6.3 Сеансы исполнения проектов
Целями данного этапа является:
- Реализация сеансов исполнения проектов на уровне модели данных СВУ в модуле UI.VCAEngine:
- Формирование иерархического дерева виджетов конечной визуализации на основе проекта, для которого открывается сеанс.
- Формирование кадров значений для процедур обсчёта виджетов конечной визуализации.
- Обработка ссылок на параметры источников данных OpenSCADA.
- Реализация иерархического обсчёта процедур и обновления ссылок виджетов.
- Формирование механизма прохождения и обработки событий по иерархическому дереву.
- Реализация визуализации сеансов проектов в модуле представления UI.Vision(Qt), как полноценного пользовательского интерфейса с элементами визуализации динамики, истории и управления:
- Формирование окна исполнения проекта (Исполнение).
- Визуализация кадров проекта в режиме "Исполнения" с периодическим обновлением содержимого.
- Реализация передачи и обработки событий.
- Реализация механизма переключения/открытия/замещения/навигации по страницам проекта с учётом сценариев обработки.
На данном этапе был добавлен механизм исполнения проекта в сеансах модели данных модуля VCAEngine, а также визуализация сеанса проекта, режим "Исполнение", в модуле визуализации на библиотеке Qt Vision с элементами обновления данных и интерактивного взаимодействия с пользователем.
Формирование иерархического дерева виджетов конечной визуализации на основе проекта для которого открывается сеанс.
В соответствии с рис.4.11.1 и разделом 4.5 объекты сеанса проекта наследуются от абстрактного объекта Widget и используют соответствующие объекты проекта. Так, сеанс Session использует проект Project и формирует развёрнутое дерево на основе него. Страница проекта Page прямо используется страницей сеанса SessPage. Остальные объекты SessWdg разворачиваются в соответствии с иерархией элементов страницы (раздел 4.5).
В дополнение к стандартным свойствам абстрактного виджета Widget элементы страницы и сами страницы, сеанса получают свойства хранения кадра значений вычислительной процедуры, обсчёта процедур и механизм обработки событий. Страницы сеанса, в дополнение ко всему, содержат контейнер следующих по иерархии страниц. Сеанс в целом обсчитывается с указанной периодичностью и в последовательности:
- "Страница верхнего уровня" -> "Страница нижнего уровня"
- "Виджет нижнего уровня" -> "Виджет верхнего уровня"
Такая политика позволяет обходить страницы в соответствии с иерархией, а событиям в виджетах всплывать наверх за одну итерацию.
В сеансе реализована поддержка специальных свойств страниц:
Шаблон — страница является шаблоном для нижележащих страниц.
Пусто — пустая неактивная страница, это свойство используется совместно со свойством Контейнер для организации логических контейнеров.
На основе этих свойств реализованы следующие типы страниц:
Контейнер — полноценная страница со свойством контейнера (Контейнер).
Логический контейнер — логический контейнер, фактически не являющийся страницей (Контейнер|Пусто). Выполняет роль промежуточного и группирующего элемента в дереве страниц.
Шаблон — страница-шаблон (Шаблон). Чистая шаблонная страница используется для описания общих свойств и доопределения их в частном порядке во вложенных страницах.
Контейнер и шаблон — страница шаблон и контейнер (Шаблон|Контейнер). Совмещает функции шаблона и контейнера.
Формирование кадров значений для процедур обсчёта виджетов конечной визуализации.
В разделе выше мы уже отмечали, что виджет сеанса содержит кадр значений процедуры обсчёта. Этот кадр инициируется и используется в случае наличия процедуры обсчёта. В момент инициализации создаётся перечень параметров процедуры и выполняется компиляция процедуры с этими параметрами в модуле, реализующем выбранный язык программирования, и закодированным полным именем виджета. Скомпилированная функция подключается к кадру значений процедуры обсчёта. Далее выполняется вычисление с периодичностью сеанса.
Вычисление и обработка виджета в целом выполняется в следующей последовательности:
- выбирается события, доступные на момент вычисления, из атрибута "event" виджета;
- события загружаются в параметр "event" кадра вычисления;
- загружаются значения по входным связям в кадр вычисления;
- загружаются значения специальных переменных в кадр вычисления (f_frq, f_start и f_stop);
- загружаются значения выбранных параметров виджета в кадр вычисления;
- вычисление;
- выгрузка значений кадра вычисления в выбранные параметры виджета;
- выгрузка значений кадра вычисления по выходным связям;
- выгрузка события из параметра "event" кадра вычисления;
- обработка событий и передача необработанных на уровень выше.
Обработка ссылок на параметры источников данных OpenSCADA.
При исполнении виджета сеанса необходимо выполнение обработки ссылок. На данный момент подключение по ссылкам выполняется в момент вычисления, что является небыстрой операцией. Реализация обработки ссылок будет пересмотрена и оптимизирована в дальнейшем.
Заложена поддержка следующих типов ссылок:
- Значение константы ("V"). Переменная для определения в момент конфигурации страницы в проекте.
- Атрибут параметра подсистемы "Сбор данных" ("P"). Механизм доступа к значениям параметра подсистемы "Сбор данных" системы OpenSCADA.
- Атрибут вложенного виджета ("W"). Внутренняя прямая связь между вложенными виджетами.
Формирование окна исполнения проекта (Исполнение).
На стороне визуализации (модуль Vision) для визуализации процесса исполнения проекта реализован объект VisRun. При запуске он шлёт запрос на создание и инициализацию сессии. Далее выполняется запрос на перечень открытых страниц. Исходя из информации об открытых страницах VisRun и их связности, формируется результирующий интерфейс. На рис. 6.3 приведён пример классического SCADA интерфейса с объектами сигнализации, где главное окно содержит страницу внутри, которая замещается по нажатию на кнопки объектов сигнализации и листания.
Рис.6.3 Окно визуализации исполнения проекта. Режим "RunTime".
Визуализация кадров проекта в режиме "Исполнение" с периодическим обновлением содержимого.
Реализовано обновление содержимого открытых страниц интерфейса визуализации с периодичностью исполнения сеанса проекта. В процессе обновления выполняется:
- запрос списка открытых страниц у модели и проверка соответствия реально открытых страниц этому списку;
- запрос изменённых данных по каждой странице и её виджету;
- обновление содержимого страниц и их виджетов в соответствии с полученными измененными данными.
По закрытию окна "Исполнения" производится закрытие сеанса проекта в модели данных. В дальнейшем будет реализована возможность подключения к ранее открытому сеансу и отключение от сеанса, без его закрытия.
Механизм запроса только изменённых данных основан на абсолютном счётчике исполнения сеанса. При внесении реальных изменений в атрибуты виджетов выполняется запоминание значения этого счётчика, что и позволяет идентифицировать изменённые атрибуты. Такой подход позволяет повысить производительность и уменьшить нагрузку на трафик в случае доступа к модели через сеть.
Реализация передачи и обработки событий.
Визуализатор сеанса ("RunTime"), в виду своего непосредственного контакта с пользователем, собирает различные события. Часть событий обрабатывается образами базовых виджетов (Text, Box, Document и т.д.), в результате чего могут формироваться другие события. Другая часть прямо передаётся в модель данных, где они и обрабатываются.
В модель данных события передаются сразу после получения, где они собираются в атрибуте виджета "event" до момента следующей итерации исполнения сеанса. Далее, в процессе обсчёта сеанса, события извлекаются из атрибута "event" и обрабатываются в процедуре виджета или в соответствии со сценарием в атрибуте "evProc". Необработанные событие поднимаются к вышестоящему виджету модели.
Реализация механизма переключения/открытия/замещения/навигации по страницам проекта с учётом сценариев обработки.
Переключение, открытие, замещение и навигация по страницам реализовано на основе обработки событий по сценарию, в атрибуте активного виджета "evProc". Сценарий этого атрибута записывается в виде списка команд с синтаксисом: {event}:{srcWdg}:{com}:{prm}. Где:
srcWdg — дочерний виджет - источник события
com — команда сеанса;
prm — параметр команды.
Реализованы следующие команды:
next — открытие следующей страницы; открываемая страница указывается в параметре prm как на прямую, так и в виде шаблона (например: /pg_so/*/*/$);
prev — открытие предыдущей страницы; открываемая страница указывается в параметре prm как на прямую, так и в виде шаблона (например: /pg_so/*/*/$).
Специальные символы шаблона расшифровываются следующим образом:
1 — имя новой страницы в общем пути, без префикса; имя предыдущей страницы игнорируется;
* — страница берётся из имени предыдущей открытой страницы или подставляется первая доступная страница, если предыдущая открытая страница отсутствует;
$ — указывает на место открытой страницы относительно которой необходимо искать следующую или предыдущую.
Для понимания работы механизма шаблонов приведём несколько реальных примеров:
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_2/pg_mn/pg_1
Переключение вида:
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_1/pg_gkadr/pg_1
Следующая/предыдущая страница вида:
Было: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_1
Стало: /pg_so/pg_1/pg_mn/pg_2
В связке с вышеописанным механизмом, на стороне визуализации (Исполнение), построена логика, регулирующая каким образом открывать страницы. Логика построена на следующих атрибутах базового элемента "Box":
pgNoOpenProc — признак "Исполнять страницу даже если она не открыта";
pgOpenSrc — содержит адрес виджета или страницы, открывшей текущую; в случае вложенного контейнерного виджета здесь содержится адрес включаемой страницы;
pgGrp — группа страниц; используется для связки контейнеров страниц со страницами в одной группе.
Логика определения способа открытия страниц работает следующим образом:
- если страница имеет группу "main" или совпадает с группой страницы в главном окне или нет страницы на главном окне, то открывать страницу в главном окне;
- если страница имеет группу, которая совпадает с группой одного из контейнеров текущей страницы, то открыть в этом контейнере;
- если источник открытия страницы совпадает с текущей страницей, то открыть в виде дополнительного окна над текущей страницей;
- передать вызов на запрос открытия дополнительным окнам с обработкой у каждого по первым трем пунктам;
- если ни кто из родственных окон не открыл новую страницу то открыть её как родственное окно главного окна.
Совокупность всех этих механизмов позволяет строить сложные, многоуровневые и многооконные интерфейсы пользователя.