ERGONOMIA I ŁATWOŚĆ PROGRAMOWANIA
Rys. 1. Architektura TwinCAT HMI
Dobry interfejs użytkownika powinien być ergonomiczny, przejrzysty i łatwy w użyciu. Beckhoff dodaje do tej listy również wymogi co do efektywności i szybkości procesu tworzenia wizualizacji. Poprzez integrację TwinCAT HMI z Visual Studio projektanci uzyskują dostęp do intuicyjnego edytora typu "What-You-See-Is-What-You-Get" (WYSIWYG), który umożliwia szybkie pobieranie elementów kontrolnych i wyświetlających z biblioteki, ich rozmieszczanie oraz łączenie ze zmiennymi systemowymi.
Możliwe jest też tworzenie modułów składających się z wielu elementów i ich wielokrotne używanie, co pozwala na szybką rozbudowę systemu i zmniejsza nakład wymaganych prac projektowych. TwinCAT HMI zawiera też gotowe szablony, które mogą być wykorzystane w tworzonej wizualizacji celem budowy złożonych i jednocześnie ergonomicznych interfejsów użytkownika.
Zależnie od typu aplikacji i potrzeb projektanta, wizualizacja może być zaimplementowana po stronie klienta przy wykorzystaniu języka JavaScript lub po stronie serwera jako rozszerzenia w języku C++ lub .NET. Te ostatnie zapewniają maksymalny poziom ochrony własności intelektualnej. W przypadku osób nieplanujących kodować we wspomnianym JavaScript dostępna jest też możliwość konfiguracji elementów w edytorze graficznym zamiast ich programowania!
HTML5 ZAPEWNIA PEŁNĄ RESPONSYWNOŚĆ
Rys. 2. TwinCAT HMI to oprogramowanie zapewniające integrację z Visual Studio
TwinCAT HMI korzysta z nowoczesnego języka tworzenia stron internetowych, którym jest HTML5. Zapewnia on łatwość projektowania interfejsów przy zachowaniu ich wysokiej wydajności oraz interaktywności. HTML5 staje się standardem w branży IT i wykorzystywany jest dzisiaj w tysiącach stron internetowych, w tym w zastosowaniach przemysłowych.
Użycie HTML5 pozwala na tworzenie w pełni responsywnych wizualizacji, których wygląd i układ są zawsze dopasowane do rozdzielczości i orientacji ekranu urządzenia końcowego. Umożliwia to wykorzystanie różnych rodzajów wyświetlaczy - od urządzeń wielkoformatowych i komputerów panelowych, poprzez kompaktowe HMI, do praktycznie dowolnych urządzeń przenośnych, w tym ich przyszłych generacji.
Zapewniona jest również niezależność od platformy obliczeniowej i w każdym z przypadków bezpieczeństwo transmisji danych. TwinCAT HMI wspiera wszystkie popularne systemy operacyjne - a wszystko to bez potrzeby adaptacji lub rekompilacji projektu.
ZNACZNIE WIĘCEJ NIŻ HMI
Omawiane oprogramowanie zawiera zestaw narzędzi zapewniających efektywne programowanie aplikacji wizualizacyjnych. W jego skład wchodzi HMI Creator - przyjazny dla użytkownika edytor graficzny zawierający również wbudowane szablony przyspieszające uruchamianie projektów, HMI Framework - zapewniający sterowanie i interakcję z urządzeniami klienckimi oraz HMI Server - agregujący i udostępniający klientom dane z systemów czasu rzeczywistego, w szczególności sterowników.
Zestaw ten umożliwia tworzenie różnorodnych architektur zależnie od wymagań systemu - od lokalnych HMI, poprzez rozwiązania wieloserwerowe i łączące wielu klientów, do systemów wykorzystujących kilka jednocześnie działających środowisk runtime. Wykorzystując ostatni z modułów - HMI Extensions - możliwe jest też stworzenie systemu wieloprotokołowego o wysokim stopniu indywidualizacji, zawierającego komponenty w językach C++, .NET oraz inne - np. Alarms & Events czy TwinCAT Scope.
Visual Studio ułatwia projektowanie wizualizacji - projektant może łatwo zmieniać cechy obiektów oraz łączyć dane z urządzeń automatyki i systemów IT. Możliwe jest wyświetlanie bieżących wartości parametrów podczas projektowania HMI oraz bezpośrednie animowanie interfejsu z wykorzystaniem dostępnych zmiennych. Również wszelkie modyfikacje mogą być wykonywane w trybie pracy na żywo. TwinCAT HMI daje również możliwość korzystania z narzędzi do pracy zespołowej takich jak Team Foundation Server czy Subversion.
BEZPIECZNA KOMUNIKACJA
Rys. 3. Pełna elastyczność aplikacyjna: przykłady architektury z wieloma klientami (po lewej) oraz wieloprotokołowej
Skupiając się na efektywności tworzenia i ergonomii interfejsów operatorskich, inżynierowie firmy Beckhoff nie pominęli ważnego we współczesnym przemyśle aspektu, którym jest cyberbezpieczeństwo. Postawiono tutaj na wypracowane przez branżę IT, sprawdzone standardy, takie jak protokół HTTPS oraz WebSocket Secure, które gwarantują bezpieczną wymianę danych pomiędzy serwerem i klientem. Z kolei do komunikacji ze sterownikami i innymi urządzeniami systemów automatyki korzysta się z protokołów takich jak OPC UA wraz ze specyfikacją Automation Device Specification, BACnet czy przykładowo popularnego w branży energetyki IEC 61850.
Dane mogą być wymieniane z jednym lub jednocześnie wieloma klientami w sieci, przy czym mogą nimi być zarówno komputery przemysłowe, panelowe, jak też urządzenia przenośne. Zapewnione jest również bezpieczne połączenie z usługami działającymi w chmurze, co przykładowo pozwala na wyświetlanie wizualizacji na smartfonach komunikujących się przez Internet.
TWÓJ PRZYSZŁY STANDARD WIZUALIZACJI
Nowy TwinCAT HMI, który zostanie wprowadzony do oferty w trzecim kwartale 2016 roku, powinien być rewolucją w obszarze narzędzi do tworzenia wizualizacji. Zapewni on użytkownikom możliwość odejścia od własnościowych, zamkniętych systemów programowania i komunikacji na rzecz otwartych standardów branżowych takich jak HTML5, HTTPS oraz użycia Visual Studio. Korzystając z omawianego narzędzia, możliwe będzie tworzenie wizualizacji, które będą zawsze dobrze wyglądały i działały wydajnie niezależnie od zastosowanego urządzenia. Z nowym TwinCAT HMI będziesz w samym centrum rewolucji Industry 4.0!
Ilustracja tytułowa: Jedna wizualizacja i wiele urządzeń końcowych - to dzisiaj możliwe dzięki TwinCAT HMI
Beckhoff Automation Sp. z o.o.
www.beckhoff.pl
