Визуальная студия Food Runtime, что это такое

Обновлено: 21.11.2024

Сегодняшнее программное обеспечение для управления процессами призвано упростить настройку интерфейсов машин как для инженеров, так и для операторов

ICONICS KPIWorX — это мощный инструмент самообслуживания для визуализации и анализа любого процесса производства продуктов питания и напитков. Фото предоставлено ICONICS

Скорее всего, вы использовали одну и ту же программу HMI, MES или SCADA в течение некоторого времени в своей работе, а также обновляли несколько версий. Поставщики этих продуктов прилагают все усилия, чтобы сделать свое программное обеспечение обратно совместимым с оборудованием и операционными системами, а также создать новые функции, которые нужны пользователям.

Задача состоит в том, чтобы сделать окно управления системами и их данными прозрачными, а также предоставить информацию, необходимую оператору, без дополнительных кнопок и сигналов тревоги. Кроме того, пользователи ищут системы, которые работают на заводских терминалах, планшетах и телефонах и имеют согласованный интерфейс при подключении к устройствам. Кроме того, программное обеспечение должно быть простым в настройке и программировании для инженеров.

Повышение удобства использования для разработчиков систем управления и конечных пользователей

Программное обеспечение HMI/SCADA должно быть простым как для программистов, так и для конечных пользователей, таких как операторы предприятий. По словам Леандро Коэли, исполнительного вице-президента по консультационным услугам в ADISRA, один из подходов, который ADISRA применила со своим программным обеспечением SmartView HMI/SCADA, заключается в том, чтобы предоставить сборщикам систем управления и программистам возможность вносить изменения в работающее приложение во время выполнения. Это включает в себя создание, настройку, удаление и изменение тегов, триггеров, планировщика, сигналов тревоги, драйверов, базы данных и истории.

Шаблоны необходимы. Коэли говорит, что шаблон HMI/SCADA может быть построен для машины/процесса/линии. Затем этот шаблон можно добавить в приложение во время выполнения и легко настроить с помощью предустановленных пользовательских интерфейсов и логики перетаскивания, которые изначально были предопределены в среде разработки.

На стороне пользователя визуальные возможности системы во время выполнения с ее интуитивно понятным графическим интерфейсом и предварительно настроенным подходом обеспечивают простую настройку для нескольких машин или линий. По словам Коэли, платформы более гибкие, что позволяет гибко настраивать приложения и быстро развертывать их в ходе операций.

Возможности адаптивной настройки во время выполнения позволяют конечному пользователю производственного цеха, практически не умеющему программировать, модифицировать свое приложение HMI/SCADA во время выполнения для удовлетворения своих конкретных потребностей, таких как создание информационных панелей и компоновок экранов, добавление или изменение ПЛК, настройка или изменение сигналов тревоги, трендов и рецептов, — добавляет Коэлли.

Рич Карпентер (Rich Carpenter), генеральный менеджер по управлению продуктами подразделения программного обеспечения для автоматизации машин Emerson, говорит, что Emerson объединила прикладное программное обеспечение в две основные цепочки инструментов. Один для приложений управления машинами на основе IEC61131, а другой для программных приложений автоматизации, связанных с подключением, локальным ЧМИ, полным производственным мониторингом и диспетчерским управлением.

«Что касается программного обеспечения для автоматизации, это существенно сокращает время обучения конечных пользователей, которым часто требуется один инструмент для локального ЧМИ, другой для сбора и распространения данных и еще один для приложений ЧМИ/SCADA», — говорит Карпентер. «Мы также предоставили возможность «Wizard Development», которую мы используем внутри, чтобы упростить задачу развертывания аналитических приложений предприятия. Мастер задает несколько обязательных вопросов, а затем автоматически создает конфигурацию. Все это помогает снизить нагрузку на интеграторов/разработчиков заводского программного обеспечения».

Компания Emerson устранила необходимость в написании сценариев для реализации основных функций, таких как заданные значения или изменения экрана. OPC UA служит основным коммуникационным протоколом для ПЛК/ПАК, связи, локального ИЧМ, диспетчерского управления и приложений производственной аналитики. С помощью этой общей магистрали данных легко один раз разработать приложение и применить его к оборудованию даже от разных поставщиков.

Emerson предлагает портфолио приложений Movicon, тщательно скоординированных и предлагающих мастеров, чтобы конечные пользователи могли быстро и легко разрабатывать приложения для подключения, локального ЧМИ, диспетчерского управления и производственной аналитики. Изображение предоставлено Emerson

Для операторов и других конечных пользователей системы наличие одного общего набора правил для взаимодействия с оборудованием — будь то в приложении диспетчерского управления, управления машинами или IIoT — упрощает обучение конечных пользователей и удобство использования. Благодаря управлению голосом и жестами также возможны нетрадиционные способы взаимодействия с системой, добавляет Карпентер.

По аналогии с описанием Карпентера, конфигурацию большинства проектов часто можно рассматривать как "визуализацию" или "серверные" функции, две отдельные, но взаимосвязанные части процесса проектирования, – говорит Джотам Килдеа, руководитель ICONICS/инженер-инженер по продажам решений. . На стороне сервера ICONICS использует среду Workbench с различными инструментами автоматической настройки и массового развертывания для ускорения разработки. Шаблоны здесь играют ключевую роль, поскольку ICONICS использует модель, ориентированную на активы, для организации всех соответствующих аспектов оборудования, таких как подключение к данным, ведение истории данных, оповещение и аналитика.

"С точки зрения визуализации, возможность повторного использования и масштабируемость дизайна стали ключом к успеху нашей платформы в создании интерфейсов, которые можно быстро развертывать и которые ориентированы на будущее", – добавляет Килдеа. «Здесь мы действительно думаем о потребностях интегратора, поскольку в конфигурации есть инструменты, которые облегчают пользователям повторное использование стандартных символов и основных элементов управления, так что их не только легко настроить и запустить, но также можно адаптировать для сохранения совместимости с решение по мере развития и изменения проекта».

Более тесные связи облегчают жизнь

Возможность подключения имеет жизненно важное значение для цифровизации производственных цехов и включает в себя не только подключение систем и устройств, таких как ПЛК, контроллеры и датчики. По словам Коэли, также важно добиться бесшовной взаимосвязи между прикладными программами, такими как базы данных, другие HMI/SCADA, системой управления производством (MES) и системой планирования ресурсов предприятия (ERP).

Если есть один важный аспект подключения, OPC UA и OPC DA являются ключевыми протоколами для связи между собой ПЛК, контроллеров, датчиков и других устройств, таких как роботы, считыватели штрих-кодов и конвейеры, и все трое наших собеседников говорили об этом. достоинства OPC UA.

Программное обеспечение ADISRA SmartView HMI/SCADA включает в себя множество функций, обеспечивающих согласованность, упрощенное обучение и простоту использования для разработчиков и конечных пользователей. Изображение предоставлено ADISRA

«Мы стремимся использовать общие протоколы с многолетней историей во всех сетях управления по всему миру, такие как OPC UA, Modbus и CC-Link, а также широко распространенные протоколы, более распространенные в корпоративной сети, такие как MQTT, AMQP ( расширенный протокол очередей сообщений), REST (передача репрезентативного состояния) и другие», — говорит Килдеа из ICONICS. Этот подход обеспечивает универсальный набор параметров для подключения к данным процесса, а также прочную основу для интеграции с другими приложениями и дальнейшего анализа этих данных.

Функции шлюза данных в продуктах Movicon тщательно разработаны для поддержки всех аспектов подключения, — говорит Карпентер из Emerson. Данные могут поступать по традиционным протоколам, таким как Modbus, но затем очищаются и преобразуются в OPC UA, поэтому, в свою очередь, их можно публиковать через OPC UA, MQTT или любой другой протокол устройства. Данные также можно направлять в базу данных через SQL или регистрировать непосредственно в облаке через SQL Azure.

Подключение также включает в себя разрушение "хранилищ данных", которые представляют собой наборы данных, хранящихся в различных системах, но недоступных другим системам легко или полностью, – говорит Коэли. Важно, чтобы пакет HMI/SCADA имел встроенную возможность передачи данных. Ищите HMI, которые подключаются к любой базе данных SQL (Microsoft SQL Server, MySQL, Sybase, Oracle) или Microsoft Access, а также к системам MES и ERP.

Другие варианты подключения включают простой протокол управления сетью (SNMP) и MQTT. HMI, такой как SmartView, использует SNMP для обмена информацией с различными устройствами в сети. SNMP позволяет пользователям интегрировать свои промышленные устройства с системой управления сетью или системой управления услугами. MQTT – это протокол, позволяющий интегрировать приложения HMI с облачными вычислениями, хранилищем больших данных или облачными аналитическими инструментами.

Связь имеет жизненно важное значение для оцифровки производственных цехов и включает в себя больше, чем просто подключение систем и устройств, таких как ПЛК, контроллеры и датчики.

От рабочего стола к веб-интерфейсу

ICONICS была основана в 1986 году, когда символьная графика (без графического интерфейса пользователя) была доступна в DOS или IBM OS/2, а несколько лет спустя — в Windows NT. Экраны с разрешением 640 x 480 пикселей были нормой, а 1024 x 768 – еще в ближайшем будущем.

За последние несколько лет в Kildea произошли значительные изменения: 90 % решений ICONICS сегодня основаны на графических веб-интерфейсах. «Этот сдвиг произошел по многим причинам, но некоторые из основных заключаются в том, что природа «тонкого клиента» веб-развертывания означает отсутствие зависимости установки или программного обеспечения от клиентской станции, а также скорость и легкость, с которой компании могут внедрять выпускать обновления и корректировки своих приложений», — говорит он.Благодаря единой среде разработки пользователи могут программировать традиционные графические или веб-интерфейсы без каких-либо специальных знаний.

"С точки зрения технологии и развертывания графические веб-интерфейсы предпочтительнее из-за того, что HTML5/SVG не занимает много места и не требует развертывания в браузере", – говорит Карпентер. Emerson полностью поддерживает этот подход с помощью интегрированной среды разработки (IDE) в Movicon. «Однако в HTML5/SVG есть ограничения, которые могут препятствовать расширению возможностей операторов, когда бизнес-логика должна быть реализована на стороне клиента. По этой причине мы одновременно поддерживаем широкие возможности работы с клиентами с помощью WPF/XAML в одной и той же среде IDE».

Как и многие современные поставщики, основная философия Emerson заключается в том, чтобы один раз создать приложение и иметь возможность развернуть его на любом устройстве, будь то браузер, мобильное устройство или консоль оператора. Придерживаясь этой философии, компания Emerson раздвинула границы возможностей HTML5/SVG, максимально устранив необходимость в написании сценариев на стороне клиента, но при этом, по словам Карпентера, обеспечила все возможности полнофункциональных клиентов.

Знание пользовательского приложения, процесса, предпочтений и среды будет важным фактором при принятии решения: Интернет или графический интерфейс? «Традиционный графический интерфейс важен для процессов, требующих настройки или тщательного мониторинга, когда кто-то действительно должен физически присутствовать рядом с машиной», — говорит Коэли из ADSIRA. Например, критически важные для безопасности элементы управления требуют более тщательного контроля.

ListBox представляет собой элемент управления Windows, отображающий список элементов для пользователя. Пользователь может выбрать элемент из списка. Он позволяет программисту добавлять элементы во время разработки с помощью окна свойств или во время выполнения.

Давайте создадим список, перетащив элемент управления ListBox из панели инструментов на форму.

Вы можете заполнить элементы списка либо из окна свойств, либо во время выполнения. Чтобы добавить элементы в ListBox, выберите элемент управления ListBox и перейдите в окно свойств для свойств этого элемента управления. Нажмите кнопку с многоточием (. ) рядом со свойством Items. Откроется диалоговое окно Редактор набора строк, в котором можно ввести значения по одному в строке.

Свойства элемента управления ListBox

Ниже приведены некоторые часто используемые свойства элемента управления ListBox.

Разрешить выбор

Получает значение, указывающее, позволяет ли ListBox в настоящее время выбирать элементы списка.

Стиль границы

Получает или задает тип границы, нарисованной вокруг списка.

Ширина столбца

Gets of устанавливает ширину столбцов в многостолбцовом списке.

Горизонтальный экстент

Получает или задает область горизонтальной прокрутки списка.

Горизонтальная полоса прокрутки

Получает или задает значение, указывающее, отображается ли в списке горизонтальная полоса прокрутки.

Получает или задает высоту элемента в списке.

Получает элементы списка.

Несколько столбцов

Получает или задает значение, указывающее, поддерживает ли список несколько столбцов.

ПрокручиватьВсегдаВидимо

Получает или задает значение, указывающее, отображается ли вертикальная полоса прокрутки всегда.

Выбранный индекс

Получает или задает отсчитываемый от нуля индекс текущего выбранного элемента в списке.

Выбранные индексы

Получает коллекцию, содержащую отсчитываемые от нуля индексы всех выбранных в данный момент элементов в списке.

Выбранный элемент

Получает или задает текущий выбранный элемент в списке.

Выбранные элементы

Получает коллекцию, содержащую элементы, выбранные в данный момент в списке.

Выбранное значение

Получает или задает значение свойства члена, указанного свойством ValueMember.

Режим выбора

Нет
Один
Мультипростой
Многорасширенный

Получает или задает значение, указывающее, отсортированы ли элементы в списке в алфавитном порядке.

Получает или ищет текст выбранного в данный момент элемента в списке.

Получает или задает индекс первого видимого элемента списка.

Методы элемента управления ListBox

Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых методов элемента управления ListBox.

Начать обновление

Предотвращает отрисовку элемента управления до тех пор, пока не будет вызван метод EndUpdate, пока элементы добавляются в ListBox по одному.

Очистить выбранное

Отменяет выбор всех элементов в ListBox.

Возобновляет отрисовку списка после того, как он был отключен методом BeginUpdate.

Находит первый элемент в ListBox, который начинается со строки, указанной в качестве аргумента.

НайтиТочнуюСтроку

Находит первый элемент в ListBox, точно соответствующий указанной строке.

Получить выбранное

Возвращает значение, указывающее, выбран ли указанный элемент.

Установить выбранное

Выбирает или снимает выделение с указанного элемента в ListBox.

OnSelectedIndexChanged

Вызывает событие SelectedIndexChanged.

OnSelectedValueChanged

Вызывает событие SelectedValueChanged.

События элемента управления ListBox

Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых событий элемента управления ListBox.

Происходит при выборе списка.

SelectedIndexChanged

Происходит при изменении свойства SelectedIndex списка.

Подробный список свойств, методов и событий элемента управления ListBox см. в документации Microsoft.

Пример 1

В следующем примере давайте добавим список во время разработки и добавим в него элементы во время выполнения.

Выполните следующие действия –

Перетащите на форму две метки, кнопку и элемент управления ListBox.

Установите свойство Text первой метки, чтобы предоставить заголовок "Выберите свое любимое направление для получения высшего образования".

Установите свойство Text второй метки, чтобы указать заголовок "Назначение". Текст на этой метке изменится во время выполнения, когда пользователь выберет элемент в списке.

Нажмите на поле со списком и кнопки управления, чтобы добавить следующие коды в редакторе кода.

Когда приведенный выше код выполняется и запускается с помощью кнопки «Пуск», доступной на панели инструментов Microsoft Visual Studio, отображается следующее окно —

Когда пользователь выбирает пункт назначения, текст во второй метке меняется –

При нажатии кнопки «Выбрать» отображается окно сообщения с выбором пользователя —

Пример 2

В этом примере мы заполним список элементами, получим общее количество элементов в списке, отсортируем список, удалим некоторые элементы и очистим весь список.

Дизайн формы —

Добавьте следующий код в окно редактора кода —

Разработка системы искусственного интеллекта для объективизации качества винограда, помещенного в ящики, в качестве контрольной точки на входе и в качестве управленческой поддержки цепочки поставок сырья.

Для клиента система является важным элементом отслеживания продукта (от поля до бутылки) и ключевым информационным элементом для повышения эффективности производства и обеспечения высоких стандартов качества для конечного потребителя.

Отправная точка

Контроль качества поступающего винограда осуществлялся вручную опытными операторами, что занимало много времени и сопровождалось высоким риском ошибки из-за субъективности суждения.

Решение реализовано

Система использует методы глубокого обучения для предварительного распознавания качества винограда на основе автоматической обработки изображений ящиков сверху вниз.

Модель классификации основана на разделении изображений на «фрагменты» и определении отдельных фрагментов как принадлежащих к определенному классу, а затем классификации всего изображения.

Система также выделяет определенные области изображения, соответствующие частям продукта, пораженным листвой, ложной мучнистой росой, гнилью, посторонними материалами или другими общими повреждениями, предоставляя карту областей более высокого или более низкого качества на коробках.

Камера получает изображения, загруженные в AI-go Studio и используемые для обучения модели классификации, которая идентифицирует в изображениях наличие различных классов качества, определенных пользователем. Используя несколько правил, определенных на основе параметров качества, определенных пользователем, AI-go обеспечивает общую классификацию винограда, помещенного в ящики.

Модель, обученная и протестированная, была затем развернута в рабочей среде с помощью AI-go Runtime, что позволило использовать службу мониторинга, необходимую для поддержания производительности и точности модели с течением времени, и интегрировать ее с платформой сбора данных клиента.

Результаты

Время обучения модели ~ 30 минут

Время вывода модели ~ 280 мс

Объективизация оценки качества. Оценка качества становится более надежной с течением времени, и можно вернуться к конкретным областям, классифицированным сетью, чтобы объяснить результат и сравнить его с другими.

Лучшее обнаружение аномалий — даже в неоптимальных визуальных условиях.

Точное обнаружение некачественных областей.

Подход, основанный на данных. Для клиента система является важным элементом отслеживания продукта (от поля до бутылки) и ключевым информационным элементом для повышения эффективности производства и обеспечения высоких стандартов качества для конечного потребителя.

Как выглядит решение HMI будущего? Как можно в будущем придать важнейшему пользовательскому интерфейсу дизайн, охватывающий всю отрасль, чтобы обеспечить максимальную эффективность оператора и оптимальный комфорт для пользователя? Сегодня Beckhoff прокладывает путь к следующему поколению решений HMI с TwinCAT HMI: теперь TwinCAT интегрирует человеко-машинный интерфейс непосредственно в знакомую среду Microsoft Visual Studio®. Программирование не требуется, поскольку конфигурация легко выполняется с помощью графического редактора TwinCAT HMI. Как бы ни была проста конфигурация, обработка также легко адаптируется: это веб-решение, основанное на HTML5 и JavaScript, действует «отзывчиво», независимо от операционной системы, браузера и устройства. Мощная базовая архитектура делает возможным множество сценариев применения: от решения для отображения на локальной панели до концепций с несколькими клиентами, несколькими серверами и несколькими средами выполнения. Отдельные расширения могут быть быстро реализованы через определенные интерфейсы; сочетание стандартных элементов управления и нестандартных элементов дизайна облегчает индивидуализацию и дифференциацию.

Товары

ТЕ2000

ЧМИ (человеко-машинный интерфейс) TwinCAT 3 интегрируется в хорошо известную среду разработки Visual Studio®. Основанный на новейших веб-технологиях (HTML5, JavaScript), он позволяет пользователю разрабатывать независимые от платформы пользовательские интерфейсы, которые являются отзывчивыми, то есть они автоматически адаптируются к разрешению, размеру и ориентации экрана. С помощью графического редактора WYSIWYG (что видишь, то и получаешь) элементы управления можно легко упорядочивать с помощью перетаскивания и связывать с переменными в реальном времени.

TF2000

Сервер TwinCAT 3 HMI — это модульный веб-сервер, обеспечивающий человеко-машинный интерфейс (ЧМИ). Он поддерживает все классы процессоров от ARM до многоядерных. Мощная архитектура позволяет реализовать широкий спектр сценариев приложений: от решений с локальными панелями до концепций с несколькими клиентами, несколькими серверами и несколькими средами выполнения.

TF20x0

Сервер TwinCAT 3 HMI в стандартной комплектации включает подключение к одному клиенту (браузеру). Дополнительные клиентские пакеты доступны для одновременного установления дополнительных соединений, например. на мобильное устройство или панель. Дополнительные пакеты доступны для 1, 2, 3, 5, 10, 20, 25 или 100 клиентов. Количество поддерживаемых клиентов не привязано к используемым устройствам, сервер HMI подсчитывает только одновременные (браузерные) соединения.

TF2110

Унифицированная архитектура OPC — это независимый от поставщика коммуникационный интерфейс для связи TwinCAT или других контроллеров. Расширение включает клиент OPC UA, который позволяет интегрировать сервер OPC UA.

TF2200

TF2300

Программный осциллограф TwinCAT 3 HMI Scope можно использовать для отображения временных последовательностей с высоким разрешением. Расширение позволяет интегрировать программный осциллограф в ЧМИ TwinCAT и обеспечивает готовое управление осциллографом.

Читайте также: