軟件是工業自動化系統的核心與靈魂,HMI/SCADA監控組態軟件平臺給工業自動化、社會信息化帶來的影響是深遠的。目前一些與信息化和工業自動化相關的技術,如SOA、Web、.net、OPC、工業網絡等技術的進步,給監控組態軟件的發展提供了有力的支撐環境,在全集成自動化中,功能越強大的監控組態軟件越能體現整體自動化系統的價值。系統化、模塊化便是其發展方向之一,其中模型是一個典型的技術亮點。
1 模型的出現
在工控現場,尤其規模較大的工控環境中,常會使用大量同類型的設備,監控類似的流程參數。在界面上使用功能類似的圖形元素來表示一類設備,如各類控制面板、模擬手操器、開關量手操器、PID手操器等,可以用一些圖形元素組合形成具有特定功能的控制面板。如果現場同類設備多,需要同一類型的控制面板數量也多,每一個面板都重新組態會是件耗時費力的事,且系統的后期維護仍面臨困難。這種情況下就不能很好地控制對工程維護的效果。復雜精確的控制環境對監控軟件提出了更高的要求。
監控系統的發展要求監控軟件更易于組態,并能方便地展現復雜的控制對象,盡量減少組態的工作量。模型化的組態是一個很好的實現方法。將類似的應用封裝為模型,使用時只需將模型實例化為具體的對象,不但能方便實現系統的功能,而且可以減少系統資源的消耗,更大大降低了重復組態的工作量。
力控科技的eForceCon產品已經成功研發了模型功能,將現場中某一通用現實對象或功能抽象為模型,再通過模型的實例化來實現工程元素的重復利用,從而擴展工程應用,縮短工程開發周期,降低開發運維成本,提高總體運營效益。
2 力控eForceCon軟件中的模型
力控eForceCon軟件可以以界面、復雜對象來生成模板,模板中可固化任何界面元素——圖形、畫面布局、內部變量和內部腳本動作,只要建成符合實際應用的模型,便可以以此模型來批量生產實例對象,不需再對每一項重新組態,修改對象時既可以單獨修改,也可以批量修改,省去了重復組態的麻煩。
eForceCon中有兩種常用模型,分別是界面模板和對象模板。其作用都是以創建的模板來創建多個對象,模板中的對象布局、連接變量、顯示文本等可以在創建后隨時修改。通過修改模板可以控制多個模板生成對象的屬性。
(1)界面模板
在力控監控軟件中,以窗口為平臺展示界面效果,窗口上可以放置曲線、報表、文本、按鈕等各種組件。界面模板是以含有各個對象的窗口為模板,在軟件運行時動態生成多個窗口。
界面模板可以由開發系統中任意存在的窗口直接生成,已生成的界面模板將包括原窗口中的所有內容,窗口的屬性、動作、窗口中各對象的布局效果,各對象的屬性方法事件,窗口中對象所使用的各種類型變量。而這些內容都可以在界面模板生成后繼續修改。
以界面模板生成窗口,不是創建完全一樣的窗口。界面模板中數據的來源,即變量,可以在創建窗口時指定使用不同的變量,包括全局變量、本窗口的窗口變量。窗口中的文本顯示字樣也可以改變。如此,運行時生成的窗口將整齊又有區別。
在一個工程中,模板和子模板都可以有多個。
(2)對象模板
對象模板將eForceCon中的智能單元保存為模板,在任意窗口上以此對象模板來創建類似的智能單元。
智能單元生成時包含多個對象的組合,各對象帶有屬性方法動作。智能單元保存為模板后將保存內部的所有屬性動作。在以對象模板生成智能單元時,原智能單元內部的內容均被保留。當然,這些內容都是可以再次被修改的。
使用對象模板的重要作用,除了可以批量生成對象,還可以批量修改生成的對象的屬性。以對象模板生成的智能單元與模板仍有關聯,可以選擇更新內部的變量、文本、自定義屬性、容量。這樣即可避免多次修改不同的對象。如果不想修改這個對象,可以取消對象與模板的關聯,再使用模板對各對象進行強制同步時就與解除關聯的對象無關了。
一個工程中可以建多個對象模板,用模板生成的對象也可以有多個。
3 模板的組態使用
eForceCon軟件安裝以后,系統自帶界面模板和對象模板的功能,具體的使用方法可依照軟件自帶的在線幫助來進行。模板的使用都是以建立模板、編輯管理和調用實例化為線索進行操作的,以下略作介紹。
(1)界面模板的建立:首先建立窗口,按照實際工程要求設定窗口的屬性信息,在窗口上建立需要的對象,組態完畢后,保存窗口,直接在窗口的右鍵菜單中點擊生成界面模板即可。
(2)界面子模板的建立:在工程項目導航欄中找到“模板”/“界面模板”,打開界面模板編輯窗口,在模板編輯器中可以對一個生成的界面模板建立多個子模板,根據實際需要每個子模板可以使用不同的文本顯示信息、關聯變量等。在運行中將調用指定的子模板來實例化。
(3)界面子模板的調用:界面模板在運行系統中,通過調用系統函數來動態地產生模板實例,這兩個函數是TemplateOpen和TemplateOpenEx,后者可以在生成歷史窗口時指定窗口的位置。
(4)對象模板的建立:對象模板在智能單元基礎上生成,因此首先建立含有適用功能邏輯的智能單元(eForceCon的智能單元可含有豐富的圖形、變量、腳本內容),然后將此智能單元生成對象模板。
(5)對象模板的管理和編輯:在工程項目導航欄中找到對象模板,在對象模板上點擊鼠標右鍵可以進入管理或編輯界面,對對象模板進行修改,修改內容包含文本、變量、圖形外觀等。
(6)對象模板的調用:對象模板調出方式有兩種。
從對象菜單的對象模板中的管理對象模板選擇要調用的對象模板,雙擊調用或從“工具箱”/“對象模板”中選中要調用的對象模板,然后在界面上畫出對象。
修改后可以選擇是否更新以此模板生成的所有對象的變量、文本、自定義屬性和容量。
4 典型應用
在工程項目的應用中,只要出現相同類型的設備、類似的數據展示要求、需要重復工作之處,都可以嘗試用模板功能來節省工作時間。以下列出了界面模板和對象模板的兩個應用。
(1)界面模板在工藝參數曲線展示中的應用
在一般的工藝流程中常會要求某一點的參數值以曲線的形式表現出來,一個工藝流程中要求展示的點會有很多,這時可以利用界面模板功能。將曲線及對曲線的操作放在同一窗口中,形成界面模板,如圖1。
對要展示的不同變量建不同的子模板,子模板的文本等屬性也可以不同。
在運行時,在界面合適的位置,使用函數templateopen或templateopenex動態調用子模板生成對應的實例窗口。圖2為在流程圖的FIC102位置點擊調用對應的模板。
(2)對象模板在工藝流程符號表示中的應用
在不同行業的工藝流程表示中常會有一些確定的表示方法,如DCS中對各個參數的表示,字母數字都有明確的含義,表現在監控軟件界面上,通常會保證界面符號對各個系統操作員理解的一致,沿襲相同易理解的規則。
將它們打成智能單元,然后保存為模板,在畫面中的多處使用該模板生成的對象。
如果需要對該模板生成的所有對象屬性進行修改,如外觀,只需在模板中修改,應用到所有對象即可。如調整模板顏色、增加邊框。將此屬性與大小應用到所有對象時,原使用了對象的畫面對象全部改觀。