Video: Habr-hallintakonsoli. Mahdollistaa karman säätelyn, luokituksen ja käyttäjien kieltämisen.
TL; DR: Tässä artikkelissa yritän luoda sarjakuvan Habr-ohjauspaneelin käyttämällä Webaccess/HMI Designer teollisen käyttöliittymän kehitysympäristöä ja WebOP-päätettä.
Human-machine interface (HMI) on joukko järjestelmiä ihmisten vuorovaikutukseen ohjattujen koneiden kanssa. Tyypillisesti tätä termiä käytetään teollisissa järjestelmissä, joissa on käyttäjä ja ohjauspaneeli.
WebOP — itsenäinen teollisuuspääte ihmisen ja koneen välisten rajapintojen luomiseen. Käytetään tuotannon ohjauspaneelien, valvontajärjestelmien, valvontahuoneiden, älykkäiden kodin ohjaimien jne. luomiseen. Tukee suoraa yhteyttä teollisuuslaitteisiin ja voi toimia osana SCADA-järjestelmää.
WebOP-pääte - laitteisto
WebOP-pääte on pienitehoinen, ARM-prosessoriin perustuva tietokone, jossa on näyttö ja kosketusnäyttö yhdessä kotelossa ja joka on suunniteltu suorittamaan HMI Designerilla luodulla graafisella käyttöliittymällä varustettua ohjelmaa. Päätteissä on mallista riippuen erilaisia teollisuusliitäntöjä: RS-232/422/485, CAN-väylä autojen järjestelmiin liittämistä varten, USB Host -portti lisäoheislaitteiden liittämiseen, USB Client -portti päätteen liittämiseen tietokoneeseen, ääni tulo ja äänilähtö, MicroSD-kortinlukija haihtumattoman muistin ja asetusten siirtoon.
Laitteet on sijoitettu budjettikorvikkeena all-in-one-tietokoneille, tehtäviin, jotka eivät vaadi tehokkaita prosessoreita ja täysimittaisen pöytätietokoneen resursseja. WebOP voi toimia itsenäisenä päätelaitteena ohjausta ja tietojen syöttämistä/tulostusta varten, yhdistettynä muihin WebOP:ihin tai osana SCADA-järjestelmää.
WebOP-pääte voi yhdistää suoraan teollisuuslaitteisiin
Passiivinen jäähdytys ja IP66-suojaus
Alhaisen lämmönpoiston vuoksi jotkut WebOP-mallit on suunniteltu kokonaan ilman aktiivista ilmajäähdytystä. Tämä mahdollistaa laitteiden asentamisen melutasolle herkille alueille ja vähentää kotelon sisään pääsevän pölyn määrää.
Etupaneeli on valmistettu ilman rakoja tai liitoksia, sen suojausluokka on IP66 ja se mahdollistaa paineen alaisen veden suoran sisäänpääsyn.
WOP-3100T-päätteen takapaneeli
Pitkäkestoinen muisti
Tietojen katoamisen estämiseksi WebOP:ssa on 128 Kt haihtumatonta muistia, jota voidaan käsitellä samalla tavalla kuin RAM-muistia. Se voi tallentaa mittarin lukemia ja muita tärkeitä tietoja. Sähkökatkon sattuessa tiedot tallennetaan ja palautetaan uudelleenkäynnistyksen jälkeen.
Etäpäivitys
Päätelaitteessa toimiva ohjelma voidaan päivittää etänä Ethernet-verkon tai RS-232/485-sarjaliitäntöjen kautta. Tämä yksinkertaistaa ylläpitoa, koska se poistaa tarpeen käydä kaikissa päätteissä ohjelmiston päivittämiseksi.
WebOP-mallit
- edullisimmat laitteet, jotka on rakennettu reaaliaikaisen HMI RTOS -käyttöjärjestelmän pohjalta. Sarjaa edustaa WebOP-///, näytön lävistäjät ovat 4,3 tuumaa, 7 tuumaa, 8 tuumaa ja 10.1 tuumaa.
— kehittyneempiä Windows CE -käyttöjärjestelmään perustuvia malleja. Ne eroavat 2000T-sarjasta useiden laitteistoliitäntöjen osalta ja niissä on CAN-liitäntä. Laitteet toimivat laajennetulla lämpötila-alueella (-20-60°C) ja niissä on antistaattinen suoja (Ilma: 15KV/Kosketin: 8KV). Linja täyttää täysin IEC-61000 standardin vaatimukset, mikä mahdollistaa laitteiden käytön puolijohteiden valmistuksessa, jossa staattinen purkaus on ongelma. Sarjaa edustaa WebOP-//, näytön diagonaalit ovat 7 tuumaa, 10.1 tuumaa ja 12.1 tuumaa.
WebAccess/HMI Designer -kehitysympäristö
Pakkauksesta lähtien WebOP-pääte on vain vähän virtaa kuluttava ARM-tietokone, jolla voit ajaa mitä tahansa ohjelmistoa, mutta tämän ratkaisun ydin on patentoitu WebAcess/HMI teollisuusrajapintojen kehitysympäristö. Järjestelmä koostuu kahdesta osasta:
- HMI-suunnittelija — ympäristö rajapintojen ja ohjelmointilogiikan kehittämiseen. Toimii Windows-käyttöjärjestelmässä ohjelmoijan tietokoneessa. Lopullinen ohjelma kootaan yhdeksi tiedostoksi ja siirretään päätelaitteelle suoritettavaksi ajon aikana. Ohjelma on saatavilla venäjäksi.
- HMI Runtime — ajonaika käännetyn ohjelman suorittamiseksi lopullisessa päätteessä. Se ei toimi vain WebOP-päätteissä, vaan myös Advantech UNO-, MIC- ja tavallisissa pöytätietokoneissa. Linuxille, Windowsille ja Windows CE:lle on ajonaikaisia versioita.
Hei maailma - projektin luominen
Aloitetaan testiliittymän luominen Habr-ohjauspaneelillemme. Suoritan ohjelman terminaalissa käynnissä WinCE. Luodaan ensin uusi projekti HMI Designerissa. Ohjelman suorittamiseksi WebOP:ssa on tärkeää valita oikea malli; lopullisen tiedoston muoto riippuu tästä. Tässä vaiheessa voit myös valita työpöytäarkkitehtuurin, jolloin lopullinen tiedosto käännetään X86-ajoaikaa varten.
Uuden projektin luominen ja arkkitehtuurin valinta
Sen viestintäprotokollan valitseminen, jonka kautta käännetty ohjelma ladataan WebOP:hen. Tässä vaiheessa voit valita sarjaliitännän tai määrittää päätteen IP-osoitteen.
Projektin luontiliittymä. Vasemmalla puolella on puukaavio tulevan ohjelman komponenteista. Toistaiseksi olemme kiinnostuneita vain Näytöt-kohdasta, nämä ovat suoraan päätelaitteessa näytettävät näytöt graafisilla käyttöliittymäelementeillä.
Luodaan ensin kaksi näyttöä, joissa on teksti "Hello World" ja mahdollisuus vaihtaa niiden välillä painikkeilla. Tätä varten lisäämme uuden näytön, Screen #2, ja jokaiseen näyttöön lisäämme tekstielementin ja kaksi painiketta näytöstä toiseen vaihtamista varten (Screen Buttons). Määritetään jokainen painike siirtymään seuraavaan näyttöön.
Käyttöliittymä painikkeen asettamiseen vaihtamaan näyttöjen välillä
Hello World -ohjelma on valmis, nyt voit kääntää ja ajaa sen. Käännösvaiheessa saattaa esiintyä virheitä, jos muuttujat tai osoitteet on määritetty väärin. Kaikki virheet katsotaan kohtalokkaaksi; ohjelma käännetään vain, jos siinä ei ole virheitä.
Ympäristö tarjoaa mahdollisuuden simuloida päätettä, jotta voit korjata ohjelman paikallisesti tietokoneellasi. Simulaatioita on kahta tyyppiä:
- Online-simulaatio — käytetään kaikkia ohjelmassa määriteltyjä ulkoisia tietolähteitä. Nämä voivat olla yleiskäyttöoikeuksia tai sarjaliitäntöjen tai Modbus TCP:n kautta kytkettyjä laitteita.
- Offline-simulaatio — simulointi ilman ulkoisten laitteiden käyttöä.
Vaikka meillä ei ole ulkoista dataa, käytämme offline-simulaatiota, kun olemme aiemmin kääntäneet ohjelman. Lopullinen ohjelma sijaitsee projektikansiossa nimellä Projektin_nimi_OhjelmanNimi.px3
Simulaatiossa käynnissä olevaa ohjelmaa voidaan ohjata hiiren kursorilla samalla tavalla kuin WebOP-päätteen kosketusnäytöllä. Näemme, että kaikki toimii niin kuin on tarkoitettu. Loistava.
Lataa ohjelma fyysiseen päätteeseen napsauttamalla Lataa-painiketta. Mutta koska en määrittänyt päätteen yhteyttä kehitysympäristöön, voit yksinkertaisesti siirtää tiedoston USB-muistitikulla tai MicroSD-muistikortilla.
Ohjelman käyttöliittymä on intuitiivinen, en käy läpi jokaista grafiikkaa. Taustan, muotojen ja tekstin luominen on selvää kaikille, jotka ovat käyttäneet Wordin kaltaisia ohjelmia. Graafisen käyttöliittymän luominen ei vaadi ohjelmointitaitoja, vaan kaikki elementit lisätään vetämällä hiiri lomakkeen päälle.
Työskentely muistin kanssa
Nyt kun osaamme luoda graafisia elementtejä, opetellaan työskentelemään dynaamisen sisällön ja skriptikielen kanssa. Luodaan pylväskaavio, joka näyttää muuttujan tiedot U $ 100. Valitse kaavion asetuksista tietotyyppi: 16-bittinen kokonaisluku ja kaavion arvoalue: 0-10.
Ohjelma tukee skriptien kirjoittamista kolmella kielellä: VBScript, JavaScript ja omalla kielellään. Käytän kolmatta vaihtoehtoa, koska siitä on esimerkkejä dokumentaatiosta ja automaattinen syntaksiapu suoraan editorissa.
Lisätään uusi makro:
Kirjoitetaan yksinkertainen koodi muuttujan tietojen asteittaiseksi muuttamiseksi, jota voidaan seurata kaaviosta. Lisäämme muuttujaan 10 ja nollaamme sen, kun se on suurempi kuin 100.
$U100=$U100+10
IF $U100>100
$U100=0
ENDIF
Jos haluat suorittaa komentosarjan silmukassa, aseta se Yleiset asetukset -asetuksissa päämakroksi, jonka suoritusväli on 250 ms.
Käännetään ja ajetaan ohjelma simulaattorissa:
Tässä vaiheessa olemme oppineet käsittelemään muistissa olevia tietoja ja näyttämään sen visuaalisesti. Tämä riittää jo yksinkertaisen valvontajärjestelmän luomiseen, joka vastaanottaa tietoja ulkoisista laitteista (anturit, ohjaimet) ja tallentaa ne muistiin. HMI Designerissa on saatavilla erilaisia datanäyttölohkoja: pyöreänä nuolilla varustettuina kellotauluina, erilaisina kaavioina ja kaavioina. JavaScript-komentosarjojen avulla voit ladata tietoja ulkoisista lähteistä HTTP:n kautta.
Habr ohjauspaneeli
Opittujen taitojen avulla teemme sarjakuvan käyttöliittymän Habr-hallintakonsoliin.
Kaukosäätimemme pitäisi pystyä:
- Vaihda käyttäjäprofiilia
- Tallenna karma- ja luokitustiedot
- Muuta karmaa ja luokitusarvoja liukusäätimien avulla
- Kun napsautat "kielto" -painiketta, profiilin tulee olla kielletty, avatarin tulee muuttua yliviivatuksi
Näytämme jokaisen profiilin erillisellä sivulla, joten luomme jokaiselle profiilille oman sivun. Tallennamme karman ja luokituksen paikallisiin muuttujiin muistiin, jotka alustetaan Setup Macrolla ohjelman käynnistyessä.
Kuva on klikattava
Karman ja luokituksen säätäminen
Karman säätämiseen käytämme liukusäädintä (liukukytkintä). Määritämme Setup Macrossa alustetun muuttujan tallennusosoitteeksi. Rajataan liukusäätimen arvojen alue 0 - 1500. Nyt kun liukusäädin liikkuu, muistiin kirjoitetaan uutta dataa. Tässä tapauksessa liukusäätimen alkutila vastaa muistissa olevan muuttujan arvoja.
Karman ja luokituksen numeeristen arvojen näyttämiseksi käytämme Numeerista näyttöelementtiä. Sen toimintaperiaate on samanlainen kuin "Hello World" -esimerkkiohjelman kaavio; ilmoitamme vain muuttujan osoitteen Monitor Address -kentässä.
Kieltopainike
"Kielto"-painike toteutetaan Toggle Switch -elementillä. Tietojen tallennuksen periaate on samanlainen kuin yllä olevissa esimerkeissä. Asetuksissa voit valita eri tekstiä, väriä tai kuvaa painikkeen tilasta riippuen.
Kun painiketta painetaan, avatar tulee yliviivata punaisella. Tämä on helppo toteuttaa Picture Display -lohkon avulla. Sen avulla voit määrittää useita Toggle Switch -painikkeen tilaan liittyviä kuvia. Tätä varten lohkolle annetaan sama osoite kuin painikkeella ja tilojen lukumäärällä. Kuva nimikilpeineen avatarin alla on asetettu samalla tavalla.
Johtopäätös
Kaiken kaikkiaan pidin tuotteesta. Aiemmin minulla oli kokemusta Android-tabletin käytöstä vastaaviin tehtäviin, mutta käyttöliittymän kehittäminen sille on paljon vaikeampaa, eivätkä selaimen sovellusliittymät mahdollista täyttä pääsyä oheislaitteisiin. Yksi WebOP-pääte voi korvata Android-tabletin, tietokoneen ja ohjaimen yhdistelmän.
HMI Designer on arkaaisesta suunnittelustaan huolimatta varsin edistynyt. Ilman erityisiä ohjelmointitaitoja voit nopeasti hahmotella toimivan käyttöliittymän. Artikkelissa ei käsitellä kaikkia graafisia lohkoja, joita on paljon: animoidut putket, sylinterit, kaaviot, vaihtokytkimet. Se tukee monia suosittuja teollisuusohjaimia heti valmiina ja sisältää tietokantaliittimet.
viittaukset
WebAccess/HMI Designer ja Runtime-kehitysympäristö voidaan ladata
→
Lähde: will.com