Модули/WebVision

This page is a translated version of the page Modules/WebVision and the translation is 100% complete.

Other languages:
English • ‎российский • ‎українська
Модуль Имя Версия Лицензия Источник Языки Платформы Тип Автор Описание
WebVision Рабочий пользовательский интерфейс (WEB) 2.6 GPL2 ui_WebVision.so en,uk,ru,de x86,x86_64,ARM Пользовательские интерфейсы Роман Савоченко
Максим Лысенко (2007-2012), Ксения Яшина (2007-2008)
Рабочий пользовательский интерфейс, основанный на WEB - внешний интерфейс к движку СВУ.

Contents

Модуль предоставляет в OpenSCADA механизм конечной визуализации среды визуализации и управления (СВУ). Модуль основан на WEB технологиях (XHTML, JavaScript, CSS, AJAX). В своей работе модуль использует данные движка СВУ — модуль VCAEngine.

Середовище візуалізації та управління (СВУ) є невід'ємною складовою SCADA системи. Воно застосовується на клієнтських станціях з метою доступного представлення інформації про об'єкт управління та видачі керуючого впливу на об'єкт. У різних практичних ситуаціях та умовах можуть застосовуватися СВУ, побудовані на різних принципах візуалізації. Наприклад, це можуть бути бібліотеки віджетів Qt, GTK+, wxWidgets або гіпертекстові механізми на основі технологій HTML, XHTML, XML, CSS та JavaScript або сторонні додатки візуалізації, реалізовані на різних мовах програмування Java, Python та інше. Будь-який з цих принципів має свої переваги та недоліки, комбінація яких може стати непереборною перепоною у можливості використання СВУ у тому або іншому практичному випадку. Наприклад, технології на кшталт бібліотеки Qt дозволяють створювати високопродуктивні СВУ, що безсумнівно важливо для станцій оператору управління технологічним процесом (ТП). Однак, необхідність інсталяції даного клієнтського ПЗ може зробити його використання неможливим у окремих випадках. З іншого боку, Web-технології не потребують інсталяції на клієнтські системи та є гранично багатоплатформними (достатньо вказати посилання на Web-сервер у будь-якому Web-браузері), що найбільш важливо для різних інженерних та адміністративних станцій. З іншого боку, продуктивність та надійність таких інтерфейсів нижче, що практично виключає їх використання на станціях оператору ТП.

OpenSCADA має гранично гнучку архітектуру, яка дозволяє створювати зовнішні інтерфейси, у тому числі й користувацькі, на будь-якій основі та смак. Наприклад, середовище конфігурації OpenSCADA доступне як на Qt-бібліотеці, так і на Web-основі.

У той-же час, незалежне створення реалізацій СВУ на різній основі може потягти за собою неможливість використання даних конфігурації однієї СВУ на іншій. Що незручно та обмежено з користувацького боку, а також витратно у плані реалізації та подальшої підтримки.

С целью избежания этих проблем, а также создания в кратчайшие сроки полного спектра различных типов СВУ, основан проект создания концепции СВУ. Результатом этого проекта и стал данный модуль непосредственной визуализации (на основе Web-технологий), модуль непосредственной визуализации Vision и движок СВУ VCAEngine.

1 Назначение

Данный модуль непосредственной визуализации СВУ предназначен только для исполнения интерфейсов СВУ в среде WEB-технологий!

Интерфейс пользователя формируется в WEB-браузере путём обращения к WEB-серверу и получения от него XHTML-документа по протоколу HTTP. В данном случае, в роли WEB-сервера выступает OpenSCADA, которая поддерживает стандартные коммуникационные механизмы TCP-сетей (модуль Transport.Sockets), протокол передачи гипертекста (модуль Protocol.HTTP), а также шифрование трафика между браузером и сервером (Transport.SSL). Исходя из этого, для получения доступа к интерфейсу пользователя, предоставляемого этим модулем, необходимо в OpenSCADA настроить транспорт (Transport.Sockets или Transport.SSL) в связке с протоколом HTTP (Protocol.HTTP). Вместе с OpenSCADA идут конфигурационные файлы, содержащие настройки Transport.Sockets для портов 10002 и 10004. Следовательно, интерфейс модуля, по умолчанию, будет доступен по URL: "http://localhost:10002" и "http://localhost:10004".

Финальная версия этого модуля СВУ, построенная на основе данного модуля, обеспечит:

Перечислим возможности, которые сможет и обеспечивает СВУ, построенная на основе данного проекта:

  1. формирование из шаблонных кадров, путём назначения динамики и без графической конфигурации;
  2. графическое формирование новых кадров, путём использования готовых элементов визуализации из библиотеки — мнемосхемы;
  3. формирование, в библиотеке, новых: кадров, шаблонных кадров и элементов отображения.


2 Исполнение интерфейсов СВУ

Исполнение интерфейса СВУ заключается в запуске нового сеанса проекта, или подключения к существующему, на уровне движка СВУ (рис.2). Перед запросом, на подключение к сеансу, выполняется запрос на аутентификацию пользователя (рис.1). Далее, модуль непосредственной визуализации отображает и управляет данными сеанса. Главное окно режима исполнения данного модуля имеет вид, представленный на рисунке 3.

Интерфейс окна исполнения полностью строится динамически, скриптом JavaScript и исходя из содержимого сеанса проекта, путём прямых XML запросов к серверу.

Реализовано обновление содержимого открытых страниц интерфейса визуализации с периодичностью исполнения визуализируемого сеанса проекта визуализации. В процессе обновления выполняется:

Механизм запроса только изменённых данных основан на абсолютном счётчике исполнения сессии. При внесении реальных изменений в атрибуты виджетов выполняется запоминание значения этого счётчика, что и позволяет идентифицировать изменённые атрибуты. Такой подход позволяет повысить производительность и уменьшить трафик, в случае доступа к движку СВУ через сеть.

Иерархически, модулем предусматривается возможность размещения страниц проекта как на главном окне исполнения (рис.3), так и вкладывая внутрь виджетов контейнеров, а также путем открытия дополнительных окон поверх основного.

Модулем поддерживается многоязычность, которая включается динамическим переводом сообщений OpenSCADA. Полученный язык передаётся модулем Protocol.HTTP и определяется путём и в последовательности:

Рис.1. Страница аутентификации.
Рис.2. Подключение или создание нового сеанса исполнения проекта СВУ.
Рис.3. Главное окно режима исполнения.

3 Представление базовых элементов (примитивов)

Данной версией модуля реализованы не все образы примитивов, заложенные проектом. В целом, проектом заложены примитивы:

Идентификатор Наименование Функция
ElFigure Элементарная графическая фигура

Примитив является основой отрисовки элементарных графических фигур со всевозможной комбинацией их в одном объекте. Предусматривается поддержка следующих элементарных фигур:

  • Линия.
  • Дуга.
  • Кривая Безье.
  • Заливка замкнутого пространства.

Для всех фигур, содержащихся в виджете, устанавливаются единые свойства толщины, цвета и т.д., также, предусматривается возможность указания вышеперечисленных атрибутов для каждой фигуры отдельно и их динамизация.

FormEl Элемент формы

Включает поддержку стандартных компонентов формы:

  • Редактирование строки.
  • Редактирование текста.
  • Флажок.
  • Кнопка.
  • Выбор из списка.
  • Список.
  • Дерево.
  • Таблица.
  • Слайдер.
  • Строка прокрутки.
Text Текст Элемент текста-метка. Характеризуется типом шрифта, цветом, ориентацией и выравниванием. Предусматривается поддержка аргументов.
Media Медиа Элемент отображения растровых и векторных изображений различных форматов, проигрывания анимированных изображений, проигрывание аудио-фрагментов и просмотр видео-фрагментов.
Diagram Диаграмма Элемент диаграммы с поддержкой возможности отображения нескольких потоков в реальном времени для: трендов (временных графиков), частотного спектра, XY диаграмм.
Protocol Протокол Элемент протокола — визуализатор сообщений программы, с поддержкой нескольких режимов работы.
Document Документ Элемент формирования отчётов, журналов и другой документации на основе доступных данных.
Box Контейнер Содержит механизм размещения-включения других виджетов для формирования новых, более сложных, виджетов и страниц конечной визуализации.
Function, в планах Функция API объектной модели OpenSCADA Невизуальный виджет, на стороне исполнения, позволяющий включать вычислительные функции объектной модели OpenSCADA в СВУ.

Модулем визуализатора предоставляется и используется ряд специфических атрибутов общего характера, информация о которых приведена в таблице. Эти атрибуты автоматически создаются визуализатором при их отсутствии и в момент первого запуска, или создаются пользователем в кадре указанной области, по необходимости.

Идентификатор (область) Имя Назначение
keepAspectRatio (главная страница) Сохранять пропорцию при масштабировании Сохранять пропорцию страниц при масштабировании.
stBarNoShow (главная страница) Не показывать строку статуса Скрыть строку статуса главного окна.

Рассмотрим реализацию каждого примитива более детально.

3.1 Примитив элементарной фигуры (ElFigure)

Реализована поддержка элементарных фигур: линии, эллиптической дуги, кривой Безье и заливка замкнутых контуров цветом и изображением; со свойствами:

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим вышеперечисленные элементарные фигуры.

WebVision wvis run elfig.png


3.2 Примитив текста (Text)

Реализована поддержка элемента текста со свойствами:

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры текста с использованием различных параметров.

WebVision wvis run txt ru.png


3.3 Примитив элемента формы (FormEl)

Реализована поддержка элементов формы на кадрах СВУ с заложенными свойства, включая следующие типы:

Реализованы режимы "Включен" и "Активен", а также передача изменений и событий в модель данных СВУ — движок.

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим вышеперечисленные элементы формы.

WebVision wvis run formel ru.png


3.4 Примитив отображения медиа-материалов (Media)

Реализована поддержка элемента отображения медиа-материалов со свойствами:

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры просмотра/проигрывания медиа-данных.

WebVision wvis run media.png


3.5 Примитив построения диаграмм (Diagram)

Реализована поддержка элемента построения диаграмм для типов "График", "Спектр" и "XY", со свойствами:

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим примеры диаграмм: "График", "Спектр" и "XY".

WebVision wvis run diag.png


3.6 Примитив формирования протокола (Protocol)

Реализована поддержка элемента формирования протокола со свойствами:

На рисунке представлена часть экрана с кадром, содержащим пример протокола.

WebVision wvis run prot ru.png


3.7 Примитив формирования отчётной документации (Document)

Реализована поддержка элемента формирования отчётной документации со свойствами:

В основе любого документа лежит XHTML-шаблон. XHTML-шаблон это тег "body" WEB-страницы, содержащий статику документа в стандарте XHTML 1.0, и элементы исполняемых инструкций на одном из языков пользовательского программирования OpenSCADA в виде <?dp {procedure} ?>. Результирующий документ формируется путём исполнения процедур и вставки их результата в документ.

Источником значений исполняемых инструкций являются атрибуты виджета этого примитива, а также все механизмы языка пользовательского программирования. Атрибуты могут добавляться пользователем и линковаться на реальные атрибуты параметров или-же являться автономными, значения которых будут формироваться в скрипте виджета. В случае со слинкованными атрибутами могут извлекаться значения из истории, архива.

На рисунке представлен кадр, содержащий пример документа.

WebVision wvis run doc ru.png


3.8 Примитив контейнера (Box)

Реализована поддержка примитива контейнера, по совместительству выполняющего роль страниц проектов. Данный примитив является единственным элементом-контейнером, который может включать в себя ссылки на кадры из библиотеки, формируя тем самым пользовательские элементы нужной конфигурации. Примитив реализует предусмотренные проектом свойства. Перечислим, по пунктам, свойства данного примитива:


4 Общая конфигурация модуля

Для настройки общего поведения, модулем предоставляется возможность настройки ряда параметров посредством интерфейса управления OpenSCADA (рис.4):

Рис.4. Страница конфигурации модуля.

5 Замечания

На данном этапе модуль может быть использован для построения реальных интерфейсов пользователя с поддержкой основных функций. Однако, отдельные проблемы могут возникать как по причине недоработанности, так и различия браузеров. Сейчас достаточно качественно обеспечена работоспособность на браузерах: Chromium (Google Chrome), FireFox, Opera, Konqueror.