6.1 Widgets and Libraries -- Done
The objectives of this phase are:
- The implementation of the basis of the architecture "Data model" - "Visualization" in the face of the modules of OpenSCADA system: "UI.VCAEngine" - "UI.Vision".
- Implementation of the basic functions of the data model of VCA in the module UI.VCAEngine:
- Organization of the storage of the model data of the module UI.VCAEngine in the databases available in OpenSCADA.
- Writing the scenarios of the data model control of the UI.VCAEngine module by means of the control interface of OpenSCADA.
- Creating an abstract class of widget (VCA::Widget).
- Creating the class of widgets library (VCA::WdgLib).
- Creating the representative classes of the library (VCA::LWidget) and container (VCA::CWidget) widget.
- Creating the business class of the terminal widget (VCA::PrWidget - the final visualization element).
- Creating the primary version of the library of the terminal widget, data model of the visualization primitives.
- Implementation of the basic functions of development framework of user interface in the visualization module UI.Vision:
- Building the basis of the user interface of developing on the QT library.
- Formation of the navigator through the libraries of widgets and tools for their management.
- Building inspector of the widget's attributes.
- Forming the dialogue of the editing the properties of the library.
- Forming the dialogue of the editing widget's properties.
- Формирование графического редактора кадров и основу графического редактирования елементов конечной визуализации (примитивов).
As the result of our work the modules of the data model (UI.VCAEngine) and visualization (UI.Vision) was created. At this stage, the modules implement the mechanisms of UI elements formation. At next stage these elements will be used to form the full-fledged visualization and control interfaces.
Lets consider the results of the each stage's implementation:
The implementation of the basis of architecture "Data model" - "Visualization"
В соответствии со статической диаграммой классов (рис.4.10.1) и общими требованиями, были реализованы модули "UI.VCAEngine" и "UI.Vision", для системы OpenSCADA. Модуль "UI.VCAEngine" реализует модель данных СВУ и является источником для последующего представления этих данных различными механизмами визуализации. Модуль "UI.Vision" реализует способ представления данных, основанный на библиотеке QT версии 4, фирмы 
Trolltech.
Связь между модулем модели данных и представления организована посредством прямых вызовов (сильные связи). Такой способ связи выбран для предварительного абстрагирования от особенностей взаимодействия и концентрации на основных задачах реализации. В последствии планируется унификация и построение этих связей посредством интерфейса управления системой OpenSCADA (слабые связи). В результате будет достигнута возможность разнесения модели данных и представления, с возможностью одновременного обслуживания различных механизмов представления одной моделью данных СВУ. Кроме того, можно будет оценить степень влияния типа связи на производительность СВУ.
Реализация базовых функций модели данных СВУ, в модуле UI.VCAEngine
Модуль модели данных(движка) СВУ содержит контейнер библиотек виджетов/кадров. Модулем предоставляется предопределённая библиотека базовых виджетов(примитивов) с первичной реализацией собственных свойств и логики обработки этих свойств.
Хранение данных виджетов и библиотек виджетов реализовано в БД доступных системе OpenSCADA. БД организована по принадлежности данных к библиотеке. Т.е. отдельная библиотека хранится в отдельной группе таблиц одной или разных БД. Перечень библиотек виджетов хранится в индексной таблице библиотек с именем "VCALibs" и структурой "Libs", раздела БД?. Экземпляр этой таблицы создаётся в каждой БД, где хранятся данные этого модуля, с перечнем библиотек содержащихся в конкретно взятой БД. В состав таблиц, принадлежащий библиотеке виджетов входят следующие:
- {DB_TBL} -- Таблица с виджетами, принадлежащими библиотеке (структура "LibWigets", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_io -- Таблица с рабочими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов (структура "LibWidgetIO", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_uio -- Таблица с пользовательскими свойствами виджетов этой библиотеки и вложенных виджетов контейнерных виджетов (структура "LibWidgetUserIO", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_incl -- Таблица с перечнем вложенных виджетов в виджеты-контейнеры данной библиотеки (структура "LibWidgetIncl", раздела БД? ).
- {DB_TBL}_mime -- Таблица с ресурсами библиотеки и её виджетов (структура "LibWidgetMime", раздела БД? ).
Для управления библиотеками виджетов и отдельными виджетами были написаны сценарии конфигурации на языке интерфейса управления ~OpenSCADA. На данный момент эти сценарии призваны выполнять только функции централизованной конфигурации элементов движка СВУ, однако в последствии их планируется расширить и наделить функциями обработки запросов к модели данных от модулей представления, с целью организации "слабых связей" между "Моделью данных" и "Представлением".
Основой практически всех элементов движка стал объект абстрактного элемента визуализации (VCA::Widget). На своём, абстрактном, уровне объект наделён следующими свойствами:
- "Использующего" наследования - механизма наследования отдельных свойств другого экземпляра объекта. Используется для организации механизма вторичного использования, переопределения и доопределения элементов визуализации.
- Хранение свойств(атрибутов) виджетов с механизмами "использующего" наследования значений. Механизм "использующего" наследования выполняет наследования значений свойств с самого корневого элемента и до верхнего, с возможностью переопределения значений на каждом из уровней. При этом, в БД хранятся только значения изменённых свойств.
- Поддержка режима контейнера. В этом режиме виджет может включать другие(дочерние) виджеты, как библиотека виджетов содержит виджеты. Используется в библиотечных виджетах, которые наследуют свойства примитива-контейнера, например примитив кадра "Box". Также, это свойство планируется использовать в сеансе проекта, для построения иерархического дерева виджетов (примитивов) при формирование конечного образа визуализации кадров.
- Поддержка режима простой связи. Данный режим используется для вложенных виджетов библиотеки. Особенностью этого режима является то, что он не наследует свойства контейнера, а значит не может прямо содержать вложенные виджеты (рис. 4.10.2).
- Содержит процедуру внутренней логики виджета на одном из языков системы OpenSCADA?. Логика этой процедуры может использоваться для организации взаимодействия вложенных виджетов и контейнера друг с другом, формируя требуемое поведение.
- Предоставление доступа к ресурсам, mime-данным, с учётом иерархии "использующего" наследования.
Для представления библиотеки виджетов реализован класс (VCA::WdgLib). Основными его функциями является содержание библиотечных виджетов, хранение и загрузка их с БД, предоставление доступа к ресурсам (Mime-данные), а также разделение доступа.
Специально для включения в библиотеку виджетов был создан класс библиотечного виджета (VCA::LWidget), который основан на классе абстрактного виджета (VCA::Widget) и предоставляет дополнительные функции: хранения данных виджета в таблицах библиотеки, переопределения доступа к ресурсам на таблицу с mime-данными библиотеки и хранение вложенного контейнерного виджета (VCA::CWidget).
В свою очередь класс контейнерного виджета (VCA::CWidget) предоставляет функции: хранения данных контейнерного виджета в таблицах библиотеки, переопределения доступа к ресурсам на таблицу с mime-данными библиотеки, а также принудительный режим простой ссылки для всех контейнерных виджетов.
На основе класса библиотечного виджета (VCA::LWidget) был сформирован абстрактный класс терминального виджета (VCA::PrWidget). А уже на его основе сформированы реализации примитивов базовых виджетов, которые и сформировали библиотеку базовых виджетов, создаваемую модулем при инициализации. Значения свойств базовых виджетов, также, могут сохраняться в БД (таблицы библиотеки виджетов), формируя нужные шаблоны. Кроме того, базовая библиотека примитивов может доопределяться расширенными примитивами из модулей интерфейсов представления, которым базовых недостаточно. Но в этом случае нужно учитывать, что подобные действие - путь к несовместимости между модулями интерфейсов представления!
Реализация базовых функций среды разработки пользовательского интерфейса в модуле представления UI.Vision
Интерфейс разработки пользовательских интерфейсов, модуля, основан на MDI(Multi Document Interface) интерфейсе. Данный подход позволяет одновременно редактировать несколько кадров различных размеров. Использованы следующие механизмы управления разработкой: панели инструментов, пункты меню и контекстное меню. Большинство действий дублируются в разных механизмах, что позволяет быстро найти инструмент предпочитаемым способом. Навигационные интерфейсы реализованы присоединяемыми окнами. Конфигурация панелей инструментов и присоединяемых окон сохраняется при выходе и восстанавливается при старте, что позволяет настраивать интерфейс под себя.
Одним из элементом пользовательского интерфейса, реализованным как присоединяемое окно, является навигатор библиотек виджетов. С помощью навигатора можно быстро найти нужный виджет или библиотеку и проделать над ними необходимые операции. Реализованы операции: добавления, удаления, настройки виджетов и библиотек, а также визуального редактирования виджетов.
Для удобного управления свойствами виджетов/кадров реализован инспектор атрибутов(свойств) виджетов. Инспектор атрибутов реализован как присоединяемое окно, которое активируется при выборе кадра или виджета. Окно инспектора атрибутов можно удобно расположить на виду, пришвартовав к одной из сторон рабочего окна. Инспектором атрибутов реализована поддержка групповой конфигурации нескольких виджетов, а также группирование однотипных свойств.
Для визуального редактирования кадров реализована первичная поддержка редактирования виджетов и кадров. Уже сейчас редактор позволяет редактировать кадры, основанные на примитиве "Box" и полноценно отображать примитив текстового поля "Text". В редакторе кадров реализованы функции:
- выделение виджета и группы виджетов на кадре;
- перетаскивание выделенных виджетов по кадру;
- изменение размеров выделенных виджетов на кадре;
- редактирование свойств выделенных виджетов;
- выравнивание и управление уровнями отображения выделенных виджетов.
Вид окна разработки приведён на рис. 6.1.1. На рисунке можно видеть: панели инструментов, навигатор виджетов, инспектор атрибутов, окно редактирования кадра и строка статуса.
Рис.6.1.1 Окно разработки модуля UI.Vision
Для настройки объектов виджетов и их библиотек разработаны два диалога, диалог настройки виджета (рис.6.1.2) и диалог настройки библиотеки виджетов (рис.6.1.3). Диалог настройки библиотеки позволяет установить основные свойства и поместить mime-данные в БД, для последующего использования в виджетах библиотеки. Диалог настройки виджета позволяет установить: основные свойства виджета, индивидуально установить значения атрибутов и сконфигурировать внутреннюю процедуру вычислений виджета с дополнительными (пользовательскими) свойствами.
Рис.6.1.2 Диалог настройки библиотеки виджетов.
Рис.6.1.3 Диалог настройки виджета.