Предисловие

Панели оператор используются для взаимодействия человека с системой управления чем-либо, например, технологическим процессом переработки нефти или дизель-генератором и т.п..

Примечание: Не всем системам управления необходим контакт с пользователем, например,  ABS в автомобиле работает без участия человека.

Примеры шкафов управления без панели оператора и с панелью оператора:

Шкаф управления без панели	Шкаф управления с панелью

                   

Панели оператора позволяют увеличить плотность информации на единицу площади шкафа/щита (громоздкие стрелочные/индикаторные приборы заменяются числовыми выводами и миниатюрными анимациями на экране панели), панель позволяет регистрировать аварийные события (появление, исчезновение, подтверждение оператором), отображать хронологию технологических параметров в виде кривых на графике, передавать информацию другим устройствам и многое другое.

Рассмотрим простой пример проекта для панели оператора, в котором будет базовый набор всего необходимого:

• сбор данных;
• отображение состояния технологического процесса в виде мнемосхем;
• регистрация аварийных событий (тревог, алармов);
• запись значений технологических величин для отображения их в виде графиков (тренды);
• отправка команд в систему управления технологическим процессом (в ПЛК, уставки);
• разделение прав доступа к различным объектам управления/наблюдения (пользователи , пароли);
• интерфейс на английском и русском языке;
• отображение состояния объектов/устройств текстом.

Дано:

• ПЛК, связь с панелью оператора по Modbus TCP;
• панель оператора Weintek MT8071iP.

1. Знакомство EasyBuilder Pro

В верхней части окна EasyBuilder Pro расположены следующие вкладки с инструментами:

• Домой;
• Проект;
• Объект;
• Данные/История
• IIot/Энергетика;
• Вид;
• Инструменты.

Вкладка "Домой"

На вкладке "Домой" находятся инструменты работы с буфером обмена, кнопка вызова окна системных параметров проекта, органы управления выравниванием графических объектов в окне, органы управления параметрами шрифтов, органы смены состояния/языка в режиме разработки.

Вкладка "Проект"

На вкладке "Проект" находятся органы управления проектом:

• кнопка вызова окна редактирования текста системных сообщений;
• кнопка вызова окна выбора количества языков в проекте и шрифтов;
• команда на компиляцию проекта;
• кнопка запуска онлайн симуляции (симулятор подключается к ПЛК);
• кнопка запуска оффлайн симуляции (теги всех устройств создаются в памяти ПК);
• кнопка вызова окна загрузки проекта в панель по сети/usb;
• кнопка вызова окна для создание файлов для загрузки проекта через USB флешку или SD карту;
• команда на перезагрузку панели;
• кнопка вызова Библиотеки фигур;
• кнопка вызова Библиотеки изображений;
• кнопка вызова Библиотеки меток;
• кнопка вызова окна с макросами;
• кнопка вызова Библиотеки адресных меток;
• кнопка вызова Библиотеки групп (сгруппированных объектов);
• кнопка вызова Библиотеки звуков;
• кнопка вызова окна Библиотеки Контрольных знаков (управляющих токенов, только в cMT/cMT_X сериях).

Вкладка "Объект"

На вкладке "Объект" находятся объекты, которые можно использовать в проекте:

• блок "Рисовать" содержит графические примитивы типа линии, окружности, прямоугольника, текста;
• блок "Лампа" содержит объекты для отображения значения бита или комбинации бит;
• блок "Кнопка/переключатель" содержит объекты "Битовая кнопка", "Числовая кнопка", Многофункциональный переключатель, "Функциональная кнопка", "Комбинированная кнопка", "Ползунок", "Список опций";
• блок "Число" содержит объекты для ввода/вывода чисел и строк: "Число", "ASCII";
• блок "Иллюстрации" содержит объекты для различных диаграмм (круговая диаграмма, двумерный график, цифровой индикатор и т.п. ) и анимаций (перемещение, масштабирование и т.п.);
• блок "Триггеры" позволяет создавать команды на выполнение некоторых действий (например, открыть определенное окно по команде с ПЛК или сделать скриншот) при определенных значениях тегов;
• блок "Другое" содержит объекты для управления встроенными окнами, объекты отображения медиа контента, для работы с штрих-кодами, файловый проводник, объект для работы с JavaScript и т.д.

Вкладка "Данные/История"

На вкладке " Данные/История " находятся объекты для:

• управления трендами (выборка данных);
• алармами (тревоги/событии/аварии);
• базой данных рецептов;
• резервным копированием;
• журналированием действий оператора (нажатие на кнопки, ввод новых значений и т.п.);
• работы с базами данных;
• работы с FTP серверами.

Вкладка "IIot/Энергетика"

На вкладке " IIot/Энергетика" находятся объекты для:

• работы с MQTT:
• конфигурирования панели как OPC UA сервера.

Вкладка "Вид"

На вкладке "Вид " находятся органы управления внешним видом EasyBuilder Pro:

• различные окна;
• адреса у объектов, имена объектов, комментарии;
• сетка, направляющие, управление привязкой графических объектов к узлам сетки;
• окна библиотек в правой части окна EasyBuilder Pro (библиотеки фигур, изображений, звуков и т.п.);
• управление масштабом, позиционированием дочерних окон.

Вкладка "Инструменты"

На вкладке "Инструменты" находятся кнопки вызова утилит из комплекта EasyBuilder Pro:

• Конвертер данных (EasyConverter);
• просмотрщик адресов;
• EasyWatch;
• административные инструменты;
• редактор системных настроек;
• редактор базы данных рецептов;
• cMT Viewer;
• Codesys (если установлен в системе).

Вкладка "Weincloud"

На вкладке " Weincloud " находятся кнопки:

• вызова окна конфигурирования Дашборда;

В левой части окна EasyBuilder Pro расположены окна "Дерево окон" и "Адрес".

Панель "Дерево окон"

Панель "Адреса"

Ячейки адресов имеют следующие цветовое обозначение:

• зеленый – адрес нигде в проекте не используется;
• красный – адрес типа WORD используется в проекте;
• желтый – адрес типа BIT используется в проекте.

В правой части окна EasyBuilder Pro располагаются окна для быстрого доступа к библиотечным элементам (формы, изображения, звуки). С помощью этих окон можно производить групповую смену формы/изображения у нескольких объектов в окне проекта.

Для группового изменения формы/изображения, цвета фона/контура необходимо выделить несколько объектов (например, кнопки или битовые переключатели) в окне мнемосхемы и нажать на зеленый кружок с галкой в углу нужной формы/изображения.

Панель библиотеки фигур

Панель библиотеки изображений

Панель библиотеки звуков

2. Создание нового проекта

Проекты для панелей оператора Weintek создаются в EasyBuilder Pro. Скачать последнюю версию можно по ссылке.

Для создания проекта запускаем EasyBuiledr Pro и выбираем в меню Файл – Новое.

Окно выбора модели для нового проекта

В открывшемся окне выбираем модель панели, для которой создаем проект. В нашем проекте это будет модель MT8071iP.

Специально выбрали модель самой простой серии iP. 

 До недавнего времени  серия iP была самая ограниченная (даже не было возможности подключить сервис EasyAccess 2.0).

В данном примере мы продемонстрируем что можно создать в панели Weintek даже с минимум возможностей.

Добавляем новое устройство в проект. Подробно о подключении ПЛК читайте в статье Как подключить ПЛК к панели Weintek ?

В нашем проекте это будет Modbus TCP.

В проектах панелей Weintek можно пользоваться (привязывать) регистрами (абсолютными адресами), но это очень неудобно. Гораздо удобнее создать текстовые метки для адресов.

Для этого в проекте предназначена "Библиотека адресных меток".

Окно "Библиотека адресных меток"

Создавая текстовую метку для адреса (далее будем использовать словосочетание "адресная метка") необходимо:

• указать имя метки;
• выбрать устройство, в котором располагаются необходимые адреса;
• выбрать тип адреса (см. описание драйвера, в Modbus это будут области holding registers, inputregisters, coils, discreteinputs),
• указать адрес регистра, формат данных (16 бит со знаком, 16 бит без знака, с плавающей запятой и т.п.),
• добавить комментарий (описание).

Пример адресных меток

Для хранения уставок в панели будем использовать RW регистры. RW регистр сохраняет значение после обесточивания панели (после выключения, после перезагрузки).

Примечание: Располагая переменные в карте регистров устройства (в данном случае регистров Modbus) необходимо последовательно располагать те переменные, которые будут в дальнейшем учитываться в Выборке данных (трендах).

3. Создание окон с мнемосхемами

Каждое окно в проекте имеет номер. По этому номеру его можно вызывать, например, в объекте "Косвенный вызов окна".

Для пользователя доступны окна начиная с 10-го.

Окно №10 присутствует по умолчанию

В нашем примере создадим два полноэкранных окна, а нужные нам всплывающие уже есть в проекте (если  не снимали флажок "Использовать шаблон" в окне создания нового проекта и проект создан на основе шаблона, например template_iP_800x480.emtp для iP серии).

Щелчок правой кнопкой мыши на окне позволят выбрать пункт "Атрибут" и изменить параметры окна (цвет фона, толщину и цвет контура, выбрать окно для переднего/заднего плана, выбрать макрос для исполнения при открытии/закрытии/отображении окна).

Окно "Параметры окна"

Создадим второе окно и переименуем его в "Уставки".

Озаглавим каждое окно мнемосхемой с помощью объекта "Текст".

Панели Weintek позволяют создавать интерфейс оператора на нескольких языках (до 24 в проекте) и переключать их в Runtime. Мы будем создавать на двух языках: русском и английском.

На вкладке "Проект" откроем окно "Язык и шрифт", оставим только два языка и дадим им соответствующие ярлыки: RU и EN.

Окно "Язык и шрифт"

Далее нам надо составить словарь языковых пар русский-английский. Для этого предусмотрена "Таблица строк", но в серии iP она недоступна. Поэтому сделаем на базе "Библиотеки меток".

Примечание: Библиотека меток предназначена для создания пар "значение – текст". Такие пары удобно использовать, когда состояние оборудования передается целым числом, а оператору надо показать осмысленным текстом.

Для статичных заголовков (когда текст зависит только от выбранного языка) мы создаем текстовую метку с одним состоянием и двумя текстами соответственно на русском и английском языке.

Окно содержания текстовой метки

Для описания состояния оборудования создаем метку с несколькими состояниями, на каждое состояние делам текст на двух языках.

Создание текстовых меток для разных состояний

Для алармов так же можно создавать языковые пары.

Текстовые метки для алармов

Примечание: минусом использования текстовых меток и библиотечных строк является отсутствие возможности изменить шрифт в каждом объект. Везде будет использован шрифт, указанный для языка в окне "Язык и шрифт".

4. Рисование мнемосхем

Мнемосхема является важной частью в процессе взаимодействия человека с машиной (ЧМИ/HMI).

Одно из определений термина мнемосхема:

Мнемосхема представляет собой наглядное графическое изображение функциональной схемы управляемого или контролируемого объекта. Это может быть технологический процесс, энергетическая система, цех станков с числовым программным управлением и т.п.

Примеры мнемосхем:

Все мнемосхемы будут создаваться в окнах.

Окно – базовое понятие графического интерфейса оператора. В общей сложности в EasyBuilder Pro можно создать и отредактировать 1997 окон, пронумерованных от 3 до 1999. Окнам посвящена глава 6 Window operations в Руководстве пользователя EasyBuilder Pro.

Типов окон в EasyBuilder Pro несколько:

• базовое (Base Window): основной тип окон для пользовательских задач;
• окно быстрого вызова (Fast Selection Window, окно №3): предназначено для создания всплывающего меню с кнопками перехода между окнами, только для MT* серий;
• общее окно (Common Window, окно №4): фон для всех окон, все, что расположено в этом окне будет видно/показано во всех других окнах;
• системные окна (System Message Window, окна №5 - №9): окна для системных сообщений, вызываются системой автоматически.

Для перехода между окнами (смены окон) мы будем использовать объекты "Функциональная кнопка" с параметром "Изменить полноэкранное окно".

На мнемосхеме будем использовать следующие графические объекты:

• "Изображение" для ёмкости;
• "Функциональная кнопка" для переключения окон, вызова всплывающего окна;
• "Линия" для изображения трубопровода между баком и насосом;
• "Текст/Комментарий" для заголовков окон, подписей технологических объектов;
• "Гистограмма" для индикации уровня в ёмкости.

Для добавления изображения емкости выберем объект "Изображение" и в Библиотеке изображений найдем подходящую картинку.

Окно параметров объекта "Изображение"

Примечание: необходимо использовать изображения без масштабирования. Если в окне мнемосхемы картинка имеет размер 100х200 пикселей, то и исходной изображение должно иметь размер   100х200 пикселей, т..е. масштаб 100%. В противном случае (любой масштаб отличный от 100%) возможно замедление работы панели (потеря отзывчивости на действия оператора, торможение и т.п.).

Изображения можно использовать не только те, что в комплекте с EasyBuilder Pro. Пользователь может импортировать в проект или в Библиотеку изображений свои картинки. Импорт изображений происходит через Менеджер изображений. Поддерживаются форматы BMP, DPD, JPG, GIF, PNG, SVG.

Окно "Менеджер изображений"

В нашем проекте мы будем отображать состояние насос тремя разными картинками, которые мы подготовили в стороннем графическом редакторе.

Конфигурация нового изображения с несколькими состояниями

Для добавления нового изображения в Менеджере изображений необходимо нажать кнопку "Добавить новое изображение".

Новое изображение будет добавлено и выделено желтым фоном. В правой части окна Менеджера изображений станет доступна кнопка "Новый", посредством которой мы сможем добавлять графические файлы.

Нам понадобиться изображение с тремя состояниями. Соответственно на каждое состояние (0, 1, 2) мы добавляем соответствующую картинку.

Для отображения насоса мы используем объект "Числовой индикатор", режим выбираем "значение", привязываем его адресной метке состояния насоса, в атрибуте указываем количество состояний 3, на вкладке "Фигура" выбираем наше изображение мотора, которое мы ранее подготовили.

Привязка к пользовательской адресной метке

Окно параметров объекта "Числовой индикатор"

Выбор изображений для каждого состояния объекта "Числовой индикатор"

Для отображения состояния насоса в текстовом виде мы используем объект "Числовой индикатор". Режим выбираем "значение". В блоке "Чтение" выбираем адресную метку состояния насоса. В атрибуте указываем количество состояний 3. На вкладке "Фигура" снимаем флажки "Изображение" и "Фигура". На вкладке "Метка" ставим флажок "Использовать библ." и выбираем соответствующую текстовую метку. Тут же можно проверить отображение текстовой метки на всех языках для всех состояний.

Привязка текстовой метки в объекте "Числовой индикатор"

Для озаглавливания наших окон мы используем объект "Текст/Комментарий". На вкладке "Текст/Комментарий" поставим флажок "Использовать библ." и выберем соответствующую текстовую метку. Проверить ее для разных языков можно тут же.

Текстовая метка у объекта "Текст/Комментарий"

Такой же объект (только с привязкой к соответствующей текстовой метке) используем для подписи числа оборотов насоса.

Для переключения языка интерфейса на наших мнемосхемах мы используем два объекта "Числовая кнопка". На вкладке "Общие" укажем системный регистр LW-9134 для записи. В атрибуте выберем стиль "Записать". В кнопке для русского языка будем записывать значение 0, в кнопке для английского языка будем записывать 1 (нумерация языков берется из окна "Язык и шрифт", нумерация с 0).

Окно параметров кнопки переключения языка

Для отображения уровня жидкости в ёмкости мы используем объект "Гистограмма".  На вкладке "Общие" привяжем к адресной метке уровня.

Параметры контура у объекта "Гистограмма"

На вкладке "Диапазон" укажем технологически допустимый диапазон. При необходимости можем выбрать изменение цвета при достижении того или иного значения (аварийный, предупредительный).

Параметры диапазона у объекта "Гистограмма"

Для наглядности достижения уровнем в баке тревожных значений добавим индикаторы достижения верхнего и нижнего уровней. Используем для этого объекты "Битовый индикатор".

Добавление индикатора аварийного уровня

На вкладке "Общие" привяжем его к адресной метке высокого (или соответственно низкого) уровня в ёмкости. На вкладке "Фигура" выберем подходящее изображение в Библиотеке изображений.

Поскольку в нашем примере нам нужно показывать картинку только для одного состояние, то в Библиотеке изображений нам надо вставить "Прозрачное состояние" для значения 0 и необходимую картинку для значения 1.

Добавление прозрачного состояния

Для отображения трубопроводов (между насосом и емкостью, от ёмкости далее согласно технологическому процессу) используем объект "Линия".

Параметры стиля объекта "отрезок"

На вкладке "Стиль" можно выбрать цвет линии, её толщины, типы ее начала и конца (стрела, шар и т.п.)

Трубопроводы так же можно изобразить объектами "Прямоугольник" и "Изображение" (библиотека изображений содержит в том числе и картинки для трубопроводов).

Для переключения окон используем объект "Функциональная кнопка".

Окно параметров объекта "Функциональная кнопка"

На вкладке "Общие" выберем функцию "Изменить полноэкранное окно" и укажем на какое окно. На вкладке "Фигура" выберем подходящую картинку. На вкладке "Метка" поставим флажок "Использовать библ." и выберем соответствующую метку.

Для отображения числа оборотов насоса используем объект "Число".

Объект "Число" для отображения числа оборотов

На вкладке "Общие" привяжем к соответствующей адресной метке и снимем флажок "Разрешить ввод". На вкладке "Формат числа" укажем нужное число знаков до и после запятой, формат будет взят из конфигурации адресной метки.

Формат числа в объекте "Число"

Для подачи команд управления насосом (включить, отключить) мы можем использовать два объекта: "Битовая кнопка" и "Переключатель".

В случае использования "Битовой кнопки" нажатием мы зададим соответствующее значение выбранному биту. Если потом его значение изменится мы никак об этом не узнаем (для отображения текущего значения этого бита нам понадобиться отдельный объект, например "Битовый индикатор").

В случае использования "Переключателя" мы получаем возможность задавать соответствующее значение выбранному биту и индикатор значения этого бита (если меняется значение бита, то меняется картинка объекта "Переключатель").

В своем проекте мы выберем объект "Переключатель". На вкладке "Общие " привязываем к соответствующей адресной метке и выбираем режим задания нового значение (1, 0, переключить текущее, 1 пока касаемся кнопки и 0 при отпускании).

Окно параметров объекта "Тумблер"

На вкладке "Фигура" выбираем подходящее изображение и задаем цвет для каждого состояния.

Настройка внешнего вида объекта "Тумблер"

На вкладке "Метка" выбираем соответствующую текстовую метку, задаем размер шрифта, цвет, выравнивание и т.д.

Привязывание текстовой метки в объекте "Тумблер"

В итоге у нас получилась вот такая мнемосхема:

Окно "Мнемосхема"

Непременный атрибут системы управления – уставки. Хранить и задавать их удобно в панели управления.

Для уставок создадим отдельное окно, сконфигурируем его аналогично первому. Отличием будут два объекта "Число" привязанные к RW регистрам (энергонезависимая память, сохраняют значение после выключения питания панели, после перезагрузки.

Окно "Уставки"

Концепция хранения уставок в нашем проекте такая: каждая уставка  - это пара переменных с одинаковыми именами, но в разных устройствах. Одна переменная находится в ПЛК, вторая – в панели.

Привязка переменных в окне "Уставки"

Оператор вводит новое значение уставки в поле "значение в панели", для копирования значений уставок из панели в ПЛК мы будем использовать макрос, который будем вызывать объектом "Функциональная кнопка" (кнопка "Применить" в окне).

Перед созданием окон "Тренды" и "Алармы" необ