Модуль "VCAEngine" подсистемы "Пользовательские интерфейсы"
| Модуль: | VCAEngine |
| Имя: | Движок среды визуализации и управления |
| Тип: | Пользовательские интерфейсы |
| Источник: | ui_VCAEngine.so |
| Версия: | 3.10 |
| Автор: | Роман Савоченко |
| Описание: | Основной движок среды визуализации и управления. |
| Лицензия: | GPL |
Введение
Модуль VCAEngine предоставляет движок среды визуализации и управления (СВУ) в систему OpenSCADA. Сам модуль не реализует визуализации СВУ, а содержит данные в соответствии с идеологией "Модель/данные – Интерфейс". Визуализация данных этого модуля выполняется модулями визуализации СВУ, например, модулем Vision и WebVision.
Среда визуализации и управления (СВУ) является неотъемлемой составляющей SCADA системы. Она применяется на клиентских станциях с целью доступного предоставления информации об объекте управления и выдачи управляющих воздействий на объект. В различных практических ситуациях и условиях могут применяться СВУ, построенные на различных принципах визуализации. Например, это могут быть библиотеки виджетов Qt, GTK+, wxWidgets или гипертекстовые механизмы на основе технологий HTML, XHTML, XML, CSS и JavaScript или сторонние приложения визуализации, реализованные на различных языках программирования Java, Python и т.д. Любой из этих принципов имеет свои преимущества и недостатки, комбинация которых может стать непреодолимым препятствием в возможности использования СВУ в том или ином практическом случае. Например, технологии вроде библиотеки Qt позволяют создавать высокореактивные СВУ, что несомненно важно для станций оператора управления технологическим процессом (ТП). Однако, необходимость инсталляции данного клиентского ПО в отдельных случаях может сделать использование его невозможным. С другой стороны, Web-технологии не требуют инсталляции на клиентские системы и являются предельно многоплатформенными (достаточно создать ссылку на Web-сервер в любом Web-браузере), что наиболее важно для различных инженерных и административных станций, но реактивность и надёжность таких интерфейсов ниже, что практически исключает их использования на станциях оператора ТП.
Система OpenSCADA имеет предельно гибкую архитектуру, которая позволяет создавать внешние интерфейсы, в том числе и пользовательские, на любой основе и на любой вкус. Например, среда конфигурации системы OpenSCADA доступна как на Qt библиотеке, так и на Web-основе.
В тоже время независимое создание реализаций СВУ на различной основе может повлечь за собой невозможность использования данных конфигурации одной СВУ в другой. Что неудобно и ограничено с пользовательской стороны, а также накладно в плане реализации и последующей поддержки. С целью избежать этих проблем, а также создать в кратчайшие сроки полный спектр различных типов СВУ основан проект создания концепции СВУ?. Результатом этого проекта и стал данный модуль движка(модели данных) СВУ, а также модули непосредственной визуализации Vision и WebVision.
1. Назначение
Данный модуль движка(модели данных) СВУ предназначен для формирования логической структуры СВУ и исполнения сеансов отдельных экземпляров проектов СВУ. Также модуль предоставляет все необходимые данные конечным визуализаторам СВУ как посредством локальных механизмов взаимодействия OpenSCADA, так и посредством интерфейса управления OpenSCADA для удалённого доступа.
Финальная версия этого модуля СВУ обеспечит:
- три уровня сложности в формировании интерфейса визуализации, позволяющие органично осваивать и применять инструментарий по методике от простого к сложному:
- формирование из шаблонных кадров путём назначения динамики (без графической конфигурации);
- графическое формирование новых кадров путём использования готовых элементов визуализации из библиотеки (мнемосхемы);
- формирование новых кадров, шаблонных кадров и элементов отображение в библиотеки.
- построение интерфейсов визуализации различной сложности, начиная от простых плоских интерфейсов мониторинга и заканчивая полноценными иерархическими интерфейсами, используемыми в SCADA системах;
- предоставление различных способов формирования и конфигурации пользовательского интерфейса, основанных на различных интерфейсах графического представления (Qt, Web, Java ...) или-же посредством стандартного интерфейса управления системой OpenSCADA;
- смену динамики в процессе исполнения;
- построение новых шаблонных кадров на уровне пользователя и формирование специализированных под область применения библиотек кадров (например, включение кадров параметров, графиков и других элементов с увязкой их друг с другом) в соответствии с теорией повторного использования и накопления;
- построение новых пользовательских элементов визуализации и формирование специализированных под область применения библиотек кадров в соответствии с теорией повторного использования и накопления;
- описание логики новых шаблонных кадров и пользовательских элементов визуализации как простыми связями, так и лаконичным, полноценным языком пользовательского программирования;
- возможность включения в пользовательские элементы визуализации функций (или кадров вычисления функций) объектной модели OpenSCADA, практически связывая представление с алгоритмом вычисления (например, визуализируя библиотеку моделей аппаратов ТП для последующего визуального построения моделей ТП);
- разделение данных пользовательских интерфейсов и интерфейсов представления этих данных, позволяющее строить интерфейс пользователя в одной среде, а исполнять во многих других (Qt, Web, Java ...);
- возможность подключения к исполняющемуся интерфейсу для наблюдения и коррекции действий (например, при обучении операторов и контроля в реальном времени за его действиями);
- визуальное построение различных схем с наложением логических связей и последующим централизованным исполнением в фоне (визуальное построение и исполнение математических моделей, логических схем, релейных схем и иных процедур);
- предоставление функций объектного API в систему OpenSCADA, может использоваться для управления свойствами интерфейса визуализации из пользовательских процедур;
- построение серверов кадров, элементов визуализации и проектов интерфейсов визуализации с возможностью обслуживания множественных клиентских соединений;
- простая организация клиентских станций на различной основе (Qt, Web, Java ...) с подключением к центральному серверу;
- полноценный механизм разделения полномочий между пользователями, позволяющий создавать и исполнять проекты с различными правами доступа к его компонентам;
- гибкое формирование правил сигнализаций и уведомления с учётом и поддержкой произвольных способов уведомления;
- поддержка пользовательского формирования палитры и шрифтовых предпочтений для интерфейса визуализации, в стилях;
- поддержка пользовательского формирования карт событий под различное оборудование управления и пользовательские предпочтения;
- поддержка профилей пользователей, позволяющая определять различные свойства интерфейса визуализации (цветовая гамма, шрифтовые особенности - стили, предпочтительные карты событий);
- гибкое хранение и распространение библиотек виджетов, кадров и проектов интерфейсов визуализации в БД, поддерживаемых системой OpenSCADA; практически пользователю нужно только зарегистрировать полученную БД с данными.
2. Конфигурация и формирование интерфейсов СВУ
Сам модуль не содержит механизмов визуального формирования интерфейсов СВУ, такие инструменты могут предоставляться модулями конечной визуализации СВУ, например, такой инструмент предоставляется модулем Vision.
Хотя визуальных механизмов формирования СВУ модулем не предоставляется, для управления логической структурой предоставляется механизм, реализованный на основе интерфейса управления OpenSCADA, а значит доступный для использования в любом конфигураторе системы OpenSCADA. Диалоги этого интерфейса рассмотрены далее в контексте рассмотрения архитектуры модуля и его данных.
3. Архитектура
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 2?)
3.1. Кадры и элементы отображения (виджеты)
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 3?)
3.2. Проект
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 4?)
3.3. Сеанс исполнения проекта
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 5?)
3.4. Стили
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 6?)
3.5. События, их обработка и карты событий
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 7?)
3.6. Сигнализация
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 8?)
3.7. Управление правами
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 9?)
3.8. Связывание с динамикой
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 10?)
3.9. Примитивы виджетов
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 12?)
3.10. Использование БД для хранения библиотек виджетов и проектов
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 13?)
3.11. API пользовательского программирования и сервисные интерфейсы OpenSCADA
Action source page doesn't exist yet(/Doc / Koncepcija Sredy Vizualizacii / part 4 / part 14?)
4. Конфигурация модуля посредством интерфейса управления OpenSCADA
Посредством интерфейса управления OpenSCADA компоненты, которые его используют, можно конфигурировать из любого конфигуратора системы OpenSCADA. Данным модулем предоставляется интерфейс для доступа ко всем объектам данных СВУ. Главная вкладка конфигурационной страницы модуля предоставляет доступ к библиотекам виджетов и проектам (рис. 4.1). Вкладка "Сеансы" предоставляет доступ и открытым сеансам проектов (рис. 4.2).
Рис.4.1 Главная конфигурационная страница модуля.
Рис.4.2 Вкладка "Сеансы" конфигурационной страницы модуля.
Кроме списка открытых сеансов вкладка на рисунке 4.2 содержит таблицу с перечнем сеансов, которые должны создаваться и запускаться в момент загрузки системы OpenSCADA. Создание сеансов посредством этого механизма может быть полезным для Web-интерфейса. В таком случае при подключении Web-пользователя все данные уже готовы и обеспечивается непрерывность формирования архивных документов.
Конфигурация контейнеров виджетов, в лице библиотек виджетов и проектов выполняется посредством страниц на рис. 4.3 (для проекта) и рис.4.5 (для библиотеки виджетов). Библиотека виджетов содержит виджеты, а проект — страницы. Оба типа контейнера содержат вкладку конфигурации Mime-данных, используемых виджетами (рис.4.6). Страница проекта также содержит вкладку "Диагностика" (рис.4.4) для отладки и контроля за исполнением страницы в сеансах.
Рис.4.3 Страница конфигурации проектов.
С помощью этой страницы можно установить:
- Состояние контейнера, а именно: "Включен", имя БД, содержащей конфигурацию, дата и время последней модификации.
- Идентификатор, имя, описание и иконку контейнера.
- Владелец, группа пользователей и права доступа к элементу.
- Период вычисления сеансов основанных на данном проекте.
Рис.4.4 Вкладка "Диагностика" проекта.
В этой вкладке Вы можете выбрать время, или освежить к текущему, и размер для получения диагностических сообщений сеансов исполнения данного проекта.
Рис.4.5 Страница конфигурации библиотек виджетов.
С помощью этой страницы можно установить:
- Состояние контейнера, а именно: "Включен", имя БД, содержащей конфигурацию, дата и время последней модификации.
- Идентификатор, имя, описание и иконку контейнера.
Рис.4.6 Вкладка конфигурации mime-данных контейнера.
Конфигурация сеанса проекта значительно отличается от конфигурации проекта (рис. 4.7), однако также содержит страницы проекта.
Рис.4.7 Страница конфигурации сеансов проектов.
С помощью этой страницы можно установить:
- Состояние сеанса, а именно: "Включен", "Запущен", пользователь, владелец, группа пользователей, доступ, исходный проект, режим исполнения в фоне, счётчик клиентских подключений, время исполнения сеанса, время последнего запроса и остаток времени до принудительного закрытия.
- Период обсчёта сеанса.
- Текущий стиль проекта.
- Перечень открытых страниц.
Страницы конфигурации визуальных элементов, расположенных в разных контейнерах, могут сильно отличаться, однако, это отличие заключается в наличии или отсутствии отдельных вкладок. Главная вкладка визуальных элементов фактически везде одинакова, отличаясь на одно конфигурационное поле и три в сеансе (рис. 4.8). У страниц присутствуют вкладки дочерних страниц и вложенных виджетов. У контейнерных виджетов содержится вкладка вложенных виджетов. Все визуальные элементы содержат вкладку атрибутов (рис. 4.9), кроме логических контейнеров проектов. Элементы, на уровне которых можно формировать пользовательскую процедуру и определять связи, содержат вкладки "Обработка" (рис. 4.10) и "Связи" (рис.4.11).
Рис.4.8 Главная вкладка конфигурации визуальных элементов.
С помощью этой страницы можно установить:
- Состояние элемента, а именно: "Включен", количество использования, родительский элемент и переход к нему, дата и время последней модификации.
- Состояния режима сеанса исполнения: "Открыт", "Обработка" и использовано времени при исполнении поддерева и элемента, в режиме отладки?.
- Идентификатор, тип, корень, путь, имя, описание и иконку элемента.
- Команда очистки изменений.
- Опустить изменения виджета его предку.
Рис.4.9 Вкладка атрибутов визуальных элементов.
Рис.4.10 Вкладка обработки визуальных элементов.
Рис.4.11 Вкладка связей визуальных элементов.