軟件變得越來(lái)越重要

現代機器設備很難僅僅依靠機械技術(shù)和電子技術(shù)來(lái)實(shí)現日益復雜的過(guò)程控制要求。對靈活性無(wú)止境的追逐，使得越來(lái)越多的過(guò)程控制需要通過(guò)軟件形式得以實(shí)現。mapp View正是貝加萊幫助客戶(hù)在這一趨勢中處于時(shí)代前沿的利器。

圖1 新機器新系統設計中，軟件開(kāi)發(fā)的占比直線(xiàn)上升

而在這些軟件開(kāi)發(fā)中，HMI的畫(huà)面設計往往又是耗費工程師時(shí)間的重要部分，因為經(jīng)常性的變更需求：客戶(hù)的需求變化、程序里的變量、流程、連接方式的調整都會(huì )需要HMI上對應做出調整。

當Web遇到自動(dòng)化

貝加萊開(kāi)發(fā)了mapp View技術(shù)用于解決這些問(wèn)題，采用開(kāi)放的Web技術(shù)結合OPC UA，其聚焦于如何為機器、產(chǎn)線(xiàn)提供一種全新的HMI開(kāi)發(fā)與顯示新方案。通過(guò)運行于控制器上用Web技術(shù)開(kāi)發(fā)的控件—遠程設備可以通過(guò)任意的移動(dòng)終端如iPhone、Andriod平臺智能手機、IE瀏覽器等訪(fǎng)問(wèn)機器上的數據。

mapp View提供了全新的HMI設計理念：

圖2 互聯(lián)網(wǎng)遇到自動(dòng)化 成就貝加萊mapp View

提供直接登錄互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方式

無(wú)需網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)知識，mapp View是自動(dòng)化工程師有力直觀(guān)的HMI開(kāi)發(fā)工具

100%借力網(wǎng)絡(luò )標準化，可以在任何輸出設備上完美顯示內容

所有GUI功能封裝在功能塊中，動(dòng)動(dòng)鼠標就能完成配置

內容和設計完全分開(kāi)，最大程度滿(mǎn)足客戶(hù)的定制需求

機器控制器和HMI應用完全分開(kāi)，可重復使用和修改HMI軟件或單獨GUI部件

降低維護費用，提高整體質(zhì)量。

手勢控制

新版mapp View支持手勢控制來(lái)完成HMI應用。例如，僅僅通過(guò)點(diǎn)擊HMI屏幕進(jìn)行操作，或者用兩根指頭完成某趨勢曲線(xiàn)細節的放大操作等。這一新功能讓HMI應用的創(chuàng )建變得前所未有的簡(jiǎn)單。

更快，更容易，更直觀(guān)，這是手勢控制帶來(lái)的新體驗。通過(guò)手勢控制，可以使UI按鈕的設計更富現代感和流線(xiàn)型，也不會(huì )再混淆放大/縮小按鈕和頁(yè)面導航按鈕。雙手操作更是確保了重要的輸入數值，預防設備誤啟動(dòng)。

圖3 手勢控制讓機器操作變得更快，更容易，更直觀(guān)

為不同用戶(hù)顯示所需內容

作為多用戶(hù)系統，一個(gè)mapp View HMI應用可以針對不同的用戶(hù)權限自動(dòng)同步地顯示不同內容。對HMI開(kāi)發(fā)者而言，只需預先定義好某個(gè)用戶(hù)角色的權限即可。用戶(hù)角色即可按設定的權限對內容進(jìn)行讀寫(xiě)、修改等操作。不同的客戶(hù)化HMI內容不需要進(jìn)行單獨編程，卻可按權限同步顯示在不同HMI上，操作的用戶(hù)彼此獨立，非常方便。例如，管理者的平板電腦上正在顯示KPI整體概況，而技術(shù)人員正在自己的筆記本電腦上修改機器設置。

mapp View采用基于角色的訪(fǎng)問(wèn)控制，涉及用戶(hù)，角色和權限三方面。權限由角色分配，角色與用戶(hù)關(guān)聯(lián)。用戶(hù)可同時(shí)擁有不同角色。在整個(gè)系統中，用戶(hù)是“真實(shí)”的人，有自己的身份驗證信息，通過(guò)用戶(hù)ID和密碼在系統中證明自己的身份。角色用來(lái)描述用戶(hù)與系統特定任務(wù)的關(guān)系，如管理員，服務(wù)工程師或機器操作員。不同的角色對應不同的權限，完成不同的任務(wù)。當“真實(shí)”的用戶(hù)職責發(fā)生變化，只需賦予用戶(hù)新角色就能讓他擁有新權限，完成新任務(wù)。貝加萊應用了一個(gè)新的編輯器來(lái)提供數據點(diǎn)和用戶(hù)角色之間的鏈接概覽，從而方便分配操作權限，極大簡(jiǎn)化復雜的多用戶(hù)應用。

圖4 mapp View 100%借力網(wǎng)絡(luò )標準化，可以在任何輸出設備上完美顯示內容

為更好設計HMI推出的新控件

mapp View中模塊化的控制元素被稱(chēng)為小控件，可以被方便地拖來(lái)拖去進(jìn)行配置。2017年，貝加萊新推出了100多個(gè)小部件。

圖5 mapp View開(kāi)發(fā)界面

對于可視化機器數據而言，表格和示意圖的使用越來(lái)越廣泛。用于高級報表服務(wù)的新mapp View小部件可以在客戶(hù)的HMI應用中增加各種類(lèi)型的表格和示意圖。線(xiàn)型圖、條形圖、餅狀圖、點(diǎn)狀圖都可采用2D或3D的形式進(jìn)行展現。另外，還可清晰提供重要數據和KPI的實(shí)時(shí)概覽。由于基于HTML5，使用mapp View圖表小部件具有動(dòng)畫(huà)效果，如點(diǎn)擊即可放大顯示圖表中的詳細信息。HMI開(kāi)發(fā)者在使用這些功能時(shí)，無(wú)需掌握專(zhuān)門(mén)的編程語(yǔ)言，只需定義好需要使用的數據即可。

圖6 使用新的mapp View小部件，可以在HMI中設計清晰生動(dòng)的表格和示意圖

對軟件開(kāi)發(fā)者而言，模塊化生產(chǎn)線(xiàn)的頻繁變更是一個(gè)頗具困難的挑戰。使用新的mapp View小控件可以自由調整生產(chǎn)順序，讓這一挑戰變得簡(jiǎn)單。在編程過(guò)程中，機械單元被定義為機器相對應的不同模塊和功能。在運行過(guò)程中，操作者只需拖動(dòng)彼此獨立的步驟，將其放于需要的地方就能調整生產(chǎn)過(guò)程。這一調整可共享到系統中不同的HMI上。各步驟按需要進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)，在生產(chǎn)流程開(kāi)始前，機器軟件會(huì )先確認技術(shù)可行性。

圖7 新的mapp View小部件為模塊化機器提供最大靈活性

另外，新推出的mapp View中還提供全文本編輯器小部件，可以在結構文本中對簡(jiǎn)單算法或整個(gè)機器人/CNC應用進(jìn)行編程。這種編程可以在機器運行時(shí)進(jìn)行，無(wú)需使用特別的軟件開(kāi)發(fā)工具。

用戶(hù)自定義小部件

mapp View除了提供大量標準小部件，主題和樣式外，還允許客戶(hù)創(chuàng )建自己的小部件，修改已有小部件的尺寸和樣式。OEM廠(chǎng)商可以借此功能創(chuàng )建自己的小部件庫，重復應用到不同新機器上。

除了單獨的小部件，mapp View用戶(hù)還可以將多個(gè)小部件存儲為一個(gè)組，例如將兩個(gè)輸入欄和一個(gè)按鈕存為一組，用作輸入用戶(hù)名，密碼及確認。通過(guò)這樣的方式，對常用界面內容進(jìn)行一次設計，就能多次反復使用，極大節約了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

未來(lái)，貝加萊還將推出更多新功能，讓用戶(hù)存儲自定義事件，動(dòng)作和數據，并鏈接到小部件組中，以供隨時(shí)調用。

用于整個(gè)頁(yè)面的WYSIWYG編輯

WYSIWYG，所見(jiàn)即所得。即用戶(hù)在視圖中所看到文檔與該文檔的最終產(chǎn)品具有相同樣式，也允許用戶(hù)在視圖中直接編輯文本、圖形、或文檔中的其他元素?，F在，mapp View中也提供用于小部件定位和設計的可視化編輯器，該編輯器適用于整個(gè)頁(yè)面。這一工具特別適用于針對不同輸出媒介的HMI應用設計。

對于典型應用，貝加萊提供預先設計的模板。HMI開(kāi)發(fā)者只需在可視化編輯器中打開(kāi)這些模板，就能很快按自己的需要完成設計。

圖8 WYSIWYG編輯器，讓HMI設計更直觀(guān)

通過(guò)HMI應用方案進(jìn)行嚴苛時(shí)限操作

在一些特殊應用場(chǎng)合，如對機器人或運動(dòng)軸進(jìn)行手動(dòng)控制時(shí)，要求機器在操作者輸入后立即做出響應?，F在，貝加萊推出的實(shí)時(shí)mapp View小控件，可以滿(mǎn)足通過(guò)HMI應用來(lái)實(shí)現嚴苛時(shí)限操作的需要。

采用專(zhuān)門(mén)的瀏覽器技術(shù)，確保在明確定義的時(shí)間范圍內將信號傳輸到控制器。很多情況，實(shí)時(shí)小控件會(huì )忽略專(zhuān)門(mén)的手持式操作設備的請求，以區別實(shí)時(shí)小部件和常規小部件。當然，兩種小部件可以組合起來(lái)使用。

圖9 借助mapp View，HMI應用方案可以進(jìn)行嚴苛的時(shí)限操作

mapp View使用公認的HTTPS和OPC UA標準，能確保數據傳輸安全。與貝加萊用戶(hù)角色管理系統相結合，保證僅有得到授權的用戶(hù)才能進(jìn)行相應操作，同時(shí)，也確保數據不會(huì )受到系統外部的干擾。

圖10 mapp View支持基于OPC UA的訪(fǎng)問(wèn)

在mapp View應用中可以直接使用任何來(lái)在于OPC UA服務(wù)器的數據。在共享的HMI環(huán)境中可以對來(lái)自不同廠(chǎng)商的控制器進(jìn)行監控和操作。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。