Thai Open SCADA Platform

โครงการวิจัยและพัฒนาแพลตฟอร์มเปิดสเกด้าไทยสำหรับอุตสาหกรรมเอสเอ็มอีมุ่งวิจัยและพัฒนาซอฟต์แวร์แพลตฟอร์ม SCADA ที่เป็นระบบเปิด เพื่อให้ง่ายต่อการพัฒนาต่อยอด ขยายผล และนำไปติดตั้งใช้งานอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมโดยเฉพาะกลุ่ม SMEs และเป็นประโยชน์กับชุมชนนักพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับ Industry 4.0 ของไทย ซอฟต์แวร์แพลตฟอร์มที่วิจัยและพัฒนาขึ้นมานี้มีชื่อว่า “Thai Open SCADA” โดยพัฒนาต่อยอดมาจาก Web SCADA ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ต้นแบบ SCADA ขั้นพื้นฐาน

โครงการนี้ได้มีการวิจัยพัฒนาซอฟต์แวร์แพลตฟอร์ม SCADA สำหรับ Industry 4.0 ขึ้นโดยเริ่มจากศึกษาเปรียบเทียบจากผลิตภัณฑ์ของต่างประเทศ การรวบรวม Requirement จากบริษัท Consortium ผู้ร่วมให้ทุนวิจัย การออกแบบซอฟต์แวร์ SCADA ขึ้นมาใหม่ โดยอาศัยพื้นฐานการพัฒนา Web SCADA โดยอาศัยหลักการวิเคราะห์ออกแบบเชิง Object-Oriented ทั้งหมด และพัฒนาด้วยแพลตฟอร์มเว็บ โดยที่ฝั่ง Server ใช้ Django Web Framework ที่เป็นภาษา Python ในการพัฒนา และฝั่ง Web Client ใช้ React Framework ที่เป็นภาษา JavaScript ร่วมกับ HTML โดยทั้งหมดเป็นซอฟต์แวร์ Open Source ทั้งสิ้น

องค์ประกอบของแพลตฟอร์ม

องค์ประกอบของแพลตฟอร์ม
สำหรับ Industry 4.0 มี 8 ส่วนดังนี้

SCADA (Core)
IoT Interface
Intelligent Agent
Real-time Agent Communication
Augmented/Virtual Reality
GIS
Automatic Workflow
Security

องค์ประกอบตามฟังก์ชั่นการทำงานของแพลตฟอร์ม

    การพัฒนาซอฟต์แวร์ฝั่ง Server ประกอบด้วยการพัฒนาส่วน (1) SCADA ที่เป็นแกนหลักของแพลตฟอร์ม ทำหน้าที่บริหารจัดการ เฝ้าติดตามตรวจสอบและควบคุมการทำงานของเครื่องจักรโดยการสื่อสารกับเครื่องจักรผ่านส่วน (2) IoT Interface ซึ่งเป็นส่วน Worker ที่เชื่อมต่อรับส่งข้อมูลโดยอาศัยโปรโทคอลการสื่อสารผ่านทางสายสื่อสารหรือการสื่อสารไร้สายตลอดเวลา ระบบได้รับการออกแบบมาให้สามารถขยายการรองรับโปรโทคอลด้านอุตสาหกรรมอัตโนมัติ ได้แก่ ModBus, CAN, EtherCAT, OPC-UA ฯลฯ และ ด้าน IoT (Internet of Things) ได้แก่ LoRA, MQTT ฯลฯ ได้เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยไม่จำกัด

   นอกจากนี้ยังได้เพิ่มขีดความสามารถด้านปัญญาประดิษฐ์ให้กับ SCADA (Core) โดยพัฒนา (3) Agent ไว้คอยช่วย SCADA คิดตัดสินใจโดยอาศัยกฎความรู้ ในการแจ้งเตือน ในการทำงานอัตโนมัติต่างๆ และการคิดวิเคราะห์แบบ (4) Real-time Agent Communication อีกทั้ง SCADA ที่พัฒนาขึ้นยังสามารถจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลเชิงเรขาคณิตและเชิงพื้นที่ผ่านความสามารถทางด้าน (5) ระบบภูมิสารสนเทศ (GIS) อีกด้วย

   สำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์ฝั่ง Client เป็นการพัฒนาส่วนแสดงผล User Interface และ การแสดงผล Widget ทั้งแบบ 2 มิติและ 3 มิติ ซึ่งประการหลังอาศัยส่วนแสดงผล 3 มิติ ด้วย (7) VR (Virtual Reality) เมนูการใช้งานโปรแกรมสามารถรองรับการเปลี่ยนภาษาเป็นภาษาต่างประเทศได้หลากหลายไม่จำกัด การปรับเปลี่นเฉดสีของหน้าจอเป็นโทนสีตามที่ผู้ใช้ชื่นชอบ ทั้งหมดนี้ช่วยสร้างความแตกต่างให้กับ Thai Open SCADA

   ด้วยองค์ประกอบความสามารถมากมายหลายประการของแพลตฟอร์ม Thai Open SCADA ซึ่งได้รับการออกแบบพัฒนาให้เข้ากันได้อย่างลงตัวทั้งหมด และยังสามารถพัฒนาต่อขยายเปิดกว้างได้ในทุกๆส่วน โดยอาศัยซอฟต์แวร์ Open Source ทั้งนี้เพื่อให้เป็นแพลตฟอร์มระบบเปิดของซอฟต์แวร์ SCADA สำหรับกลุ่มบริษัท SME ของไทยที่จะมุ่งพัฒนาไปสู่ Industry 4.0 และที่สำคัญซอฟต์แวร์แพลตฟอร์มนี้ ยังสามาถติดตั้งใช้งานบนเครื่อง Raspberry Pi 4 ขนาด RAM 8 GB และ storage ขนาด 32 GB ราคาใม่เกิน 3,000 บาท ได้เป็นอย่างดี ซึ่งผลงานการวิจัยและพัฒนานนี้มีศักยภาพที่จะกลายเป็นเครื่องจักรอันสำคัญที่จะนำไปใช้ในการแข่งขันและขับเคลื่อนให้เกิดการเติบโตของอุตสาหกรรม SMEs ไทยในโลกยุคหลัง Covid-16 ต่อจากนี้ไป

Communication Interface

ความสามารถของซอฟต์แวร์ Open SCADA
ในการเชื่อมต่อสื่อสาร ณ ปัจจุบัน

Modbus RTU และ Modbus TCP
PLC ผ่าน Modbus
PLC ผ่าน Ethernet
PLC (Mitsubishi, WECON)
OPC-UA
WiFi
ZigBee
MQTT
LoRa

โปรโทคอลรองรับเพิ่มเข้ามา

CAN
VDO Streaming
NB-IoT & 3G/4G/5G
EtherCAT
PLC ของ Siemens