Возможности HMI в Citect

Графические объекты на дисплеях оператора можно построить с помощью Графического редактора (Graphics Builder). Citect поддерживает неограниченное количество окон – «страниц». Для их создания предлагается использовать библиотеку шаблонов. Для упрощения создания графических объектов на странице поставляются три библиотеки – объектов, джинов и суперджинов. Объекты – это статические картинки, классифицированные по группам, таким как механизмы, резервуары, насосы и т.д. Джины и суперджины – это динамические объекты, к ним могут прикрепляться различные переменные.

Часто при разработке графического интерфейса приходится создавать типовые группы объектов, предназначенные для решения конкретной задачи. Например, группа из трех объектов (кнопка «ПУСК», кнопка «СТОП» и индикатор состояния – лампочка зеленого/красного цвета) предназначена для пуска/останова насоса, электродвигателя и т.д. с индикацией их состояния. Тогда каждый раз для решения этой задачи разработчику придется создавать эти три объекта и конфигурировать их (задавать свойства). Но таких задач на одной графической странице может оказаться много. Очевидно, что время специалиста в этом случае будет расходоваться неэффективно. Для решения подобных задач Citect предлагает механизм, названный джином. Несколько связанных объектов объединяются в группу, группа сохраняется в библиотеке джинов, которая устроена аналогично библиотеке объектов. Джин может управляться как единый объект (его можно копировать, перемещать, масштабировать и т.д.). Теперь на решение вышеописанной задачи уйдет гораздо меньше времени. Надо лишь выбрать требуемого джина из библиотеки и вставить в графическую страницу.

С помощью суперджина реализуется такой же механизм, но только по отношению не к группе объектов, а к целой странице.

Объекты типа джин и суперджин позволяют экономить дисковое пространство компьютера, так как в его памяти хранится лишь одна копия.

SCADA-системы FIX и iFIX фирмы Intellution

Фирма Intellution и ее продукция

Фирма Intellution основана в 1980 г. Она занимает заметное место на рынке SCADA-систем всех развитых стран. С 1984 года Intellution выпускает SCADA-системы с общим названием FIX (Fully Integrated Control System). Сначала выпускались пакеты под DOS, затем для различных версий Windows. Сейчас продолжают развиваться только 32-разрядные пакеты, работающие на платформах Windows 95/98/NT/2000/XP. В настоящее время под управлением пакетов FIX в мире работает свыше 150 000 компьютеров практически во всех отраслях промышленности, включая ядерные электростанции и нефтепроводы.

Вся группа 32-разрядных продуктов разделена на два семейства: семейство FIX и семейство iFIX. Оба семейства содержат ряд функционально аналогичных пакетов:

- SCADA-пакет FIX (iFIX);

- FIX VisualBatch (iBatch) – программное обеспечение, предназначенное для автоматизации периодических серийных процессов;

- FIX WEB Server (iWeb Server) - Internet-пакет для дистанционного наблюдения в реальном времени за контролируемым технологическим процессом;

- FIX Broadcast Network (iWebCast) - Internet-пакет для автоматической пересылки данный на настольный компьютер;

- FIX Paradym-31 (iLogic) – программный пакет для управления контроллерами на основе персональных компьютеров.

Кроме перечисленных в семействе FIX имеется пакет:

- FIX PlantTV – универсальное средство просмотра данных, осуществляющее доступ к поступающей в реальном масштабе времени информации от разнообразных источников: архивных файлов, DDE-серверов, записанного и прямого видеоизображения, от реляционных баз данных и т.д.

А в семействе iFIX:

- iHistorian – исторический архив предприятия;

- infoAgent– web-клиент, предназначенный для представления и анализа данных iHistorian;

- iClientTS– ПО для поддержки многосеансовой и многопользовательской терминальной работы с iFIX на платформе Windows 2000/XP. Работа клиента в терминальном режиме осуществляется через web-броузер и практически ничем не отличается от работы обычного клиента, при этом не требуется установки дополнительного ПО на клиентский компьютер;

- VisiconX –объект ActiveX для доступа к реляционным БД по протоколу OLEDB (начиная с версии 2.5 включен в состав iFIX;

- iDownTime – программное обеспечение для выявления и минимизации простоев оборудования;

- iVisualize – средство создания человеко-машинного интерфейса на платформе Windows СЕ.

Главное отличие между этими родственными семействами заключается в том, что FIX состоит из отдельный 32-разрядных приложений, обменивающихся между собой по внутренним интерфейсам, а iFIX построен на современной компонентно-объектной архитектуре. В iFIX реализован улучшенный интерфейс среды разработки, поддерживается объектная модель графических форм и многое другое, благодаря чему значительно повышены возможности контроля и отображения процессов.

Узлы разных семейств могут совместно использоваться в сети.

Архитектура

Пакет FIX состоит из двух типов узлов – узлов-серверов и узлов чистых клиентов. Серверы FIX (называющиеся SCADA или HMI) поддерживают связь с контроллерами и ведут базу данных реального времени. Клиенты (называются View Client) отображают экранные формы и реализуют диалог АРМ.

Серверы и клиенты могут иметь модификацию Development (Разработка) или Runtime (Исполнение). Модификация Development позволяет разрабатывать проект, в том числе в "горячем" режиме (без отключения SCADA-системы), и исполнять его. Модификация Runtime поддерживает только среду исполнения.

SCADA-пакет iFIX состоит их следующих типов узлов: "слепых" серверов, т.е. серверов без функций АРМ (без поддержки экранных форм), серверов (SCADA-серверы), клиентов (i-Client) и узлов HMI Pak, соединяющих функции серверов и клиентов. SCADA-серверы iFIX имеют модификацию только Runtime, а узлы i-Client и HMI Pak могут быть типа Development или Runtime.

Особенность архитектуры пакетов FIX и iFIX состоит в том, что база данных реального времени является истинно распределенной. В отличие от псевдораспределенной базы данных, когда клиент фактически связывается с сосредоточенной локальной базой данных, копируемой с удаленных серверов на машину клиента, в архитектуре FIX узлы-клиенты не ведут локальных копий баз данных. Они получают только сообщения, тревоги и отображаемую в экранных формах информацию в соответствии со своей конфигурацией. Такая архитектура не накладывает ограничений на соединение серверов и клиентов, снижает нагрузку на сеть, облегчает масштабирование системы и повышает ее надежность.

Разработка проекта

Разработка проекта включает следующие основные этапы: настройка драйверов на обмен данными с контроллерами, построение базы данных, создание экранных форм, разработка стратегий генерации тревог и ограничения доступа. Практически все эти этапы можно реализовать без программирования, а лишь путем конфигурирования приложений. Только для нестандартных функций в экранных формах и для организации обработки событий может потребоваться написание сравнительно несложных скриптов.

Проекты в FIX и iFIX отличаются друг от друга. Пакет iFIX в отличие FIX имеет новые возможности визуализации на узле-клиенте:

- новый дизайн среды разработки Intellution WorkSpace с деревом проекта, иерархией экранных объектов, настраиваемыми панелями инструментов и другими возможностями;

- каждый элемент экранной формы iFIX - это объект со свойствами, методами и событиями, к которым есть доступ как на этапе конфигурирования, так и на этапе выполнения;

- - WorkSpace является ActiveX-контейнером, причем с безопасным внедрением (это означает, что сбой внедренного ActiveX-элемента не приведет к останову системы в целом);

- - WorkSpace может являться ОРС-клиентом и получать информацию не только от своей базы данных, но и от любого ОРС-сервера;

- - одно из важнейших отличий состоит в том, что язык скриптов в экранных формах iFIX - это стандартный язык Visual Basic for Applicftions (VBA). С помощью VBA можно реализовать любые анимационные эффекты.

Кроме того, в iFIX есть новая подсистема Sheduler (Планировщик), который по времени или по событиям может запускать программы на VBA.

Для разработчика проект на iFIX по сравнению с проектом на FIX означает большую «прозрачность» экранных форм, благодаря применению дерева проектов и стандартному языку VBA; большую гибкость и мощность анимации и др.

Тревоги и сообщения

Для регистрации событий в SCADA-пакетах Intellution применяются два вида понятий – тревоги и сообщения. Сообщения (message) содержат некритическую информацию, которая не требует вмешательства операторов. Тревога (alarm) – это сообщение о потенциально опасных изменениях в процессе, которое требует реакции оператора. Наиболее универсальным средством отображения тревог на экране оператора является специальный объект – «Сводка тревог». Он позволяет просматривать и квитировать тревоги, отображать их приоритет цветом и др.

Тревоги и сообщения рассылаются адресатам тревог, к которым относятся, например, принтеры, файлы, объекты сводки тревог и др. В iFIX по сравнению с FIX есть дополнительный адресат тревог - реляционная база данных, куда тревоги передаются посредством ODBC-драйвера.

Система тревог имеет следующие характеристики. К стандартным тревогам аналоговых блоков относятся 6 типов тревог: тревоги верхняя и нижняя предупредительные, верхняя и нижняя критические, по скорости изменения и по отклонению от заданного значения. Дискретные блоки могут быть настроены на подачу тревог в случае изменения значения (с 0 на 1 и/или наоборот). Кроме того, при потере связи с объектом возникает соответствующая тревога.