Go TwinCAT: Новый HMI для TwinCAT 3

С выходом новой системы человеко-машинного интерфейса (HMI), открытые системы Бекхофф изменяют подход к средствам разработки, программирования и дизайна интерфейсов промышленных систем. В отличии от проприетарных (закрытых) инженерных и коммуникационных систем, новый TwinCAT HMI позволяет использовать такие инструменты как Visual Studio® и HTML5 для разработки, а также защищенные протоколы HTTPS и WebSockets Secure (WSS) для передачи данных. При этом отсутствует зависимость от операционной системы, т. к. клиент взаимодействует с системой через браузер.

В таком ключе Бекхофф действительно разработал открытое и высокопроизводительное решение для современного мира, связанного коммуникациями и движущегося к Индустрии 4.0.

Предполагаемое время выхода TwinCAT 3 HMI – 3-й квартал 2016 года.

Преимущества

Эффективная и простая разработка за счет интеграции в Microsoft Visual Studio.
Не зависит от аппаратной платформы.
Ориентирован на веб-технологии: анимация, графика, дизайн (HTML5, JavaScript).
Мощная и гибкая архитектура.
Расширяемость за счет модулей.
Использование языков высокого уровня.
Привычный набор графических инструментов и ПО.

Из картинки выше, видно, что подсистема реального времени, посредством ADS-сервера, организует интерфейс для доступа к данным внутренней шины ПЛК. По прежнему существует возможность подключиться из программы написанной на языке высокого уровня к переменным ПЛК-задачи с помощью ADS.API и таким образом реализовать свою собственную систему визуализации данных.

Нововведение в том, что на этот раз TwinCAT предлагает упразднить задачу разработки собственной системы и воспользоваться уже готовой. Новая система представляет собой два новых слоя. Первый – это веб-сервер визуализации с "алармами" и расширениями (HMI Server Extension). Второй слой – веб-клиент работающий на стороне клиента в обычном веб-браузере. Поведением второго слоя также можно управлять с помощью скриптового языка JavaScript.

Все это уже было раньше, но оно не было настолько тесно интегрировано. Теперь же, после слияния System Manager'а и системы программирования PLC Control, в Visual Studio добавляется универсальная система разработки веб-визуализации.

Простота применения

Содержимое новой HMI строится как набор HTML5-страниц. Готовые шаблоны HTML5-страниц уже встроены в систему для ситуаций когда отсутствует или не требуется дизайнер, что тем не менее не мешает взять дизайнера и разработать свой собственный уникальный дизайн.

HMI такого вида может самостоятельно подстраиваться под ориентацию, пропорции или графическое разрешение экрана. Гибкость организации HMI – как набора модулей и HTML5-страниц, позволяет внедрять одни сложные элементы управления в другие. При этом сохраняется возможность использовать JavaScript для контроля и управления логикой работы клиентской стороны. Не обязательно уметь программировать на JavaScript, достаточно настроить элементы с помощью встроенного графического редактора.

Вывод на стороне клиента осуществляется через браузер, а т. к. браузеры сейчас есть на различных аппаратных платформах – HMI будет одинаково работать как на ARM или Core-i процессорах, так и на специализированных многоядерных платформах. При этом нет необходимости в адаптации или переработке содержимого HMI-страниц.

Логику HMI можно запрограммировать как на стороне клиента с помощью JavaScript, так и на стороне сервера. Такое разделение позволяет также защитить программный код как интеллектуальную собственность.

Организация связи и безопасность

Браузер общается с HMI-сервером напрямую, через защищенные протоколы HTTPS или WebSockets Secure (WSS). HMI-сервер, в свою очередь, общается с контроллером через различные протоколы: OPC UA, ADS (Automation Device Specification). Другие протоколы могут быть реализованы как серверные расширения.

Возможность использовать собственные расширение на стороне сервера позволяет легко использовать модули и функции как разработанные заново, так и привнесенные из других проектов. Это может быть логика технологического процесса написанная на C++ или .NET, а может быть и расширение, реализующее новый промышленный протокол.

TwinCAT HMI-сервер не ограничивается одной подсистемой реального времени, он может агрегировать данные с нескольких систем, т. е. объединять или просто делится информацией с несколькими клиентами.