычно использует многоуровневую архитектуру, которая делится на несколько частей, таких как уровень полевых устройств, уровень сбора данных, уровень обработки и мониторинга данных, уровень исторической базы данных и анализа. Передача и обработка данных осуществляются через промышленные протоколы связи между слоями. Такая архитектура отличается хорошей устойчивостью при реализации крупномасштабных промышленных проектов. Однако из-за высокой зависимости от проприетарного оборудования и закрытого программного обеспечения масштабируемость и гибкость системы относительно низкие.

Node-RED, с другой стороны, поддерживает широкий спектр источников данных и протоколов, таких как Modbus, OPC, MQTT и т. д., благодаря открытой архитектуре. Это позволяет легче интегрировать IoT-устройства и современные коммуникационные технологии.

2. Сравнение функций

1） Получение и обработка данных

Системы SCADA часто полагаются на проприетарные протоколы и аппаратное обеспечение для сбора и обработки данных. Хотя эти методы отличаются стабильностью, они недостаточно гибкие.

Архитектура потоковой обработки Node-RED позволяет обрабатывать данные в режиме реального времени. При этом исключаются сложные требования к хранению и управлению данными, что важно для быстрого реагирования на изменения в промышленной сфере.

2 ) Пользовательский интерфейс и визуализация

Системы SCADA предоставляют многофункциональные пользовательские интерфейсы, но их разработка и обслуживание обходятся недешево и обычно требуют настройки специалистами.

Node-RED предоставляет гибкие и простые в использовании средства визуализации благодаря плагинам узлов в сочетании с программным обеспечением конфигурации VISION. Пользователи могут создавать индивидуальные панели мониторинга и системы сигнализации с помощью простых операций перетаскивания и поддержки бесшовного использования нескольких устройств.

3) Интеграция и масштабируемость системы

С точки зрения системной интеграции и масштабируемости традиционные системы SCADA часто сталкиваются с большими трудностями, особенно при внедрении новых устройств или протоколов.

Node-RED, благодаря своей открытой архитектуре и богатым библиотекам подключаемых модулей сторонних производителей, может легко интегрировать различные внешние системы и сервисы. Это позволяет системе быстро адаптироваться к новым промышленным сценариям.

3.Сравнение производительности

1) Скорость реакции в режиме реального времени

Традиционные системы SCADA имеют преимущества в реальном времени, особенно в сложных сценариях промышленного управления, обеспечивая сбор и обработку данных в реальном времени.

Хотя Node-RED работает на JavaScript, его легковесные и асинхронные характеристики обработки позволяют ему обеспечивать хорошую производительность в реальном времени в большинстве сценариев применения. Для сценариев, требующих более высокой производительности в реальном времени, Node-RED может быть дополнительно оптимизирован путем сочетания специализированного оборудования и операционных систем реального времени.

2) Возможности обработки данных

Традиционные системы SCADA обычно работают на высокопроизводительных серверах с мощными возможностями обработки данных.

Вычислительная мощность Node-RED зависит от среды его работы. При обработке больших объемов данных вычислительная мощность Node-RED может быть увеличена за счет распределенной архитектуры или объединена с облачной вычислительной платформой для удовлетворения потребностей сложных промышленных приложений.

4. Сравнение кросс-платформенной поддержки

Кроссплатформенные возможности традиционных систем SCADA слабы, и обычно они могут работать только на определенных операционных системах и аппаратных платформах, таких как Windows. Это ограничение часто требует использования технологии виртуализации или большого количества настроек совместимости при необходимости многоплатформенного развертывания или работы в смешанных средах, что увеличивает сложность системы и стоимость обслуживания.

Node-RED обладает отличной кроссплатформенной совместимостью благодаря своей разработке на базе Node.js. Он может работать на различных операционных системах и устройствах, таких как Windows, Linux, macOS, Raspberry Pi и так далее. Это не только значительно упрощает разработку, эксплуатацию и обслуживание, но и повышает гибкость и адаптивность системы.

5. Сравнение затрат на разработку и обслуживание

Разработка и обновление традиционных систем SCADA обычно сопряжены с большими затратами. Это связано со сложной средой разработки и зависимостью от проприетарного оборудования и программного обеспечения. Индивидуальная разработка, системная интеграция, модернизация и обслуживание требуют больших затрат.

Node-RED значительно снижает затраты на разработку и сопровождение благодаря своей природе с открытым исходным кодом и модульной конструкции. Использование готовых библиотек узлов и плагинов позволяет быстро создавать системы, а графический интерфейс программирования снижает потребность в специальных навыках. Кроссплатформенная и гибкая архитектура также снижает инвестиции в оборудование и затраты на обслуживание.