Практичне заняття SCADA zenon: проект, екрани, функції

Тривалість: 4 акад. години (2 пари).

Мета: навчитися створювати проект та робити з екранами та функціями

Цілі.

Створити робочий простір та проект
Зробити резервне копіювання та відновлення
Створити фрейми та екрани
Створити функції для керування екранами та середовищем виконання
Створити кнопки навігації та керування

Лабораторна установка

Апаратне забезпечення: ПК.
Програмне забезпечення: SCADA zenon.

Порядок виконання роботи

Дане практичне заняття потребує виконання попереднього Знайомство з середовищем виконання SCADA/HMI на прикладі zenon

1. Робочий простір та проект zenon

Середовище розроблення zenon.

Середовище розробки (zenon Editor) дозволяє розробляти проекти та записувати їх в пристрої (ПК, панелі оператора) з середовищем виконання.

Середовище розробки підтримує декілька мов в тмоу числі, російську. Переключення на потрібну мову проводиться через меню Options->Settings->Language

Після вибору мови, необхідно перевантажити zenon Editor.

Надалі, в прикладах будуть приводитися копії екранів та відео з англійською мовою редактору. У різних версіях та документах для російської мови можуть зустрічатися розбіжності в перекладах.

В цьому розділі ми розглянемо поняття робочого простору та мультипроектності в zenon, видами проектів, і почнемо створювати наш перший проект.

Поняття робочого простору.

Технологія горизонтальної та вертикальної відкритості передбачає побудову мультипроектних систем, головна ідея яких полягає в тому, що створюється ряд проектів, які ієрархічно пов’язані оди з одним. Тобто, є головний проект, який містить декілька підпроектів, які в свою чергу також можуть містити свої підпроекти. Система не обмежує розміри такої структури.

Горизонтальна відкритість – можливість з одної робочої станції керувати різними проектами, які знаходяться на одному ієрархічному рівні на різних ПК.

Вертикальна відкритість – можливість з центральної робочої станції керувати проектами, які знаходяться нижче по ієрархічній структурі системи автоматизації.

Для забезпечення реалізації мультипроектності, усі проекти створюються на базі робочого простору, де потім, при потребі, і виконується формування структури системи.

Мультипроектну структуру доцільно використовувати для великих, розгалужених проектів, в той час як для простих систем, в більшості випадків, в робочому просторі створюють один проект.

Завдання 2.1: Створення робочого простору

Створіть робочий простір

В меню File виберіть Workspace -> New…
Для робочого простору задайте ім’я ‘Навчання’, та при необхідності скоректуйте директорію розташування

Після натиснення OK, система автоматично створить файл ‘Навчання.wsp6’.

Завдання 2.2: Створення проекту

В меню File виберіть Project new…

Задайте ім’я проекту ‘PROJECT1’
Інші налаштування залиште без змін і, натиснувши кнопку OK, створіть проект. Система автоматично згенерує структуру та файли внутрішньої SQL-бази проекту.
Після цього автоматично з’явиться діалогове вікно Майстра створення нового проекту, написаного на VSTA. Ми будемо розробляти проект уручну, тому просто закрийте його кнопкою Canсel.

2. Конфігурування проекту

На даному етапі, після виконаних дій ми маємо робочий простір ‘Навчання’ з проектом ‘PROJECT1’. Усі налаштування створеного проекту знаходяться у вікні властивостей, яке знаходиться в нижній частині середовища розроблення. Залежно від вибраного пункту дерева проекту, вікно властивостей буде містити відповідний до нього контекст.

Завдання 2.3: Налаштування проекту

В дереві проекту клікніть на назві проекту

У вікні властивостей з’являться усі найважливіші налаштування цього проекту. Більшість з них зараз займати не будемо. Поступово, ми з ними познайомимося. Зараз лише змінимо графічне представлення екранів нашого проекту.
В розділі Graphical design для пункту Runtime title зі спадного меню виберіть no title (full screen)
При цьому, екрани дисплейних мнемосхем не будуть містити заголовку з системними кнопками. Інші варіанти вибору дозволяють встановлювати заголовок для екранів, системні кнопки закриття та згортання.

Справа від вікна властивостей проекту знаходиться вікно інтерактивної допомоги, яке автоматично виводить довідкову інформацію відносно активованих опцій. Таким чином, розробник відразу може орієнтуватись в призначенні тієї чи іншої властивості.

При створенні проекту система керування на жорсткому диску автоматично створить усі необхідні папки. Типово RT-файли (Real Time) проекту міститься в директорії zenon_Projects. Також, кожному проекту присвоюється унікальний Project ID, який відповідає створеній папці у внутрішній SQL-базі zenon. Всю цю інформацію можна знайти у властивостях проекту, розділ General.

Конкретні шляхи розміщення файлової структури системи, залежно від операційної системи, описані в довідниковій системі у розділі Installation and updates -> File structure.

3. Резервне копіювання

Перенесення і збереження проекту здійснюється за рахунок створення резервної копії самого проекту чи усього робочого простору.

Завдання 2.4. Створення резервної копії проекту

В дереві проекту зайдіть в розділ Project backups і клікніть на іконці Create backup
Після створення резервної копії експортуйте її у необхідну директорію: іконка Export backup

Проект представляє собою zip-архів з RT-файлами проекту та SQL-бази даних. Відкрити\відновити такий проект можна лише в існуючому робочому просторі.

Головне меню File -> Restore project backup

Завдання 2.5. Створення резервної копії робочого простору

Зайдіть в головне меню File -> Workspace і виберіть пункт Create backup
Задайте ім’я та директорію збереження файлу робочого простору

Система створить wsb-файл, який тепер можна легко перенести на інший комп’ютер.

Для відновлення робочого простору з резервної копії, необхідно виконати наступні кроки:

Зайдіть в головне меню File -> Workspace і виберіть пункт Restore backup
Виберіть необхідний wsb-файл

Якщо при роботі Ви просто закрили робочий простір, створили новий, чи система керування автоматично не підгрузила останній робочий простір з яким Ви працювали, то для його відкриття необхідно виконати наступне:

Зайдіть в головне меню File -> Workspace і виберіть пункт Open
Виберіть в папці з назвою робочого простору файл *.wsb6

4. Фрейми (шаблони) для екранів

Екрани представляють собою інтерфейс взаємодії оператора з процесом. Це мнемосхеми відображення об’єкта автоматизації, які містять елементи керування та інформування оператора.

Концепція фреймів

В zenon усі екрани базуються на фреймах які утворюють “кістяк” проекту. Відповідно до розміщення та розміру фрейму, екрани, що утворені на його основі, з’являються в проекті у чітко означених зонах та приймають його розміри.

Зазвичай область представлення проекту розділяють на три зони: верхня зона інформаційного характеру, головна зона з представленням процесу, індикацією параметрів та елементами керування процесом, та нижня зона – панель навігації по проекту.

Для нашого демонстраційного проекту ми створимо два фрейми: ‘Головний’ та ‘Навігація’.

Завдання 2.6: Створення фрейму (шаблони екранів)

В менеджері проекту відкрийте вузол Screens і виберіть пункт Frames
У вікні детального перегляду клікніть на іконці New frame

В розділі General вікна властивостей перейменуйте створений фрейм Frame_0 на Головний, а в розділі Position задайте йому розмір координатами 0\20 х 1280\900 (для монітору 1280 х 1024).
Для створення навігаційного фрейму виконайте аналогічні кроки. Задайте йому ім’я Навігація та координати 0\900 х 1280\1024.

Тепер редактор фреймів повинен мати наступний вигляд:

В верхній частині редактора фреймів ми залишили поле шириною в 20 pix для відображення головного меню проекту, яке створимо пізніше. Зараз це поле займає червоний фрейм Статусного вікна тривог.

Статусне вікно тривог – спеціальний тип вікна, призначений для відображення в онлайн режимі тривог, що з’являються в системі. Це вікно представляє одно-рядкове поле, яке з’являється поверх усіх вікон і інформує оператора про появу тривоги.

Давайте для нашого демонстраційного прикладу відключимо це вікно.
У властивостях проекту зайдіть в розділ Alarm Message List
В полі Alarm status line деактивуйте бокс Status line active

5. Екрани

Типи екранів та їх шаблони

Для реалізації мнемосхем процесів та діалогових вікон використовуються звичайні екрани, які в zenon мають тип Standard. Для створення спеціальних екранів, таких як тривоги, архіви, тренди і т.д. необхідно використовувати відповідний тип, в якому системою наперед закладено ряд функцій та елементів, притаманних суто йому. Вибір типу здійснюється через властивості екрану General -> Screen type Зайшовши в спадне меню можна вибрити будь-який спеціальний тип. Призначення кожного з них детально описується в розділі Screens посібника користувача.

Щоб зекономити розробнику час на створення елементів керування для спеціальних екранів, в систему керування інтегровано готовий набір шаблонів. Для кожного типу екрану створено свій шаблон з набором відповідних кнопок, текстових та списочних полів.

Завдання 2.7: Створення екранів “Процес” та “Навігація”

Створіть екрани “Процес” для основної мнемосхеми, та “Навігація” для розміщення кнопок навігації по екранам.

В менеджері проекту виберіть вузол Screens
У вікні детального перегляду клікніть на іконці New screen
Через вікно властивостей перейменуйте створений екран на ‘Процес’ та задайте довільний колір фону
Проконтролюйте, щоб створений екран базувався на фреймі ‘Головний’ та мав тип Standard.

Після створення екрану, він автоматично відкриється в області головного вікна в Editor.

Аналогічним чином створіть екран для відображення нашої навігаційної панелі. Назвіть його ‘Навігація’, змініть колір фону та прив’яжіть до однойменного фрейму.

Таким чином, ми створили два екрани, при чому екран ‘Процес’ є стартовим. Тобто саме він буде з’являтися першим при запуску проекту. За бажанням, цю прив’язку можна змінити.

Виділіть мишкою в дереві проекту його назву і у вікні властивостей проекту зайдіть в розділ Graphical design.
В полі Start screen повинно стояти ‘Процес’

6. Функції та запуск режиму виконання

Завдання 2.8. Створення функції переходів на екрани

Створіть функції переходів на екрани “Навігація” та “Процес”.

В менеджері проекту виберіть вузол Functions
У вікні детального перегляду клікніть на іконці New function
Автоматично з’явиться вікно вибору функції. В zenon усі необхідні функції вже наперед створені. Проектувальнику необхідно лише вибрати відповідну функцію та сконфігурувати її.
У вікні функцій виберіть Screen switch, яка знаходиться в розділі Favorites

У наступному діалоговому вікні задайте перемикання на екран ‘Навігація’
У властивостях створеної функції зайдіть в розділ General і в полі Start function перейменуйте її на ‘Перехід на екран Навігація’
Зайдіть у властивостях екрану ‘Процес’ в розділ Execution і прив’яжіть створену функцію ‘Перехід на екран Навігація’

Завдання 2.9. Запуск zenon в режимі Runtime

На верхній інструментальній панелі Editor клікніть іконку Start Runtime або натисніть F5
Перевірте чи все вийшло як заплановано і натиснувши комбінацію клавіш Alt+F4 поверніться назад в Editor.

Графічні стилі екранів

Оскільки на початку створення проекту в налаштуваннях Graphical design пункт Runtime title ми обрали опцію no title (full screen), то інтерфейс екранів проекту не має жодних заголовків чи системних кнопок, тобто дисплейна мнемосхема займає всю площу відображення. Проте, при потребі, існує можливість визначення цих елементів індивідуально для окремих екранів (наприклад, pop-up діалоги). Для цього у властивостях фрейму, на якому базується відповідний екран, необхідно зайти в розділ Border -> Border type і вибрати тип границі.

7. Статичний текст

Усі елементи, що можуть використовуватись на екранах, поділяються на статичні та динамічні:

До статичних елементів відносяться: лінії, прямокутники, кола, текстові поля…
До динамічних елементів відносяться: покажчики, слайдери, перемикачі, цифрові поля, ActiveX-елементи…

Ці всі елементи можна знайти на інструментальній панелі Elements (як правило знаходиться справа) або в головному меню редактора.

Завдання 2.10. Створення статичного тексту

Відкрийте екран ‘Процес’
На інструментальній панелі виберіть елемент Static text
В верхній частині екрану клікніть мишкою і не відпускаючи потягніть до утворення прямокутної текстової зони
Зайдіть в розділ Representation властивостей елементу і в полі Text задайте свій довільний текст, наприклад, ‘Мій перший проект’

Після активації зроблених змін, в намальованому текстовому полі з’явиться введена фраза. Відредагуйте розмір таким чином, щоб вона повністю поміщалася в один рядок. Спробуйте для цього елементу змінити колір фону та тексту.

Завдання 2.11. Створення власного шрифту

В дереві проекту відкрийте вузол Screens і виберіть пункт Font lists
У вікні детального перегляду клікніть на іконці New font

В наступному діалоговому вікні виберіть шрифт Times New Roman, напівтовстий, 20 і підтвердіть вибір кнопкою OK
Через властивості створеного шрифту задайте йому ім’я ‘Заголовок’

Тепер наш екран повинен мати наступний вигляд:

Цей шрифт ми можемо використовувати будь-де в проекті.

Виберіть на головному екрані створений нами текстовий елемент і у властивостях Representation -> Font змініть шрифт на ім’я ‘Заголовок’

8. Кнопки

Для керування проектом нам необхідно створити декілька кнопок, а саме: кнопку переходу на головний екран ‘Процес’, закриття Runtime і онлайн перезавантаження проекту.

Онлайн перезавантаження – це функція, яка дозволяє без зупинки проекту вносити до нього зміни. Вона широко використовується під час розробки та в системах, критичних до переривання роботи середовища виконання.

Завдання 2.12. Створення функцій переходу не екран, виходу з режиму виконання та перезавантаження системи

Створіть функції для переходу не екран “Процес”, виходу з режиму виконання та перезавантаження системи виконання.

В менеджері проекту виберіть вузол Functions
У вікні детального перегляду клікніть на іконці New function
Виберіть функцію Screen switch
У наступному діалоговому вікні задайте перемикання на екран ‘Процес’
Далі натисніть OK і на цьому закінчіть створення функції
У властивостях цієї функції зайдіть в розділ General і в полі Name перейменуйте її на ‘Перехід на екран Процес’
Аналогічним чином створіть функцію Exit Runtime та Reload project online, які знаходяться в вузлі Application. Перейменуйте їх на ‘Закриття Runtime’ та ‘Онлайн перезавантаження’ відповідно.

Важливо давати функціям адекватні назви, щоб потім можна було легко в них орієнтуватися. Це ж стосується і назв екранів та змінних.

Завдання 2.13. Створення кнопок на екрані

Створіть кнопки на екрані для переходу на екран “Процес”, та виконання функцій виходу з режиму виконання та перезавантаження системи виконання. Перевірте зроблене в рантаймі (режимі виконання).

Відкрийте екран ‘Навігація’
На інструментальній панелі виберіть елемент Button
В лівій частині екрану клікніть мишкою і не відпускаючи потягніть до утворення кнопки потрібного розміру
Автоматично з’явиться діалогове вікно, в якому виберіть створену нами функцію ‘Перехід на екран Процес’ .
Зайдіть в розділ Representation властивостей кнопки і в полі Text line 1 підпишіть її як ‘Процес’
Змініть шрифт на Standatd font 4 або створіть свій власний
В правій частині екрану навігації розмістіть системні кнопки закриття та перевантаження проекту ‘Exit’ і ‘Reload’. Прив’яжіть до них відповідні функції. Ви можете за бажанням змінити колір кнопок та їх зовнішнє відображення.

На даному етапі екран ‘Навігація’ повинен мати наступний вигляд:

Запустіть Runtime і перевірте як працюють створені кнопки. Тепер ми можемо не закривати Runtime, а користуватись кнопкою Reload. Майте на увазі, що при натисканні кнопки ‘Процес’ в проекті нічого змінюватися не буде, оскільки цей екран в нас вже відкрито.

9. Типи екранів та їх шаблони

Для реалізації мнемосхем процесів та діалогових вікон використовуються звичайні екрани, які в zenon мають тип Standard. Для створення спеціальних екранів, таких як тривоги, архіви, тренди і т.д. необхідно використовувати відповідний тип, в якому системою наперед закладено ряд функцій та елементів, притаманних суто йому. Вибір типу здійснюється через властивості екрану General -> Screen type. Зайшовши в спадне меню можна вибрити будь-який спеціальний тип. Призначення кожного з них детально описується в мануалі Screens.

Докладніше процес створення спеціальних екранів та використання шаблонів буде розглянуто в наступних лабораторних роботах.

Порядок приймання роботи

Здобувач надає звіт у форматі документу Word, у якому наводяться усі копії екранів та примітки до них Викладач може перевірити вибірково демонстрацію виконання пунктів лабораторної роботи.

Питання до захисту

Поясніть відмінність понять середовища розроблення та середовища виконання SCADA/HMI. Яке саме середовище потрібне для роботи АРМу оператору на підприємстві?
Поясніть що таке проект SCADA/HMI? Чим відрізняється вихідний проект від скомпільованого і коли підприємству необхідні обидва варіанти проектів?
Від чого типово залежить вартість середовища виконання SCADA/HMI?
Які типові функції надають програми SCADA/HMI?
Навіщо потрібно створювати резервну копію проекту? Розкажіть основні процедури створення а відновлення резервної копії проекту.
Навіщо потрібен робочий простір в SCADA zenon?
На що впливають фрейми в SCADA zenon?
Розкажіть для чого використовуються екрани в SCADA zenon.
Розкажіть принципи організації екранів для людино-машинного інтерфейсу в даній лабораторній роботі.
Розкажіть які функції SCADA zenon використовувалися в даному проекті і навіщо.
Розкажіть як в SCADA zenon організовані спливні (popup) екрани.
Які графічні елементи застосовувалися в цьому проекті для побудови людино-машинного інтерфейсу? Розкажіть про їх налаштування.
Розкажіть про типи екранів та їх шаблони.

Практичне заняття розробив Олександр Пупена за матеріалами наданими Олександром Голінько (СВ Альтера). Запис відео Альона Бирченко..