Рассматривается новый программный продукт НПФ «КРУГ» в классе HMI-программ промышленной автоматизации, выполненный на платформе Microsoft .NET. На примере визуализации данных ОРС-сервера показывается быстрая сборка программного комплекса автоматизации.
В современных тенденциях развития HMI/SCADA-систем четко просматриваются два направления: первое – это «утяжеление» SCADA-систем функциональностью MES/ERP-систем, второе – разделение функций HMI (человеко-машинного интерфейса) и SCADA. Класс HMI-программ, поставляемых на рынок промышленной автоматизации, предоставляет не только функции операторского интерфейса, но и функции опроса данных, управления, мониторинга и диагностики технологических процессов.
Такое направление развития HMI обусловлено тем, что во многих случаях использование мощных SCADA просто нецелесообразно. Например:
- Вам необходимо собрать в течение нескольких дней простую небольшую систему контроля параметров. У Вас есть несколько интеллектуальных датчиков, приборов и/или малоканальных контроллеров и компьютер
- Вам необходимо быстро собрать систему диагностики оборудования
- Вам необходимо быстро сделать систему контроля и управления испытательным стендом
- Ваше устройство поддерживает обмен данными по технологии OPC, и Вам просто нужно увидеть “красивые картинки” (мнемосхемы, тренды, таблицы) с динамически обновляемыми данными
- У Вас есть сложный интеллектуальный прибор, например, вычислитель, и Вам необходима “графическая оболочка” для этого прибора.
Для реализации такого рода задач НПФ «КРУГ» выпускает совершенно новый программный продукт
DataRate (рабочее название).
DataRate – продукт в классе HMI-программ с расширенной функциональностью, созданный на базе технологий платформы Microsoft .NET.
DataRate и ОРС-сервер Вашего устройства – это все, что Вам потребуется для быстрой сборки программного комплекса автоматизации!
Как работает DataRate
Объектный подход в DataRate применяется буквально во всем. Применим его и в этой статье – определим появляющиеся в ходе изложения объекты и опишем их поведение.
Самым крупным в иерархии является проект – совокупность объектов автоматизации и связей между ними.
Каждый объект обладает «внешним» видом, свойствами – входами/выходами (данные с датчиков, сигналы управляющих механизмов, команды оператора и другие) и поведением (алгоритмы работы).
Объекты можно соединять друг с другом – просто «перетаскивая» мышью выходы одного объекта на вход другого.
Реализована возможность повторного использования ранее созданных объектов. Любой объект можно поместить в библиотеку объектов. После этого он станет доступен для тиражирования в любом количестве в любом другом проекте. При создании копии объекта из библиотеки связь с библиотекой не теряется. Любые изменения в библиотеке будут отражаться и на самом объекте. Возможна индивидуальная настройка объекта, взятого из библиотеки, – ему можно добавлять новые свойства и переопределять доставшиеся в наследство.
Источниками данных для объектов разрабатываемой системы могут служить, например, УСО (устройства связи с объектом – контроллер, интеллектуальный датчик), информационные системы или базы данных.
Для информационной связи с таким источником данных используется специальный объект – коннектор. В настоящее время реализован ОРС-коннектор – обмен информацией с OPC серверами.
Вы сами можете написать коннектор с помощью входящего в состав среды разработки SDK.
Вид объекта формируется в графическом редакторе (не выходя из единой среды разработки!). Этот мощный векторный «создатель» графических изображений объектов предоставляет Пользователю множество необходимых инструментов, включая поддержку градиентов, полупрозрачности и анимации. Любой графический элемент может быть анимирован. Анимацию можно настраивать как визуально, так и с помощью полнофункционального и одновременно простого скриптового языка.
Поведение объекта определяется одним или несколькими алгоритмами. Пользователь может создать новый алгоритм, используя скриптовый язык, или загрузить готовый алгоритм из библиотеки.
Для мониторинга и контроля процессов созданной таким образом системы используются специальные средства DataRate – подсистема трендирования и подсистема событий и тревог. Сейчас трендировать можно любой вход или выход объекта автоматизации. Трендирование возможно как по изменению, так и с заданным периодом времени.
Как это все выглядит на деле? Чтобы посмотреть данные OPC-сервера в виде анимированной картинки, нужно сделать всего несколько шагов:
- Создать OPC-коннектор и добавить нужные тэги ОРС-сервера для считывания (рисунок 1)
- Создать объект и задать его «внешний» вид (на рисунке 2: колонна с барграфом и текущим значением)
- Выбрать элемент для анимации и перетащить с помощью мыши в окно аргументов этого элемента нужный OPC-тэг (рисунок 2)
- Выбрать анимируемое свойство графического элемента и создать привязку к аргументу элемента, с которым связан OPC-тэг (рисунок 2)
- Выполнить созданный проект (рисунок 3).
Рисунок 1 – Выбор ОРС-тэгов
Рисунок 2 – «Привязка» тэга к атрибуту объекта
Рисунок 3 – Проект создан. Объект работает, рядом тренд живет
В ближайшее время:
- Коннекторы к наиболее распространенным базам данных (MS SQL Server, Oracle)
- Поддержка языков стандарта IEC 61131-3 для создания алгоритмов поведения объектов (в первую очередь – ФБД).
ЧТО ВЫ ПОЛУЧАЕТЕ
- Чрезвычайная простота применения (время на освоение не более 2 – 3-х дней)
- Мощные графические возможности динамической визуализации данных
- Возможность конфигурирования в режиме реального времени
- Практически неограниченные возможности обработок переменных и изменения свойств графических объектов в реальном времени. Изменять графические объекты можно как визуально, так и посредством скриптов
- Наличие механизма создания пользовательских функций на С#. Таким образом более искушенный Пользователь имеет возможность создавать свои собственные специализированные приложения
- Поддержка до 16 одновременно работающих ОРС-серверов
- Наличие библиотек шаблонов, существенно ускоряющих разработку графического проекта, его тиражирование и модификацию
- Ведение базы данных трендов (циклических и/или по изменению)
- Высокая отказоустойчивость, характерная для платформы Microsoft.NЕT, на базе которой создан DataRate.
