Контролен панел Habr, базиран на HMI от Advantech

Видео: Административна конзола на Habr. Позволява ви да регулирате кармата, рейтинга и да забранявате потребители.

TL; DR: В тази статия ще се опитам да създам комичен контролен панел на Habr, използвайки средата за разработка на индустриален интерфейс Webaccess/HMI Designer и терминала WebOP.

Интерфейсът човек-машина (HMI) е набор от системи за взаимодействие на човек с контролирани машини. Обикновено този термин се прилага за индустриални системи, които имат оператор и контролен панел.

WebOP — автономен индустриален терминал за създаване на интерфейси човек-машина. Използва се за създаване на производствени контролни панели, системи за наблюдение, контролни стаи, интелигентни домашни контролери и др. Поддържа директна връзка с индустриално оборудване и може да работи като част от SCADA система.

WebOP терминал - хардуер

Терминалът WebOP е компютър с ниска мощност, базиран на ARM процесор, в един корпус с монитор и сензорен екран, предназначен да изпълнява програма с графичен интерфейс, създаден в HMI Designer. В зависимост от модела, терминалите имат различни индустриални интерфейси на борда: RS-232/422/485, CAN шина за свързване към автомобилни системи, USB Host порт за свързване на допълнителни периферни устройства, USB Client порт за свързване на терминала към компютър, аудио вход и аудио изход, четец на карти MicroSD за енергонезависима памет и прехвърляне на настройки.

Устройствата са позиционирани като бюджетен заместител на компютри "всичко в едно", за задачи, които не изискват мощни процесори и ресурсите на пълноценен настолен компютър. WebOP може да работи като самостоятелен терминал за управление и въвеждане/извеждане на данни, сдвоен с други WebOP или като част от SCADA система.

Терминалът WebOP може да се свързва директно с индустриални устройства

Пасивно охлаждане и IP66 защита

Поради ниското разсейване на топлина, някои модели WebOP са проектирани изцяло без активно въздушно охлаждане. Това позволява устройствата да бъдат монтирани в зони, които са чувствителни към нива на шум и намалява количеството прах, навлизащо в корпуса.

Предният панел е изработен без луфтове и фуги, има ниво на защита IP66 и позволява директно проникване на вода под налягане.

Заден панел на терминал WOP-3100T

Енергонезависима памет

За да предотврати загуба на данни, WebOP има 128Kb енергонезависима памет, с която може да се работи по същия начин, както с RAM. Той може да съхранява показанията на измервателните уреди и други важни данни. В случай на прекъсване на захранването, данните ще бъдат запазени и възстановени след рестартиране.

Отдалечена актуализация

Програмата, работеща на терминала, може да се актуализира дистанционно чрез Ethernet мрежа или чрез RS-232/485 серийни интерфейси. Това опростява поддръжката, тъй като елиминира необходимостта да отидете до всички терминали, за да актуализирате софтуера.

WebOP модели

Серия 2000T - най-достъпните устройства, изградени на базата на HMI RTOS операционна система в реално време. Серията е представена от WebOP-2040T/2070T/2080T/2100T, с диагонали на екрана съответно 4,3 инча, 7 инча, 8 инча и 10.1 инча.

Серия 3000T — по-усъвършенствани модели, базирани на операционната система Windows CE. Те се различават от серията 2000T в голям брой хардуерни интерфейси и имат CAN интерфейс на борда. Устройствата работят в разширен температурен диапазон (-20~60°C) и имат антистатична защита (Въздух: 15KV/Контакт: 8KV). Линията отговаря напълно на изискванията на стандарта IEC-61000, което позволява устройствата да се използват в производството на полупроводници, където статичният разряд е проблем. Серията е представена от WebOP-3070T/3100T/3120T, с диагонали на екрана съответно 7 инча, 10.1 инча и 12.1 инча.

WebAccess/HMI Designer среда за разработка

Извън кутията терминалът WebOP е просто ARM компютър с ниска мощност, на който можете да стартирате всякакъв софтуер, но целият смисъл на това решение е собствената среда за разработка на индустриален интерфейс WebAcess/HMI. Системата се състои от два компонента:

• HMI дизайнер — среда за разработване на интерфейси и програмна логика. Работи под Windows на компютъра на програмиста. Крайната програма се компилира в един файл и се прехвърля към терминала за изпълнение по време на изпълнение. Програмата е достъпна на руски език.
• HMI Runtime — време за изпълнение за изпълнение на компилираната програма на крайния терминал. Може да работи не само на WebOP терминали, но и на Advantech UNO, MIC и обикновени настолни компютри. Има версии за изпълнение за Linux, Windows, Windows CE.

Здравей свят - създаване на проект

Нека започнем да създаваме тестов интерфейс за нашия контролен панел на Habr. Ще стартирам програмата на терминала WebOP-3100T работещ WinCE. Първо, нека създадем нов проект в HMI Designer. За да стартирате програма на WebOP, е важно да изберете правилния модел; форматът на крайния файл ще зависи от това. На тази стъпка можете също да изберете архитектурата на работния плот, след което крайният файл ще бъде компилиран за X86 runtime.

Създаване на нов проект и избор на архитектура

Избор на комуникационен протокол, чрез който компилираната програма ще бъде заредена в WebOP. На тази стъпка можете да изберете сериен интерфейс или да посочите IP адреса на терминала.

Интерфейс за създаване на проект. От лявата страна има дървовидна диаграма на компонентите на бъдещата програма. Засега се интересуваме само от елемента Екрани, това са директно екраните с елементи на графичния интерфейс, които ще се показват на терминала.

Първо, нека създадем два екрана с текст „Hello World“ и възможност за превключване между тях с помощта на бутони. За да направим това, ще добавим нов екран, Екран #2, като на всеки екран ще добавим текстов елемент и два бутона за превключване между екрани (Бутони на екрана). Нека конфигурираме всеки бутон за превключване към следващия екран.

Интерфейс за настройка на бутона за превключване между екрани

Програмата Hello World е готова, сега можете да я компилирате и стартирате. На етапа на компилация може да има грешки в случай на неправилно зададени променливи или адреси. Всяка грешка се счита за фатална; програмата ще бъде компилирана само ако няма грешки.
Средата предоставя възможност за симулиране на терминал, така че да можете локално да отстранявате грешки в програмата на вашия компютър. Има два вида симулация:

• Онлайн симулация — всички външни източници на данни, посочени в програмата, ще бъдат използвани. Това могат да бъдат USO или устройства, свързани чрез серийни интерфейси или Modbus TCP.
• Офлайн симулация — симулация без използване на външни устройства.

Въпреки че нямаме външни данни, ние използваме офлайн симулация, след като предварително сме компилирали програмата. Крайната програма ще се намира в папката на проекта с името ProjectName_ProgramName.px3

Програмата, изпълнявана в симулацията, може да се управлява с курсора на мишката по същия начин, както би било на сензорния екран на WebOP терминал. Виждаме, че всичко работи по предназначение. Страхотен.
За да изтеглите програмата на физически терминал, просто щракнете върху бутона Изтегляне. Но тъй като не конфигурирах връзката на терминала към средата за разработка, можете просто да прехвърлите файла с помощта на USB флаш устройство или MicroSD карта с памет.

Интерфейсът на програмата е интуитивен, няма да минавам през всеки графичен блок. Създаването на фонове, форми и текст ще бъде ясно за всеки, който е използвал програми, подобни на Word. За създаване на графичен интерфейс не са необходими умения за програмиране, всички елементи се добавят чрез плъзгане на мишката върху формата.

Работа с паметта

След като вече знаем как да създаваме графични елементи, нека се научим как да работим с динамично съдържание и скриптов език. Нека създадем стълбовидна диаграма, показваща данни от променлива U $ 100. В настройките на диаграмата изберете тип данни: 16-битово цяло число и диапазон от стойности на диаграмата: от 0 до 10.

Програмата поддържа писане на скриптове на три езика: VBScript, JavaScript и собствен език. Ще използвам третата опция, защото има примери за нея в документацията и автоматична помощ за синтаксиса направо в редактора.

Нека добавим нов макрос:

Нека напишем прост код за поетапна промяна на данните в променлива, която може да бъде проследена на диаграма. Ще добавим 10 към променливата и ще я нулираме, когато е по-голяма от 100.

$U100=$U100+10
IF $U100>100
$U100=0
ENDIF

За да изпълните скрипта в цикъл, задайте го в настройките на General Setup като Main Macro с интервал на изпълнение от 250 ms.

Нека компилираме и стартираме програмата в симулатора:

На този етап сме се научили да манипулираме данните в паметта и да ги показваме визуално. Това вече е достатъчно, за да се създаде проста система за наблюдение, получаване на данни от външни устройства (сензори, контролери) и записването им в паметта. В HMI Designer са налични различни блокове за показване на данни: под формата на кръгли циферблати със стрелки, различни диаграми и графики. С помощта на JavaScript скриптове можете да изтегляте данни от външни източници чрез HTTP.

Контролен панел на Habr

Използвайки придобитите умения, ще направим комичен интерфейс за административната конзола на Habr.

Нашето дистанционно управление трябва да може да:

• Превключване на потребителски профили
• Съхранявайте данни за карма и рейтинг
• Променете стойностите на кармата и рейтинга с помощта на плъзгачи
• Когато щракнете върху бутона „забрана“, профилът трябва да бъде маркиран като забранен, аватарът трябва да се промени на зачеркнат

Ще покажем всеки профил на отделна страница, така че ще създадем страница за всеки профил. Ние ще съхраняваме карма и рейтинг в локални променливи в паметта, които ще бъдат инициализирани с помощта на Setup Macro, когато програмата стартира.

Картината може да се кликне

Коригиране на карма и рейтинг

За да коригираме кармата ще използваме плъзгача (Slide Switch). Посочваме променливата, инициализирана в макроса за настройка, като адрес на запис. Нека ограничим обхвата на стойностите на плъзгача от 0 до 1500. Сега, когато плъзгачът се движи, новите данни ще бъдат записани в паметта. В този случай първоначалното състояние на плъзгача ще съответства на стойностите на променливата в паметта.

За да покажем числените стойности на кармата и рейтинга, ще използваме елемента Числов дисплей. Принципът на неговата работа е подобен на диаграмата от примерната програма „Hello World“, ние просто посочваме адреса на променливата в Monitor Address.

Бутон за забрана

Бутонът „забрана“ се реализира с помощта на елемента Toggle Switch. Принципът на съхранение на данни е подобен на горните примери. В настройките можете да изберете различен текст, цвят или изображение в зависимост от състоянието на бутона.

При натискане на бутона аватарът трябва да бъде зачеркнат в червено. Това е лесно за прилагане с помощта на блока Picture Display. Позволява ви да посочите множество изображения, свързани със състоянието на бутона за превключване. За да направите това, на блока се дава същия адрес като на блока с бутона и броя на състоянията. Картината с табелки под аватара е настроена по подобен начин.

Заключение

Като цяло продуктът ми хареса. Преди това имах опит с използването на таблет с Android за подобни задачи, но разработването на интерфейс за него е много по-трудно, а API на браузъра не позволяват пълен достъп до периферните устройства. Един WebOP терминал може да замени комбинация от Android таблет, компютър и контролер.

HMI Designer, въпреки архаичния си дизайн, е доста напреднал. Без специални умения за програмиране можете бързо да начертаете работещ интерфейс. Статията не обсъжда всички графични блокове, от които има много: анимирани тръби, цилиндри, графики, превключватели. Той поддържа много популярни промишлени контролери извън кутията и съдържа конектори за бази данни.

Позоваването

WebAccess/HMI Designer и среда за разработка Runtime могат да бъдат изтеглени тук

→ Източници на проекта за контролен панел на Habr

Източник: www.habr.com