На основну сторінку курсу До списку лабораторних

Практичне заняття SCADA zenon: Створення графічного інтерфейсу

Тривалість: 8 акад. години (4 пари).

Мета: навчитися створювати графічний інтерфейс

Цілі.

1. Створити людино-машинний інтерфейс з використанням різноманітних графічних компонентів
2. Створити свої бібліотечні символи

Лабораторна установка

• Апаратне забезпечення: ПК.

• Програмне забезпечення: SCADA zenon.

Порядок виконання роботи

1. Відображення та зміна значень змінних: покажчики (індикатори) та повзунок

Ми дійшли до того моменту, коли все готово для реалізації повноцінної мнемосхеми представлення технологічного процесу: розміщення елементів відображення, символів обладнання та прив’язки до них змінних. В цій лабораторній роботі ми розглянемо приклад реалізації фрагменту виробництва. Основними елементами такого процесу є резервуари (танки), клапани, двигуни, з’єднувальні труби.

Відображення вимірюваних параметрів здійснюється через різні динамічні елементи відображення. Розглянемо деякі з них.

Завдання 4.1. Створення цифрових покажчиків температур

Створіть цифрові покажчики з відображеннями температур.

• Відкрийте екран Процес
• На інструментальній панелі елементів виберіть піктограму Numerical value і розмістіть його під вже існуючим текстовим елементом

Автоматично відкриється діалогове вікно вибору змінної

• Виберіть змінну Температура[1] і натисніть кнопку OK
• Підлаштуйте розміри елементу та його розміщення на екрані
• Змініть колір фону елементу та шрифт
• У властивостях елементу Representation -> Element border виберіть Edge deepened

Аналогічним чином створіть елементи відображення для змінних Температура[2], Температура[3], Температура[4].

Найпростіше це зробити шляхом копіювання вже існуючого елементу та перетягуванням на нього відповідної змінної (Drag&Drop).

Наш головний екран процесу повинен мати наступний вигляд:

Для полегшення чіткості позиціонування елементів на екрані та один відносно одного, можна ввімкнути координатну сітку та магнітні точки прив’язки: головне меню Options -> Settings.

Давайте адаптуємо діапазон представлення температури до 0 – 150 °С

• У властивостях змінної Температура[1] зайдіть в розділ Value calculation -> Value adjustment linear
• Виставте для мінімального значення діапазону 0, а для максимального 150

Таким чином, від контролера ми отримуємо значення в діапазоні -32768 ... 32767, а на дисплейній мнемосхемі будемо відображати його в діапазоні 0...150. Аналогічно зробіть і для інших змінних температур.

Завдання 4.2. Створення стрілочного покажчика

Створіть стрілочний покажчик для відображення змінної Температура[1].

• На інструментальній панелі елементів виберіть піктограму Pointer instrument і розмістіть його під існуючими елементами
• В наступному вікні виберіть змінну Температура[1]
• Підлаштуйте розміри елементу, його колір, кількість рисок шкали, кут повороту шкали

Завдання 4.3: Створення універсального повзунку

Створіть універсальний повзунок для зміни значення змінної Температура[1]

• На інструментальній панелі елементів виберіть піктограму Universal slider і розмістіть його під існуючими елементами
• В наступному вікні виберіть змінну Температура[1]

Автоматично відкриється помічник конфігурування цього елементу. Ми нічого змінювати не будемо, тому просто на кожному кроці натискайте Next і завершіть створення елементу кнопкою Finish.

• Підлаштуйте розміри елементу, його колір, стиль кромки

Для перевірки зробленої роботи запустіть Runtime. Ваш проект повинен мати наступний вигляд:

Спробуйте для кожної змінної змінити значення.

При зміні значення через цифрові елементи чи стрілочний покажчик буде з’являтися вікно вводу значення Setpoint input

Давайте спробуємо інші варіанти вводу значень.

2. Введення значень

Завдання 4.4: Створення кнопки збільшення/зменшення

Створіть кнопки збільшення та зменшення значення змінної Температура[3] з використанням функції Write set value.

Поверніться в Editor не закриваючи при цьому Runtime (Alt+Tab).

• Виділіть другий цифровий покажчик і в розділі Write set value зі спадного боксу Write set value via змініть Dialogbox на Element

Встановлення значень для цифрового покажчика 3 ми будемо виконувати через кнопки додавання та віднімання значення. Для цього створимо відповідні функції та прив’яжемо їх до кнопок.

• Створіть нову функцію Write set value і в діалоговому вікні прив’яжіть її до змінної Температура[3]

Автоматично з’явиться діалогове вікно налаштування функції

• Встановіть Change by в 5 та активуйте бокси Propose current value та Direct to the hardware
• Перейменуйте створену функцію на +5 Температура3
• Розмістіть на екрані справа від цифрового покажчика нову кнопку
• Прив’яжіть до неї створену функцію +5 Температура3 і підпишіть символом +

Аналогічним чином створіть функцію -5 Температура3 і кнопку -. Підкорегуйте розміри кнопок, шрифт підпису, колір, приберіть закруглення кутів.

Створений фрагмент повинен мати наступний вигляд:

• Виділіть цифровий покажчик 3, 4 та стрілочний покажчик і у властивості Write set value деактивуйте галочку в боксі Setting values active

Таким чином, для першого цифрового покажчика значення будуть вводитись як і раніше – через діалогове вікно, для другого – безпосередньо в елементі, для третього – через кнопки додавання\віднімання а для всіх інших покажчиків – взагалі задаватись не будуть.

Тепер скомпілюйте зроблені зміни. Для цього на верхній інструментальній панелі натисніть на піктограму Create changed Runtime files. Поверніться в Runtime і натисніть на зроблену нами на початку кнопку Reload. Виконані в проекті зміни активуються без перезапуску середовище виконання проекту.

Попрактикуйтесь вводити значення різними способами.

3. Символи

Давайте створимо частину технологічної структури на базі ємності – танку збору матеріалу. Ми не будемо самостійно рисувати танк, а візьмемо готовий з глобальної бібліотеки символів.

Завдання 4.5: Рисування ємності

З використанням символів нарисуйте ємність (танк).

• Виберіть в самому низу дерева проекту Global symbol library

Тут усі символи згруповані по папкам згідно їх призначення

• Відкрийте папку Tank і виберіть символ simple tank

Для розміщення символу на екрані його необхідно просто перетягнути на необхідне місце.

• Збільшіть розмір символу

Тепер нам необхідно показувати рівень наповнення танку. Для цього ми використаємо стовпчиковий показуючий елемент.

Завдання 4.6: Використання Bar display

Відобразіть значення змінної Танк[1].Рівень з використанням елементу Bar display

• З інструментального меню виберіть елемент Bar display
• Розмістіть його уздовж бічної стінки танку
• У вікні прив’язки змінної вкажіть Танк[1].Рівень
• Виберіть шрифт відображення шкали, колір стовпчика, та активуйте опцію Color -> Transparent
• Над стовпчиковим елементом розмістіть іще один цифровий покажчик, прив’яжіть змінну рівня та зробіть щоб цей елемент також був прозорим

Таким чином, ми будемо точно бачити актуальне значення рівня в цифровому виді.

Завдання 4.7: Створення свого символу

З існуючих елементів танку та рівня створіть свій символ і добавте його в бібліотеку проекту під назвою Танк

На базі цих елементів створимо свій власний символ.

• Виділіть мишкою усі елементи і в контекстному меню виберіть Symbol -> Create embedded symbol

Тепер три елементи представляють єдиний символ. Додамо його в бібліотеку символів нашого проекту.

• В контекстному меню символу виберіть Symbol -> Insert into symbol library
• Виберіть Project library (Project1)

Створений символ з’явиться в дереві проекту Screens -> Project symbol library. В цьому розділі зберігаються символи, які стосуються тільки конкретно Вашого проекту. На даний момент тут повинний бути лише один символ: танк з покажчиками.

• Перейменуйте символ в Танк.

Завдання 4.8: Використання бібліотечного символу

Використайте бібліотечний символ Танк для створення екземпляру.

Ми можемо усюди, де потрібно в проекті, використовувати цей символ. Перетягніть його на екран, а той символ що був – видаліть. При перетягуванні автоматично з’явиться вікно підстановки змінної. Нічого тут змінювати не потрібно. Таким чином, в проекті ми будемо використовувати символи з нашої бібліотеки символів проекту.

В правому верхньому куті символу повинна бути стрілочка, яка показує, що він являється зв’язаним з вихідним. Будь-які зміни в вихідному “батьківському” символі будуть автоматично відтворюватись в усіх “дочірніх” символах на екранах проекту.

Скомпілюйте зроблені зміни та активуйте їх в Runtime. Ваш танк повинен мати наступний вигляд:

Завдання 4.9: Зміна властивості масштабування змінної

Як бачите, програма показує нам значення в сотнях метрів. Нам необхідно адаптувати покази до реалій – перенести кому на дві позиції вліво.

Змініть властивості масштабування змінної Танк[1].Рівень, щоб діапазон 0-255 відповідав реальним значенням 0.00-2.55.

• Зайдіть в розділ Variables дерева проекту і виберіть змінну Танк[1].Рівень
• У властивостях Value calculation -> Decimals встановіть значення 2
• Також тут для Measuring range min\max необхідно встановити 0.00 та 2.55 відповідно

Тепер значення рівня повинні відображатися коректно.

4. Анімація символу

Завдання 4.10: Використання символу з заміною прив’язки

З використанням бібліотечного символу Танк створіть ще один екземпляр з використанням заміни прив’язки змінних до танку 2. Перевірте результат в рантайм.

Давайте створимо ще один танк на базі нашого символу.

• Зайдіть в дереві проекту Screens -> Project symbol library
• Вберіть символ ‘Танк’ і перетягніть його на екран, поруч з уже існуючим танком

Автоматично з’явиться вікно підстановки змінних, за допомогою якого ми замінимо усі зв’язки символу. Для цього ми будемо використовувати маску підстановки.

• В полі Linking rule для опції Source введіть маску *1
• В полі Linking rule для опції replace by введіть маску 2

При цьому, у вікні Preview змінна Танк[1].Рівень заміниться на Танк[2].Рівень.

Система підстановки дозволяє в якості маски використовувати символ * – для пропуску фрази, і символ ? – для пропуску літери. Таким чином можна формувати складні конструкції заміни.

• Натиснувши кнопку OK завершіть конфігурування символу
• Адаптуйте діапазон змінної Танк[2].Рівень аналогічно до попередньої.

Перевірте в Runtime коректність виконаних підстановок. Для цього натисніть правою кнопкою мишки на динамічному елементі і тримайте. Повинна з’явитись інформація про прив’язану змінну та її статус.

Окрім виміряного значення та часової мітки система також надає інформацію відносно статусу змінної. Всього існує 64 статуси, серед них: спонтанне, недійсне, альтернативне, ревізія, користувацький… Докладно про призначення кожного статусу можна прочитати в посібнику користувача в розділі ‘Variables’.

Також можна перевірити який екран зараз відкритий. Для цього необхідно правою кнопкою мишки натиснути на пустому полі екрану. Через декілька секунд з’явиться поле з ім’ям екрану.

Завдання 4.11: Створення власного динамічного символу

Використовуючи статичний символ з глобальної бібліотеки Valves створіть власний динамічний символ Клапан в бібліотеці проекту.

Тепер нам необхідно до нашого танку додати зливний клапан.

• Виберіть в глобальній бібліотеці символів з папки Valves символ manual valve 1 і розмістіть під танком
• Через властивості Position -> Rotation angle поверніть його на 90°

Додамо символ клапану в бібліотеку символів нашого проекту.

• Виділіть символ і в контекстному меню виберіть Symbol -> Create embedded symbol
• Повторно зайдіть в контекстне меню символу і виберіть Symbol -> Insert into symbol library
• Виберіть Project library (Project1)

Створений символ з’явиться в локальній бібліотеці проект Screens -> Project symbol library.

• Перейменуйте символ в ‘Клапан’.

Перетягніть створений символ на екран, а той символ що був – видаліть. Таким чином, ми маємо клапан для першого танку. Скопіюйте символ клапану для другого танку.

Як ми згадували раніше, зміни в вихідному “батьківському” символі будуть автоматично відтворюватись в усіх “дочірніх” символах. Давайте перевіримо як це працює.

5. Внесення змін в символ

Завдання 4.12: Елемент керування типу “Switch”

Додайте до символу клапану елемент керування типу Switch, який би перемикав значення змінної Танк[1].Клапан[1] з 0 в 1 та навпаки.

Давайте додамо до символу елемент керування Switch, щоб оператор міг вручну вмикати і вимикати клапан.

• В дереві проекту зайдіть в Screens -> Project symbol library і відкрийте символ ‘Клапан’ для редагування
• З інструментальної панелі виберіть елемент керування Switch і розмістіть його по центру клапану
• У вікні прив’язки змінної вкажіть Танк[1].Клапан[1]
• Зайдіть у властивості цього елементу Representation -> Predefined graphics і виберіть представлення у вигляді кругової кнопки що змінює колір
• Підкорегуйте розміри та взаємне розміщення елементів і збережіть зроблені в символі зміни

Після цих дій на екрані обидва наші клапани змінять своє представлення, доповнившись кнопкою керування. Таким чином декількома кліками мишки можна централізовано керувати усіма символами проекту.

Завдання 4.13: Заміна правила прив’язки для клапану

Використовуючи правила прив’язки використайте символ “Клапан” для анімації 2-го танку.

Нам залишилось лише переприсвоїти змінну до нашого другого клапану.

• На екрані Процес виділіть клапан під другим танком
• У властивості Linking rule клікніть в полі Preview
• У вікні підстановки задайте маску *1 для вихідного значення і 2 для кінцевого
• Закрийте діалогове вікно підстановки кнопкою OK

На цьому робота по створенню клапанів завершена. Скомпілюйте проект та перевірте його в Runtime. Керування клапанами повинне здійснюватись незалежно один від одного. Наша технологічна структура тепер повинна мати такий вигляд:

6. Трубопроводи

Завдання 4.14: Використання елементу “Pipe”

Використовуючи елемент “Pipe” нарисуйте мережу трубопроводів.

Для відображення трубопроводів система керування має спеціальний елемент – Pipe.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Pipe і намалюйте мережу трубопроводів

Зробіть так, щоб трубопроводи виходили з танків. Проходили через клапани, з’єднувались і виходили вправо.

• Виділіть трубопровід і у властивостях Representation -> Line width поміняйте товщину труби на 30
• Зайдіть в контекстне меню трубопроводу і виберіть Element position -> Background чи просто натисніть комбінацію Ctrl + -

Аналогічно розмістіть вхідні трубопроводи в танки, але підключайте їх не по центру ємностей, а зліва, залишивши місце для мішалок, які ми створимо пізніше.

Завдання 4.15: Використання елементу “Rectangle”

Використовуючи елемент Rectangle нарисуйте в символі “Танк” фланці, які з’єднують трубопроводи.

Підключення до танку вхідного трубопроводу виконаємо через фланці, які ми зробимо самостійно. Для цього ми використаємо елемент Rectangle.

• В бібліотеці символів проекту відкрийте символ Танк для редагування
• На інструментальній панелі виберіть статичний елемент Rectangle
• Розмістіть декілька прямокутників утворивши фланець
• Для прямокутників задайте колір у вигляді градієнта чорного кольору і розмістіть їх на задньому фоні символу танку

Утворений фрагмент символу повинен мати наступний вигляд:

• Збережіть зміни зроблені в символі

Таким чином, Ви можете зі статичних елементів самостійно формувати частини символів чи цілі символи.

На екрані усі танки автоматично повинні змінити своє представлення, доповнивши його фланцем.

Тепер ми маємо наступну апаратну структуру:

7. Мішалка

Завдання 4.16: Добавлення мішалок

Використовуючи символ двигуна з глобальної бібліотеки Engines додайте до танків символи мішалок.

На завершальному етапі побудови технологічної структури до кожного танку зверху ми додамо мішалку. Для цього використаємо символ двигуна.

• Виберіть в глобальній бібліотеці з папки Engines символ engine 4 і розмістіть його над танком

• Через властивості Position -> Rotation angle поверніть його на –90°
• Розмістіть символ над танком, підкорегуйте його розміри та переведіть на задній план

• Скопіюйте зроблений символ і розмістіть його над другим танком

Завдання 4.17: Кнопки включення/відключення мішалок

Створіть кнопку керування включенням/виключенням мішалки 1-го танку використовуючи елемент “Button”

Для керування мішалкою ми створимо спеціальну кнопку ‘Пуск\Стоп’ і прив’яжемо до неї відповідну змінну. Давайте розглянемо декілька варіантів реалізації кнопок – на базі елементу Button та Combined element. Для ввімкнення мішалки першого танку застосуємо звичайний елемент кнопки, який ми використовували для перемикання між екранами.

• На панелі інструментів виберіть елемент Button і розмістіть його на вільному місці над символом двигуна мішалки першого танку

Автоматично з’явиться вікно підстановки функції. Оскільки цю кнопку ми будемо використовувати для керування змінною, а не функцією, то просто закрийте діалогове вікно кнопкою Cancel.

• У вікні властивостей кнопки зайдіть в розділ Write set value і активуйте бокс Switch
• Зайдіть в розділ Variable/function і в полі Variable прив’яжіть змінну Танк[1].Пуск\Стоп
• Зайдіть в розділ Representation і в полі Text line 1 підпишіть ‘Стоп’, в полі Text when pressed підпишіть ‘Пуск’
• Змініть шрифт на 5 - Standard font5 (Arial 20)
• Зайдіть в розділ Color -> Colors dynamic і для полів Background color і Gradient color прив’яжіть змінну Танк[1].Пуск\Стоп

Наша кнопка буде клікабельно встановлювати значення змінної в 0\1 та буде змінювати при цьому свій підпис і колір. Колір ми взяли з лімітів, які по замовчуванню визначаються системою для булевих змінних. При бажанні тут можна виставити будь-який колір. Докладніше з лімітами ми познайомимось пізніше.

Візуальне відображення кнопки також можна змінювати за рахунок прив’язки графічних файлів Representation -> Graphics file. При цьому, картинки необхідно попередньо завантажити в дереві проекту Files -> Graphics.

Скомпілюйте зроблені зміни і перевірте роботу кнопки в Runtime.

8. Комбіелемент

Завдання 4.18: Комбіелемент

Використовуючи комбіелемент створіть елементи керування мішалкою 2-го танку

Давайте розглянемо варіант реалізації елементу керування на базі комбоелементу. Його ми використаємо для ввімкнення двигуна мішалки другого танку.

Комбіелемент (Combined element) – це комплексний інструмент керування, який дозволяє присвоювати елементу різне візуальне представлення залежно від побітового значення чи статусу змінної. Налаштування здійснюється за допомогою спеціального майстра та конфігураційного вікна.

Оскільки комбіелемент базується на символах, нам попередньо необхідно створити символи для відображення стану Пуск і Стоп, після чого додати їх до проектної бібліотеки символів.

• Виберіть в глобальній бібліотеці з папки interface_buttons_16_9 символи shutter_red_2 і shutter_green_2
• Додайте їх до проектної бібліотеки символів і назвіть Пуск і Стоп відповідно

Тепер перейдемо безпосередньо до створення комбіелементу

• На панелі інструментів виберіть елемент Combined element і розмістіть його на вільному місці над символом двигуна мішалки другого танку
• Прив’яжіть змінну Танк[2].Пуск\Стоп

Автоматично з’явиться майстер конфігурування цього елементу.

• Для вікна Type of display повинно стояти Symbol from library
• У вікні Status натисніть на великий квадрат і виберіть символ ‘Стоп’
• Натисніть кнопку New status і в полі Value задайте 0
• Знову натисніть кнопку New status і в полі Value задайте 1
• Для цього статусу змініть візуальне представлення на символ ‘Пуск’

• Завершіть конфігурування елементу кнопкою Finish

Отже, ми створили елемент який має три статуси: 0, 1 і Default. Кожен з цих статусів має свій символ відображення.

• Підкорегуйте розміри створеного елементу – кнопки

Більш складні налаштування цього елементу здійснюються у вікні конфігурування.

• У властивостях елементу Representation зайдіть в опцію Configuration and test

Тут можна не тільки визначати побітові символи, а й формульні значення і статуси.

Ми нічого тут змінювати не будемо.

Більше інформації стосовно створення комбоелементу можна знайти в посібнику користувача у розділі Screens -> Combined element.

Фрагмент екрану технології повинен мати наступне представлення:

Ми розглянули три варіанти реалізації кнопок: елементи Switch, Button та Combined element.

9. Зображення

Система керування дозволяє на екранах відображати як растрову графіку (bmp, jpg, gif, png…) так і векторну (wmf). Зображення можна ставити як фон для екрану або як окремий елемент.

Завдання 4.19: Логотип

Використовуючи елемент Button вставте зображення logo scada zenon

Давайте в верхньому куті екрану розмістимо логотип ‘zenon’ Його легко знайти в пошуковій системі Google, задавши ключ пошуку logo scada zenon.

Завантажте картинку з Інтернету в проект.

• В дереві проекту зайдіть в Files -> Graphics
• У вікні деталізованого перегляду виберіть піктограму Import file
• Завантажте відповідне зображення

За можливості, зображення повинні займати невеликий об’єм пам’яті, оскільки від цього залежить швидкість відкриття екранів проекту.

Для показу картинки використовується елемент Button, але без прив’язки функції чи змінної.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Button і розмістіть на вільному місці екрану
• Якщо з’явиться вікно прив’язки функції чи змінної, просто закрийте його кнопкою Cancel
• У властивостях елементу Representation зайдіть в опцію Graphics file і прив’яжіть відповідну картинку логотипу
• В полі Graphic size повинно стояти Adjusted
• У властивості Rounded corners поставте закруглення кутів в ‘0’

Зроблений елемент повинен мати такий вигляд:

Аналогічним чином Ви можете розмістити на екрані будь-яке зображення чи анімацію.

10. Годинник

Завдання 4.20: Відображення плинного часу.

Використовуючи елемент Clock створіть годинник для відображення плинного часу.

Кожний повноцінний проект повинен відображувати оператору поточний час. Для цього система керування має окремий елемент – Clock.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Clock і розмістіть на вільному місці екрану поруч з логотипом
• У властивостях елементу Representation виберіть найбільший шрифт та формат виставте в показ лише часу
• У властивостях елементу Color активуйте бокс Transparent

*

11. Самописець (тренд реального часу)

Система керування має у своєму розпорядженні спеціальний елемент для відображення виміряної інформації у вигляді графіків. Цей трендовий елемент має досить низьку функціональність і використовується тільки для приблизного відображення графіків з невеликою точністю. Для повноцінного відображення графіків в zenon існує спеціальний тип екрану – Extended Trend. З ним ми познайомимось пізніше.

Завдання 4.21: Створення самописця

Для відображення зміни значень танкових рівнів в часі створіть самописець з використанням елементу Trend element

• На інструментальній панелі виберіть елемент Trend element
• Розмістіть його в нижній частині екрану
• У вікні що з’явилося прив’яжіть до нього змінну температури і рівнів двох баків
• У властивостях представлення зробіть налаштування, як показано на малюнку:

• У властивостях Curves для кожної кривої задайте свій колір, наприклад, чорний, червоний та зелений

Для того, щоб наші криві не зникали при перемиканні між екранами проекту, необхідно виміряні значення зберігати на жорсткий диск.

• Зайдіть у властивість змінної Температура[1]
• В розділі Harddisk data storage активуйте бокс Harddisk data storage active і для Number of values встановіть 300

Таким чином, наш трендовий елемент буде відображати 300 циклів запису значень змінної. Цього нам цілком достатньо.

Виконайте аналогічні операції для змінних Танк[1].Рівень і Танк[2].Рівень.

Скомпілюйте зроблені зміни і перезапустіть Runtime. Щоб зміни по запису значень вступили в силу не достатньо виконати функцію Reload. Необхідно вимкнути Runtime і запустити його заново.

Виконайте модифікацію значень відповідних змінних і перевірте їхнє відображення в трендовому елементі.

Екран процесу тепер повинен мати такий вигляд:

12. Зміна кольору, тексту, невидима кнопка

При розробці проектів візуалізації не обмежуються лише розміщенням на екрані елементів технологічних ліній та засобів керування. Розробнику проекту необхідно створити інтуїтивно зрозумілий інтерфейс взаємодії оператора з процесом. Це досягається за рахунок динамізації об’єктів. Під час здійснення тієї чи іншої дії оператор повинен однозначно розуміти що він зробив і яким був відгук системи на цю дію.

Одним з проявів динамізації, який ми вже використали, являється зміна кольору елементу керування. Давайте реалізуємо ще деякі можливості, які надає розробнику система керування.

Завдання 4.22: Анімація зміни кольору мішалки в залежності від її роботи

Анімуйте зміну кольору мішалки в залежності від її роботи

Для наших мішалок зробимо так, щоб під час ввімкнення\вимкнення вони змінювали свій колір.

• Виберіть символ першої мішалки і у властивостях Color -> Background color призначте тут змінну Танк[1].Пуск\Стоп
• Для символу другої мішалки виконайте аналогічні операції з прив’язкою тут змінної Танк[2].Пуск\Стоп

В лімітах змінної за замовчуванням закладена зміна кольору, тому при керуванні мішалками їх кольори будуть змінюватись з червоного на зелений.

Завдання 4.23: Анімація зміни тексту мішалки в залежності від її роботи

Анімуйте зміну тексту мішалки в залежності від її роботи

Під час виконання тієї чи іншої операції система повинна інформувати оператора про зроблену дію. Для цього широко використовують динамічний текст.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Dynamic text і розмістіть його під мішалкою на фоні першого танку
• Автоматично з’явиться вікно прив’язки змінної, в якому виберіть Танк[1].Пуск\Стоп
• Зайдіть у властивості цієї змінної, розділ Limits
• Для першого ліміту, який означає значення 0, в полі Limit text введіть текст повідомлення Зупинено
• Для другого ліміту, який означає значення 1, в полі Limit text введіть текст повідомлення В роботі
• У властивостях елементу Dynamic text зайдіть в розділ Representation і виберіть Стандартний шрифт 5
• Далі зайдіть у властивості Color і активуйте бокс Transparent

Для другої мішалки виконайте аналогічні операції, тільки до елементу динамічного тексту прив’яжіть змінну Танк[2].Пуск\Стоп. Можна просто скопіювати елемент та перетягнути на нього цю змінну.

Наші елементи тепер мають наступний вигляд:

Завдання 4.24: Невидима кнопка

Створіть невидиму кнопку для керування мішалкою

Керування таким об’єктом як мішалка, можна реалізувати не створюючи додаткових візуальних елементів.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Button і розмістіть перед мішалкою першого танку
• Якщо з’явиться вікно прив’язки функції, просто закрийте його кнопкою Cancel
• В розділі властивостей елементу Write set value активуйте бокс Switch
• В розділі Variable/function призначте до елементу змінну Танк[1].Пуск\Стоп
• В розділі Color активуйте бокс Transparent

Таким чином цей елемент керування стане прозорим і оператор матиме можливість керувати мішалкою безпосередньо через її символ.

Прозорі кнопки можна використовувати не тільки для зміни значень змінних, а й для виконання функцій.

13. Діалогове вікно

Існують задачі, коли виконання керуючої дії повинно здійснюватись не відразу, а через діалогове вікно. Давайте створимо таке вікно та прив’яжемо його виклик до зливного клапану другого танку.

Для виконання цієї задачі ми використаємо усі знання та вміння які маємо на цей момент. Також тут розглянемо новий елемент – комбобокс, та використаємо функцію видимості екранних символів.

Завдання 4.25: Діалогове вікно керування клапанами

Створіть діалогове вікно для керування клапанами

Для початку створимо екран діалогового вікна на базі нового фрейму.

• В менеджері проекту відкрийте вузол Screens і виберіть пункт Frames
• Створіть новий фрейм ‘Клапан’ розміром 280х170
• Проконтролюйте, щоб в розділі властивостей Position прив’язка позиції цього екрану відбувалась до елементу через який ми його викликаємо
• Усі інші налаштування фрейму залиште без змін
• В менеджері проекту виберіть вузол Screens і створіть новий екран на базі фрейму ‘Клапан’
• У властивостях перейменуйте створений екран на ‘Клапан’ та задайте довільний колір фону
• Перейдіть до розділу властивостей Window style і активуйте бокс Modal dialog

Модальне представлення екрану забезпечує неможливість виконання жодних операцій поза межами цього діалогового вікна до моменту його закриття.

Таким чином, оператор не зможе проігнорувати цей екран незважаючи на те, що він має невеликі розміри.

Завдання 4.26: Функція відкриття діалогового вікна керування клапаном

Створіть функцію для відкриття діалогового вікна керування клапаном

Тепер давайте створимо функцію для відкриття та закриття цього екрану.

• В менеджері проекту виберіть вузол Functions і створіть нову функцію Screen switch
• У діалоговому вікні задайте перемикання на екран ‘Клапан’
• Через властивості створеної функції перейменуйте її на ‘Перехід на екран Клапан’
• Створіть нову функцію Close frame, яка знаходиться в розділі Screens вікна вибору функції
• Вкажіть фрейм ‘Клапан’ та потім перейменуйте створену функцію на ‘Закриття екрану Клапан’

Завдання 4.27: Наповнення діалогового вікна кнопками

Наповніть діалогове вікно кнопкою закрити, елементами керування станом клапану на базі Combobox , зображенням стану клапану.

Залишилося створити усі необхідні елементи діалогового вікна екрану керування клапаном.

• За допомогою текстового поля у верхній частині екрану ‘Клапан’ розмістіть підпис Клапан 2
• В куті екрану розмістіть червону кнопку закриття вікна, прив’язавши до неї функцію ‘Закриття екрану Клапан’
• На інструментальній панелі виберіть елемент Combo-/Listbox і розмістіть його в центральній частині екрану
• До цього елементу прив’яжіть змінну Танк[2].Клапан[1]
• У властивостях комбобоксу в розділі Representation для поля Type повинно стояти Combobox
• Зайдіть в поле Entries і виконайте додавання позицій, відповідно до представленого малюнку нижче

Таким чином елемент комбобокс матиме дві позиції вибору – ‘Закрити’ і ‘Відкрити’, що відповідає ‘0’ і ‘1’. Взагалі, комбобокс дозволяє створювати спадні списки на будь-яку кількість позицій.

Щоб нам відразу бачити реакцію системи на виконану дію давайте розмістимо тут елемент схематичного зображення клапану з використанням функції видимості.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Polygon і намалюйте схематичне зображення клапану
• У властивостях полігону Color задайте зелений колір фону
• Зайдіть в розділ властивостей Visibility/flashing і в полі Variable вкажіть змінну Танк[2].Клапан[1]
• Для полів from і to поставте значення 1

Остання дія забезпечить видимість цього елементу при значенні змінної 1.

• Скопіюйте створений елемент полігону
• У властивостях задайте червоний колір фону і для полів видимості поставте значення 0
• Розмістіть ці елементи на екрані один під одним

Завдання 4.28: Створення кнопки для виклику діалогового вікна

Створіть кнопку для виклику діалогового вікна і перевірте її роботу.

Нам залишилось створити кнопку для виклику цього діалогового вікна. Для цього ми створимо прозору кнопку.

• Відкрийте екран ‘Процес’
• На інструментальній панелі виберіть елемент Button і розмістіть перед символом зливного клапану другого танку
• Автоматично з’явиться вікно прив’язки функції, в якому виберіть функцію ‘Перехід на екран Клапан’
• В розділі властивостей елементу Color активуйте бокс Transparent

На цьому роботу по створенню діалогового вікна можна вважати завершеною. Скомпілюйте проект і перейдіть в Runtime.

14. Зміна розміру

Динамічне відображення набору рідини в танку можна реалізувати не тільки за допомогою спеціального елементу – стовпчикового покажчика, а й через звичайний прямокутник, задавши йому зміну висоти відповідно до значення змінної рівня. Давайте реалізуємо це на нашій схемі.

Завдання 4.29: Стовпчикова діаграма

Реалізуйте стовпчикову діаграму через зміну розміру

• На інструментальній панелі виберіть елемент Rectangle і розмістіть його уздовж лівої стінки першого танку
• Зайдіть в розділ властивостей Position і в полі Rotation angle поставте значення 180

Цю дію необхідно зробити оскільки наповнення танку відбувається знизу вверх, а не навпаки.

• В розділі властивостей Size and rotation dynamic в полі Change height призначте змінну Танк[1].Рівень
• Для поля Min. height поставте значення 0, для Max.height поставте значення 100

Для візуально кращого сприймання зміни висоти прямокутника без наявності шкали, давайте за нашим динамічним прямокутником розмістимо іще один з прозорим фоном.

• На інструментальній панелі виберіть елемент Rectangle і розмістіть його перед вже існуючим
• Зайдіть в розділ властивостей Color і в полі Filling pattern виберіть прозорий прямокутник
• Підгоніть розміри обох прямокутників, щоб вони співпадали і розміщувались чітко один за одним

Таким чином, в Runtime ми продублювали індикацію рівня рідини в танку. Аналогічним чином можна реалізувати зміну розмірів будь якого елементу по горизонталі.

15. Анімація руху

Завдання 4.30: Анімація зміни положення стрілки в залежності від рівня

Реалізуйте анімацію зміни положення стрілки в залежності від рівня.

Для демонстрації руху елементів в системі, реалізуємо переміщення символу стрілки відповідно до зміни рівня в танку.

• В глобальній бібліотеці символів з папки Arrows виберіть символ ‘left’ і розмістіть його чітко біля верхнього кута прямокутника показу рівня, щоб кінчик стрілки вказував на нього
• Зайдіть в розділ властивостей Position і в полі Y position dynamic призначте змінну Танк[1].Рівень
• Для поля Min. movement поставте значення 180, для Max. movement поставте значення 0

Ці значення ми визначили дослідним шляхом, щоб рух символу стрілки найбільш чітко повторював рух рівня в танку.

16. Зміна кольору

Завдання 4.31: Анімація зміни кольору стовпчику в залежності від рівня

Реалізуйте анімацію зміни кольору стовпчику в залежності від рівня.

На завершення демонстрації динамічних можливостей системи керування, ми реалізуємо зміну кольору стовпчика рівня першого танку. Для цього ми визначимо чотири ліміти і задамо їм відповідні кольори:

• Зайдіть у властивості змінної Танк[1].Рівень розділ Limits
• Через поле Limit new створіть новий ліміт
• В полі Limit text задайте підпис Низький рівень
• В полі Limit задайте значення 0,55
• Для Additional attributes задайте блакитний колір ліміту

Таким чином відображення рівня буде мати блакитний колір на проміжку значень 0 – 0,55 м.

Аналогічним чином створіть решту лімітів, згідно з наведеною вище таблицею.

Для того, щоб зроблене кольорове представлення лімітів не впливало на інші елементи, які використовують змінну Танк[1].Рівень, необхідно у властивостях цих елементів в розділі Color деактивувати бокс Use limit color.

На завершення визначте змінну рівня, як база для відображення динамічного кольору фону елементу прямокутника – властивість Color -> Color dynamic.

Заданий текст для лімітів буде відображатись в якості підпису для тривог, а також може бути показаний через елемент динамічного тексту. Ми це і зробимо.

• Розмістіть елемент Dynamic text по центру танку і прив’яжіть до нього змінну Танк[1].Рівень
• Зробіть його прозорим, та в розділі Representation -> Text format активуйте бокс Automatic word wrap

Самостійно проробіть описану в даному розділі методику динамізації кольору для цифрового покажчика температури змінної Температура[3] з визначенням чотирьох лімітних зон.

В результаті екран технології повинен мати такий вигляд:

17. Блимання

Завдання 4.32: Анімація миготіння

Реалізуйте анімацію миготіння (блимання).

Для того, щоб особливо привернути увагу оператора до критичного значення параметру, часто застосовують ефект блимання.

• У властивостях змінної Температура[3] зайдіть в розділ Limits -> Limit[4]
• В полі Additional attributes[4] активуйте бокс Flashing

Таким чином, при досягненні температури четверного граничного значення цифровий покажчик змінної та відповідний динамічний текст почнуть блимати.

На цьому ми завершимо розгляд основних моментів створення технологічної мнемосхеми процесу та динамізації екранних елементів.

Познайомитись з іншими елементами, які ми не розглянули, та інструментами їх динамізації можна в манулі Screens -> Screen elements та Screens -> Edit screen element.

Завдання 4.33: Деактивація змінних

Деактивуйте змінні, що не використовуються.

Як Ви бачите, в проекті ми задіяли не всі створені змінні. Для того, щоб система не опитувала незадіяні теги, в zenon існує можливість їх деактивувати. Ця функція доступна лише якщо працювати зі структурованими змінними. Часто, деактивацію змінних використовують для резервування змінних, якщо точно не відома їх кількість, але є потреба в закладанні певного масиву адрес.

• В менеджері проекту виберіть вузол Variables
• У вікні деталізованого перегляду виділіть через Ctrl змінні Танк[1].Клапан[2], Танк[1].Клапан[3] та Танк[1].Клапан[4]
• У верхній частині цього вінка клікніть на піктограмі Deactivate

В результаті виконаної дії вибрані змінні стануть сірими. Це означає що вони деактивовані. Виконайте цю операцію і для незадіяних змінних другого танку.

18. Скрипти

Існують задачі, коли при натисканні кнопки чи досягненні якогось критичного значення параметру необхідно виконати одночасно декілька функцій. Для цього в системі керування існує поняття скриптів.

Скрипт – це одночасне виконання набору визначених функцій. На відміну від скриптів мов програмування, вони не вимагають написання жодної строки програмного коду.

Завдання 4.34: Створення скрипта

Зробіть скрипт для встановлення уставок температурним змінними.

Давайте створимо скрипт встановлення уставок нашим температурним змінним. Попередньо нам необхідно створити набір функцій, які буде виконувати скрипт.

• В менеджері проекту виберіть вузол Functions
• Для змінної Температура[1] створіть функцію Write set value -> 15
• Для змінної Температура[2] створіть функцію Write set value -> 45
• Для змінної Температура[3] створіть функцію Write set value -> 95
• Для змінної Температура[4] створіть функцію Write set value -> 135
• В вузлі Functions виберіть підрозділ -> Scripts
• Піктограмою New script створіть новий скрипт та назвіть його Скрипт 1
• Через контекстне меню створеного скрипту Add functions додайте створені функції

Тепер нам необхідно створити функцію виконання цього скрипту та прив’язати її до кнопки.

• Поверніться на рівень Functions
• В діалоговому вікні вибору нової функції зайдіть в розділ Script і виберіть функцію Script: execute
• Прив’яжіть сюди Ваш скрипт Скрипт 1
• Поруч з цифровими покажчиками температури створіть кнопку Виконання першого скрипту і прив’яжіть до неї створену функцію

Перевірте роботу створеного скрипту.

Завдання 4.35: Запуск скрипту при досягненні рівня

Зробіть скрипт, який буде активуватися при досягненні параметром певного рівня.

Також можна створити скрипт, який буде активуватись по досягненню параметром встановленого граничного значення. Методика створення такого скрипту аналогічна. Відмінність полягає в прив’язці його виконання до граничного значення змінної.

Створіть скрипт Скрипт критичний рівень танку 1 з таким набором функцій: ‘Відключення мішалки’ та Відкриття зливного клапану. Скрипт повинен виконуватись автоматично при досягненні в першому танку критичного рівня - значення > 2.35 м.

• У властивостях змінної Танк[1].Рівень зайдіть в налаштування четвертого ліміту
• Для поля Function[4] прив’яжіть функцію Скрипт критичний рівень танку 1

Перевірте в Runtime як виконується даний скрипт. Попередньо ввімкніть і відімкніть відповідні екранні елементи.

Завдання 4.36: Автоматичний запуск скрипта

Зробіть наперед визначений скрипт, який автоматично буде запускатися при старті системи.

Для виконання специфічних завдань в системі керування існують наперед визначені скрипти, які мають зарезервовані імена і чітко визначене призначення. Сюди відносяться скрипти AUTOSTART, AUTOEND, AUTOSTART_CLIENT і т.д. Повний перелік таких скриптів та їх опис наведено в мануалі Scripts.

Давайте зробимо так, щоб при запуску проекту автоматично виконувалися функції, описані для нашого температурного скрипту.

• В вузлі Functions виберіть підрозділ Scripts і створіть новий скрипт
• У властивостях в полі Name зі спадного поля виберіть зарезервоване ім’я AUTOSTART

• Додайте в скрипт функції встановлення значень температурним змінним

Таким чином, при старті проекту автоматично будуть виконуватись усі функції, визначені в скрипті автостарту. При чому, вони будуть виконуватись саме в тому порядку, в якому визначені в скрипті.

19. Віртуальна клавіатура

Окрім тих варіантів установки значень змінним оператором, що ми вже розглянули, існує ще один дуже розповсюджений варіант – введення через віртуальну клавіатуру.

Завдання 4.37: Створення та перевірка роботи екранної клавіатури

Зробіть та перевірте роботу екранної клавіатури для введення значення.

Давайте зробимо віртуальну цифрову клавіатуру, яку ми використаємо для вводу значення для цифрового елементу 4-ї температури.

• В менеджері проекту виберіть вузол Screens -> Frames
• Створіть новий фрейм Клавіатура розміром 220 х 170
• У властивості Position -> Positioning зі спадного меню виберіть relative to element
• У властивості Position -> Reference point of frame для вертикальної точки прив’язки виберіть Bottom, а для горизонтальної - Centered

Таким чином, фрейм клавіатури буде з’являтись не в тому місці, де він розташований в конструкторі фреймів, а безпосередньо поруч з тим елементом в який здійснюється введення значення. Усі ніші налаштування залишіть без змін.

• В менеджері проекту виберіть вузол Screens і створіть новий екран Клавіатура
• У властивості General -> Frame вкажіть створений нами фрейм та виставте сірий колір фону
• У властивості General -> Screen type виберіть спеціальний тип екрану – Keyboard

Тепер необхідно на цей екран розмістити усі необхідні елементи керування.

• В головному меню Control elements виберіть Insert template
• Серед запропонованих варіантів наборів кнопок виберіть Scada - Numeric telephone
• З головного меню Control elements у верхній частині екрану додатково розмістіть елемент вводу значень - Set value element
• У властивостях екрану Window style активуйте бокс Modal dialog

Таким чином, до тих пір поки відкрите діалогове вікно вводу значень через клавіатуру, жодні інші дії на екрані оператор не зможе зробити.

Ваша віртуальна клавіатура повинна мати наступний вигляд:

При необхідності відредагуйте зовнішній вигляд та розмір елементів.

Завдання 4.38: Введення значення температури

Прив’яжіть температуру до 4-го цифрового елементу та перевірте роботу

Нам залишилось прив’язати цю клавіатуру до цифрового елементу.

• На екрані Процес виберіть четвертий цифровий елемент зі змінною Температура[4]
• У властивості Write set value активуйте бокс Setting values active
• Для опції Write set value via встановіть Dialogbox
• Активуйте опцію Use screen Keyboard та виберіть створену нами клавіатуру

Запустіть Runtime і перевірте зроблену роботу.

Докладніше про створення і використання екранних клавіатур можна познайомитись в мануалі Keyboard.

Порядок прийому 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

1. Які графічні елементи використовувалися в даній лабораторній роботі для відображення стану?
2. Які елементи керування використовувалися в даній лабораторній роботі для зміни значення змінних?
3. Як налаштовується масштабування змінної в zenon?
4. Яке призначення символів в zenon? Яким чином вони використовувалися в даній лабораторній роботі?
5. Навіщо необхідно добавляти символи в бібліотеку? Як це робиться в zenon?
6. Розкажіть як можна використати анімований символ в zenon з прив’язками до різних змінних?
7. Розкажіть про принципи роботи Combielement в zenon? Яким чином він був використаний в даній лабораторній роботі?
8. Як в лабораторній роботі використовувалися зображення, в яких анімаціях вони були задіяні?
9. Розкажіть про використання самописцю (тренду реального часу) в zenon.
10. Розкажіть про анімацію зміни кольору та тексту в zenon. Навіщо потрібні невидимі кнопки в zenon?
11. Як в zenon реалізовані діалогові вікна?
12. Розкажіть як в zenon організовані кнопки керування?
13. Розкажіть про організацію в zenon анімації зміни розміру та руху.
14. Розкажіть про організацію в zenon анімації блимання.
15. Навіщо потрібна деактивація змінних в zenon?
16. Розкажіть що таке скрипт в zenon? Як зробити автоматичний запуск скрипта за певної події?
17. Розкажіть про створення та використання віртуальної клавіатури в zenon.

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