成立于1976年,防锈自动化与控制为美国西部的客户提供一系列的过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。
杰瑞德·贝茨是拉斯特项目组的负责人，最近和光电子的22利用groove edge控制器和I/O设备的组合，Bates的团队开发了一种负担得起的无线控制解决方案，以适应当地地形的挑战。
松溪水区水库位于科罗拉多州博尔德西北的丘陵地带。问题
Pinebrook是一个古老的农村水区，当时它联系Rust A&C，手工管理其自然供水。Pinebrook的工作人员在超过500英亩的区域进行了巡视，以监测水箱和溪流的水平，并验证泵站的操作。
但近年来，该区先后经历了几次水箱溢水，最终决定进行自动化监控。Pinebrook需要跟踪水的流向，这样它就可以检测到潜在的泄漏，因为该地区有洪水的风险，它想创建一个高水位警报系统，以保护当地居民。
作为一个小地区，项目成本对Pinebrook来说是一个限制，所以Bates的团队需要保持最终解决方案的可负担性。尽管该地区需要管理的资产不多，但这些资产分布广泛，缺乏现有的电力或通信基础设施。
Rust最初的实地调查确定了三个连通性有限的地点。这些地点对洪水监测至关重要，但当地的拓扑结构会阻碍无线网络的接入。安装无线电塔和其他基础设施以加强网络的典型选择超出了项目的预算。
Rust Automation & Controls连接了三个独立的站点，使用groov里约热内卢中的本机MQTT支持在互联网上安全地传输I/O数据。解决方案
幸运的是，Rust在工业仪表和网络方面有着悠久的历史，所以设计控制网络非常简单。Rust团队在整个地区的关键位置安装了太阳能监测站。其中大部分由一个900 MHz的无线I/O网状收发器网络连接。站包括4-20 mA雷达液位计和继电器控制泵和阀门。
在这三个孤立的地点，贝茨的团队采取了不同的方法。他们选择将网站连接到互联网，而不是连接到网状网络。在其中两个地点，他们用Wi-Fi适配器取代了收发器，并将这些地点与附近消防站的无线网络连接起来。在第三个地方，他们安装了4G/LTE手机调制解调器。
他们唯一需要的是一种通过互联网传输传感器数据的简单方法，这促使他们尝试边缘I/O。Opto 22的groov里约热内卢(远程I/O) MM1 (GRVR7-MM1001-10)在一个紧凑的工业外壳中提供8个通用I/O通道外加两个机械继电器，与嵌入式以太网、存储、应用和数据服务搭配。
Jared的团队在每个独立的站点安装了一个groov里约热内卢模块，将其连接到Wi-Fi或蜂窝网络接入，并配置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。使用内置在groov里约热内卢管理层中的本地证书管理，每个边缘I/O模块都使用用户身份验证和SSL/TLS证书进行保护。
利用网络主控制器上的CoDeSys控制引擎——Opto 22 groov EPIC(边缘可编程工业控制器)——团队将每个工作站配置为远程I/O点，编写轮询逻辑，并定义适当的报警限制。CoDeSys是团队首选的控制平台，因为它允许他们在最合适的地方使用所有IEC语言。通常，他们使用结构化文本进行数学和时间计算，使用函数块(Function Block)进行主程序例程，当他们需要编排特定的操作序列时，使用梯形图(Ladder Diagram)。
CoDeSys MQTT客户端库允许Rust订阅MQTT数据，并将其直接集成到控制程序中。然而，当他们试图通过CoDeSys连接到grov里约热内卢模块时，他们发现延迟太大，无法维护连接。当然，也存在一些安全问题，因为与两个模块的通信需要在消防站的防火墙中打开端口。
作为回应，贝茨的团队决定改变他们的做法。它们没有从主控制器以高分辨率扫描所有远程I/O，而是使用模块的本机MQTT发布功能将这三个站点连接到MQTT代理。他们选择使用HiveMQ的云本地MQTT代理，该代理允许100个MQTT客户端免费通信，从而降低了该地区的维护成本。
MQTT客户机只在数据发生变化时发布数据，因此Pinebrook不需要高速的、始终处于开启状态的连接来获得准确的数据。因为MQTT连接总是来自边缘设备，所以Rust不需要打开防火墙端口来允许对grov里约热内卢模块的入站连接请求。
使用CoDeSys的MQTT客户端库将MQTT数据集成到主控制程序中很简单。MQTT函数允许groov EPIC控制器订阅MQTT代理中的所有数据，并将其直接集成到控制程序中，就像原生标记一样。
“可靠性比性能更重要，”贝茨说。“在这种情况下，每10分钟更新一次也是可以接受的。这给了我们一些降低扫描速度的回旋空间，所以我们可能一分钟才打一次电话。”
为了适应Pinebrook的预算，Rust选择不安装一个完整的SCADA(监督控制和数据采集)系统。相反，Bates的团队将所有的控制、通信和可视化功能都构建到了边缘控制器中。由于Pinebrook地区在这个项目之前是完全没有自动化管理的，Rust需要为新的控制网络设计一个可视化界面。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(人机界面)服务器groov View。
在groov View中，设计师使用基于浏览器的编辑器和拖放组件来构建兼容html5的显示，可以运行在EPIC的触摸屏上，一个外部显示，连接的移动和桌面浏览器，或在groov View应用程序上。groov View是免费包含在groov EPIC中，所以它没有增加Pinebrook的项目成本。使用groov View进行开发，Rust可以快速完成，Pinebrook也很容易维护。
Rust使用Node-Red IoT(物联网)编程环境(也预装在groov EPIC上)来格式化从CoDeSys提取的一些数据，以便其在HMI中正确显示。“groov View系统……使用OPC UA，所以我们可以将CoDeSys和groov View无缝地连接在一起，只需在那里拖放很多控件，”Bates说。
中央边缘控制器位于Pinebrook水处理厂内，所以Rust为它提供了额外的I/O模块，以连接到一些设备。主人机界面页面显示了现场测量结果，如储罐液位以及来自处理厂入口的原水测量值。显示屏中间显示的是氯和锰等微量化合物的分析测量结果，以及社区河流的水平。
Rust构建了一个低成本、易于维护的操作界面
在groov EPIC控制器中嵌入HMI服务器。这些河流仪表是他们监测的最重要的东西之一。这些河流水位的变化起到了洪水警报系统的作用。每天，Pinebrook的工作人员都可以使用内置在groov View中的趋势控制来监测河流水位在过去一周的变化。当系统报警时，grov View发送短信警报到Pinebrook员工。
工作人员通过个人工作站的网页浏览器和42-in访问操作员界面。主控制室的触摸屏连接EPIC的HDMI端口。在Rust开发了最初的页面之后，Pinebrook也开始做出自己的更改，这些更改被自动推送给用户。
贝茨说:“看到他们如此轻易地就能做到这一点，做出他们需要的改变，这真的很酷。我们希望在项目结束时能够将系统移交给客户。要做到这一点，你需要一种让他们自己管理的方法。”
结果
据Bates称，Pinebrook“对这个解决方案非常满意”，该方案每月只需要维护一个单蜂窝调制解调器和MQTT代理的一些管理费用。他们可以监控整个区域的油箱和泵，以确保它们不会溢出或启动控制任务，工作人员还可以根据需要对操作界面进行额外的更改。
除了HiveMQ代理之外，所有这些功能(控制引擎、HMI服务器、Node-Red、MQTT发布/订阅通信和设备安全)都在groov设备上运行，不需要Windows PC或外部服务器来进行数据或通信。贝茨表示:“即使我们使用的是不同的PLC，我们也将groov EPIC作为一种边缘设备进行连接，这是我们的最佳实践。”“它解决了很多问题，因为它内置了很多软件解决方案。”
