Video: skrbniška konzola Habr. Omogoča urejanje karme, ocenjevanje in prepoved uporabnikov.
TL; DR: V tem članku bom poskušal ustvariti komično nadzorno ploščo Habr z razvojnim okoljem za industrijski vmesnik Webaccess/HMI Designer in terminalom WebOP.
Vmesnik človek-stroj (HMI) je niz sistemov za interakcijo človeka z nadzorovanimi stroji. Običajno se ta izraz uporablja za industrijske sisteme, ki imajo operaterja in nadzorno ploščo.
WebOP — avtonomni industrijski terminal za ustvarjanje vmesnikov človek-stroj. Uporablja se za ustvarjanje proizvodnih nadzornih plošč, nadzornih sistemov, nadzornih sob, krmilnikov pametnega doma itd. Podpira neposredno povezavo z industrijsko opremo in lahko deluje kot del sistema SCADA.
WebOP terminal - strojna oprema
Terminal WebOP je računalnik z nizko porabo energije, ki temelji na procesorju ARM, v enem ohišju z monitorjem in zaslonom na dotik, namenjen izvajanju programa z grafičnim vmesnikom, ustvarjenim v HMI Designerju. Odvisno od modela imajo terminali na krovu različne industrijske vmesnike: RS-232/422/485, vodilo CAN za povezavo z avtomobilskimi sistemi, vrata USB Host za priključitev dodatnih perifernih naprav, vrata USB Client za povezavo terminala z računalnikom, audio vhod in avdio izhod, čitalnik kartic MicroSD za obstojni pomnilnik in prenos nastavitev.
Naprave so postavljene kot proračunska zamenjava za računalnike vse v enem, za naloge, ki ne zahtevajo zmogljivih procesorjev in virov polnopravnega namiznega računalnika. WebOP lahko deluje kot samostojen terminal za nadzor in vnos/izhod podatkov, v paru z drugimi WebOP-ji ali kot del sistema SCADA.
Terminal WebOP se lahko poveže neposredno z industrijskimi napravami
Pasivno hlajenje in zaščita IP66
Zaradi nizkega odvajanja toplote so nekateri modeli WebOP v celoti zasnovani brez aktivnega zračnega hlajenja. To omogoča namestitev naprav na območjih, ki so občutljiva na ravni hrupa, in zmanjšuje količino prahu, ki pride v ohišje.
Sprednja plošča je izdelana brez rež in spojev, ima stopnjo zaščite IP66 in omogoča neposreden vdor vode pod pritiskom.
Zadnja plošča terminala WOP-3100T
Nehlapni pomnilnik
Za preprečevanje izgube podatkov ima WebOP 128 Kb obstojnega pomnilnika, s katerim lahko delate na enak način kot z RAM-om. Lahko shrani odčitke števcev in druge pomembne podatke. V primeru izpada električne energije se bodo podatki shranili in obnovili po ponovnem zagonu.
Posodobitev na daljavo
Program, ki teče na terminalu, je mogoče posodobiti na daljavo preko Ethernet omrežja ali preko serijskih vmesnikov RS-232/485. To poenostavlja vzdrževanje, saj odpravlja potrebo po posodobitvi programske opreme na vseh terminalih.
Modeli WebOP
- cenovno najugodnejše naprave zgrajene na osnovi operacijskega sistema HMI RTOS v realnem času. Serijo predstavlja WebOP-///, z diagonalo zaslona 4,3 palca, 7 palca, 8 palca in 10.1 palca.
— naprednejši modeli, ki temeljijo na operacijskem sistemu Windows CE. Od serije 2000T se razlikujejo po velikem številu vmesnikov strojne opreme in imajo na krovu vmesnik CAN. Naprave delujejo v razširjenem temperaturnem območju (-20~60°C) in imajo antistatično zaščito (Zrak: 15KV/Stik: 8KV). Linija v celoti izpolnjuje zahteve standarda IEC-61000, kar omogoča uporabo naprav v proizvodnji polprevodnikov, kjer je statična razelektritev problem. Serijo predstavlja WebOP-//, z diagonalo zaslona 7 palcev, 10.1 palcev oziroma 12.1 palcev.
Razvojno okolje WebAccess/HMI Designer
Iz škatle je terminal WebOP le računalnik ARM z nizko porabo energije, na katerem lahko poganjate katero koli programsko opremo, a bistvo te rešitve je lastniško razvojno okolje industrijskega vmesnika WebAcess/HMI. Sistem je sestavljen iz dveh komponent:
- HMI oblikovalec — okolje za razvoj vmesnikov in programske logike. Deluje v operacijskem sistemu Windows na programerjevem računalniku. Končni program se prevede v eno datoteko in prenese na terminal za izvajanje med izvajanjem. Program je na voljo v ruščini.
- HMI Runtime — čas izvajanja za izvajanje prevedenega programa na končnem terminalu. Deluje lahko ne le na terminalih WebOP, temveč tudi na Advantech UNO, MIC in navadnih namiznih računalnikih. Obstajajo različice izvajalnega okolja za Linux, Windows, Windows CE.
Pozdravljen svet - ustvarjanje projekta
Začnimo ustvarjati testni vmesnik za našo nadzorno ploščo Habr. Program bom zagnal na terminalu teče WinCE. Najprej ustvarimo nov projekt v HMI Designerju. Za zagon programa na WebOP je pomembno izbrati pravi model, od tega bo odvisen format končne datoteke. V tem koraku lahko izberete tudi arhitekturo namizja, nato pa bo končna datoteka prevedena za X86 runtime.
Izdelava novega projekta in izbira arhitekture
Izbira komunikacijskega protokola, prek katerega se bo prevedeni program naložil v WebOP. V tem koraku lahko izberete serijski vmesnik ali določite IP naslov terminala.
Vmesnik za ustvarjanje projekta. Na levi strani je drevesni diagram komponent bodočega programa. Zaenkrat nas zanima le postavka Zasloni, to so neposredno zasloni z elementi grafičnega vmesnika, ki bodo prikazani na terminalu.
Najprej ustvarimo dva zaslona z besedilom "Hello World" in možnostjo preklapljanja med njima z gumbi. Da bi to naredili, bomo dodali nov zaslon, Screen #2, in na vsak zaslon bomo dodali besedilni element in dva gumba za preklapljanje med zasloni (Screen Buttons). Konfigurirajmo vsak gumb za preklop na naslednji zaslon.
Vmesnik za nastavitev gumba za preklapljanje med zasloni
Program Hello World je pripravljen, zdaj ga lahko prevedete in zaženete. Na stopnji prevajanja lahko pride do napak v primeru nepravilno podanih spremenljivk ali naslovov. Vsaka napaka se šteje za usodno; program bo preveden le, če ni napak.
Okolje nudi možnost simulacije terminala, tako da lahko lokalno odpravljate napake v programu v vašem računalniku. Obstajata dve vrsti simulacije:
- Spletna simulacija — uporabljeni bodo vsi zunanji viri podatkov, določeni v programu. To so lahko USO ali naprave, povezane preko serijskih vmesnikov ali Modbus TCP.
- Simulacija brez povezave — simulacija brez uporabe zunanjih naprav.
Čeprav nimamo zunanjih podatkov, uporabljamo offline simulacijo, potem ko smo predhodno prevedli program. Končni program se bo nahajal v mapi projekta z imenom ImeProjekta_ImePrograma.px3
Program, ki se izvaja v simulaciji, je mogoče nadzorovati s kazalcem miške na enak način kot na zaslonu na dotik terminala WebOP. Vidimo, da vse deluje tako, kot je predvideno. Super.
Če želite program prenesti na fizični terminal, preprosto kliknite gumb Prenesi. Ker pa nisem konfiguriral povezave terminala z razvojnim okoljem, lahko datoteko preprosto prenesete z bliskovnim pogonom USB ali pomnilniško kartico MicroSD.
Programski vmesnik je intuitiven, ne bom šel skozi vsak grafični blok. Ustvarjanje ozadij, oblik in besedila bo jasno vsem, ki so uporabljali programe, podobne Wordu. Za izdelavo grafičnega vmesnika ni potrebno znanje programiranja, vsi elementi se dodajo z vlečenjem miške na obrazec.
Delo s spominom
Zdaj, ko vemo, kako ustvariti grafične elemente, se naučimo delati z dinamično vsebino in skriptnim jezikom. Ustvarimo palični grafikon, ki prikazuje podatke iz spremenljivke U $ 100. V nastavitvah grafikona izberite vrsto podatkov: 16-bitno celo število in obseg vrednosti grafikona: od 0 do 10.
Program podpira pisanje skriptov v treh jezikih: VBScript, JavaScript in svoj jezik. Uporabil bom tretjo možnost, ker so primeri zanjo v dokumentaciji in pomoč pri samodejni sintaksi kar v urejevalniku.
Dodajmo nov makro:
Napišimo nekaj preproste kode za postopno spreminjanje podatkov v spremenljivki, ki ji je mogoče slediti na grafikonu. Spremenljivki bomo dodali 10 in jo ponastavili na nič, ko bo večja od 100.
$U100=$U100+10
IF $U100>100
$U100=0
ENDIF
Če želite skript izvesti v zanki, ga nastavite v nastavitvah General Setup kot Main Macro z intervalom izvajanja 250 ms.
Prevedimo in zaženimo program v simulatorju:
Na tej stopnji smo se naučili manipulirati s podatki v pomnilniku in jih vizualno prikazati. To je že dovolj za ustvarjanje preprostega nadzornega sistema, ki sprejema podatke iz zunanjih naprav (senzorjev, krmilnikov) in jih shranjuje v pomnilnik. V HMI Designerju so na voljo različni bloki za prikaz podatkov: v obliki krožnih številčnic s puščicami, različnih grafikonov in grafov. Z uporabo skriptov JavaScript lahko prenesete podatke iz zunanjih virov prek HTTP.
Nadzorna plošča Habr
S pridobljenimi veščinami bomo izdelali stripovski vmesnik za skrbniško konzolo Habr.
Naš daljinski upravljalnik bi moral imeti možnost:
- Zamenjava uporabniških profilov
- Shranite podatke o karmi in ocenah
- Spremenite karmo in vrednosti ocen z drsniki
- Ko kliknete gumb »prepoved«, mora biti profil označen kot prepovedan, avatar se spremeni v prečrtan
Vsak profil bomo prikazali na ločeni strani, zato bomo za vsak profil ustvarili stran. Karmo in oceno bomo shranili v lokalnih spremenljivkah v pomnilniku, ki se bodo inicializirale z uporabo nastavitvenega makra, ko se program zažene.
Slika je klikljiva
Prilagajanje karme in ocene
Za prilagajanje karme bomo uporabili drsnik (Slide Switch). Kot naslov snemanja določimo spremenljivko, inicializirano v namestitvenem makru. Omejimo obseg vrednosti drsnika od 0 do 1500. Zdaj, ko se drsnik premakne, bodo novi podatki zapisani v pomnilnik. V tem primeru bo začetno stanje drsnika ustrezalo vrednostim spremenljivke v pomnilniku.
Za prikaz številčnih vrednosti karme in ocene bomo uporabili element Numeric display. Načelo njegovega delovanja je podobno diagramu iz primera programa "Hello World", preprosto navedemo naslov spremenljivke v Monitor Address.
Gumb za prepoved
Gumb »prepoved« je implementiran z elementom Toggle Switch. Načelo shranjevanja podatkov je podobno kot v zgornjih primerih. V nastavitvah lahko izberete različno besedilo, barvo ali sliko, odvisno od stanja gumba.
Ko pritisnete gumb, mora biti avatar prečrtan rdeče. To je enostavno izvesti z uporabo bloka Picture Display. Omogoča vam, da določite več slik, povezanih s stanjem gumba preklopnega stikala. Da bi to naredili, blok dobi enak naslov kot blok z gumbom in številom stanj. Na podoben način je postavljena slika s tablicami pod avatarjem.
Zaključek
Na splošno mi je bil izdelek všeč. Prej sem imel izkušnje z uporabo tabličnega računalnika Android za podobna opravila, vendar je razvijanje vmesnika zanj veliko težje, API-ji brskalnika pa ne omogočajo popolnega dostopa do zunanjih naprav. En terminal WebOP lahko nadomesti kombinacijo tablice Android, računalnika in krmilnika.
HMI Designer je kljub svoji arhaični zasnovi precej napreden. Brez posebnih veščin programiranja lahko hitro skicirate delujoč vmesnik. Članek ne obravnava vseh grafičnih blokov, ki jih je veliko: animirane cevi, valji, grafi, preklopna stikala. Že takoj po namestitvi podpira številne priljubljene industrijske krmilnike in vsebuje priključke za bazo podatkov.
reference
WebAccess/HMI Designer in razvojno okolje Runtime lahko prenesete
→
Vir: www.habr.com