RTIP - производственный Интернет-клиент, который всегда с тобой

 ПРОИЗВОДСТВО

Окончание. Начало см. в PCWeek/RE, N 16/2005, с. 33.

Взаимосвязи между таблицами отображаются графически посредством соединительных линий. Значение логических операторов передается цветом соединительной линии: например, оператор AND окрашивает отрезок в темно-оранжевый, а OR - в светло-оранжевый цвет. Благодаря графическому построителю выражений и его вспомогательным средствам запросы строятся визуально, причем относительно простые из них не требуют знания языка SQL. При необходимости SQL-выражение можно построить и явно - в отдельном окне построителя выражений (рис. 3). Для большей гибкости в запросах допустимо использовать переменные параметры, которые получают значения при выполнении.

Рис. 3. Запрос к реляционным источникам данных

Дополнительные коннекторы тревог (Alarm) и качества (Quality) настраиваются на специальные реляционные таблицы данных, содержащие результаты работы пакетов iFIX и VisualSPC соответственно. Для их настройки достаточно указать путь к этим таблицам.

Отображение информации реального времени

Данные, получаемые клиентами от сервера, отображаются в экранных формах. Пяти разным типам коннекторов RTIP соответствуют свои способы представления информации. Если построение экранной формы начинать с выбора источника данных, то в зависимости от его типа будут предложены возможные варианты отображения, что упростит проблему выбора адекватного представления информации.

Данные реального времени естественно представимы в своем исходном виде - числовом или строковом. Числовое значение источника может быть отображено на экране в виде числа без преобразования, но оно также представляется значениями видимых атрибутов экранных элементов - их цветом, формой, положением и т. п., что помогает быстрее и точнее осознать смысл данных. В RTIP поддерживается анимация видимых атрибутов объектов экранных форм в соответствии с данными реального времени, как это принято в SCADA-пакетах.

Рис. 4. Анимация объектов RTIP

Интерпретировать данные реального времени можно видимыми атрибутами девяти простых объектов, аналогичных объектам SCADA-пакета iFIX, - отрезка, ломаной, сектора, круга и т. д. Отображение числа различными оттенками цвета видимого объекта выполняется путем кусочно-постоянного табличного преобразования значений при помощи пороговых таблиц. Пороговые таблицы сохраняются в общем каталоге сервера, доступном всем пользователям RTIP, которые могут их применять для интерпретации данных. Например, для отображения в непрерывные атрибуты (такие, как положение, угол поворота, процент закраски) диапазон изменения источника линейно отображается в диапазон изменения параметра. Данный инструментарий во многом аналогичен средствам анимации SCADA-пакета iFIX, что облегчает автоматическое преобразование экранных форм iFIX в экранные формы RTIP. Благодаря этой возможности, в частности, пользователь RTIP увидит информацию реального времени примерно так же, как оператор, непосредственно управляющий процессом через iFIX (рис. 4).

Стандартным средством наблюдения за данными реального времени являются также временны/е тренды. Отображаемые источники составляют группу перьев на тренде. Для графического отслеживания доступны не только значения, но и другие поля источника данных. На одном и том же тренде можно отобразить значение тега, его дескриптор, текущую тревогу, инженерные единицы и другие атрибуты. При отображении на одном графике нескольких источников (перьев) их оси можно расположить рядом, справа, слева либо друг над другом. Кроме числовых источников на временно/м тренде могут отслеживаться и текстовые источники. Например, таким образом можно комментировать числовые данные, если одновременно со значением тега выводится текстовое описание этого события, хранящееся в некотором другом теге.

Во временно/м тренде значения источников рассматриваются как функция от времени. Но в качестве независимого аргумента можно принимать не только время, но и некоторый источник данных, а значения других источников рассматривать как функцию от него. Для представления информации в таком виде применяется графический объект XY-тренд. В этом объекте может быть одна независимая переменная, определяющая на графике Х-координату, но зависимых источников, определяющих координаты по оси Y, может быть несколько. За независимый аргумент принимается источник, стоящий на первом месте в списке перьев XY-тренда, а остальные перья рассматриваются как функции от него. Эту зависимость можно легко обратить, поменяв местами источники Х и Y. Одновременно с построением зависимостей Y от X строится их линейная аппроксимация.

Отображаемые на тренде данные могут быть скопированы в буфер Windows, откуда затем вставлены в другие приложения, например в Word или Excel. Для числовых перьев можно выделять цветом их значения, выходящие за верхнюю или нижнюю границы, задаваемые для каждого пера индивидуально. При просмотре допускается изменить группу перьев, открыть график на весь экран, изменить стиль отображения, скорректировать и расположить разными способами комментарии к графику, распечатать либо экспортировать график в CSV-, JPG- или PNG-формат. Отдельные перья могут быть скрыты, чтобы не мешать просмотру других зависимостей.

Отображение данных истории

Отображение исторических источников, так же как и данных реального времени, возможно либо в виде числовых или строчных данных, либо как временных трендов или XY-графиков. Различие состоит в том, что для исторических источников следует дополнительно указывать период времени отображения. Для связи по данным задается момент выборки, а для трендов - начальное и конечное время отображения. Управлять временем выборки данных истории можно при помощи связей с объектами на экранной форме, позволяющими задавать время. Наиболее просто для этой цели применить специальные временные объекты - например, панель управления временем, задающую отметку начала и конца запроса истории. При изменении времени в этих объектах соответственно будет меняться и запрос. Для анализа трендов истории и трендов реального времени существуют одинаковые возможности. Источники истории могут использоваться для анимации атрибутов видимых объектов.

Данные истории выводятся в виде исторической таблицы. При этом здесь могут быть отображены и другие сохраненные в архиве поля тега - временная метка, имя интерфейса сбора данных и т. д. Таблицу можно перелистывать, распечатывать, экспортировать в CSV-формат и копировать в буфер Windows, а оттуда вставлять ее, например, в Excel. По сравнению с трендами таблица имеет дополнительную возможность интерпретировать отображаемые значения цветом путем табличного преобразования значения параметра. Это облегчает восприятие значения и привлекает внимание к отдельным данным.

Для источника Proficy Historian есть специальный вид трендов - по событиям. События задаются условиями на значения тегов. В условии может одновременно фигурировать до трех тегов. В частности, это позволяет представлять серийные (batch) процессы по стандарту S88 - как состоящие из операций, фаз и шагов. На одном графике может быть отображено несколько событий. Кроме того, для трендов и таблиц с источниками из архива Proficy Historian можно добавлять аннотации, которые помещаются в архив.

Реляционные данные

Третий основной источник информации при анализе и планировании производственных процессов - реляционные источники. В этом качестве могут выступать не только обычные реляционные базы данных, но и любые хранилища, располагающие ODBC-драйвером или OLE DB-провайдером. Например, упомянутый выше источник реального времени SCADA-пакет iFIX, а также его историческая подсистема имеют ODBC-драйверы, а к историям Historian и PI System есть OLE DB-провайдеры, и поэтому к ним тоже можно обращаться как к реляционным источникам. Результатом такого обращения является двумерная таблица, в которой по строкам располагаются записи, состоящие из полей определенного типа. Естественным представлением реляционной таблицы в RTIP является табличное. К ее аналитическим возможностям относится цветовая анимация числовых значений.

Кроме того, для реляционных источников возможно графическое представление в виде столбчатых, круговых и линейных диаграмм категорий. При этом таблица рассматривается как набор категорий. Каждая категория состоит из серии значений. В столбчатой диаграмме расположенные рядом закрашенные столбцы позволяют наглядно сопоставить значение серий внутри категории. При отображении таблицы с помощью круговой диаграммы каждый круг соответствует своей категории и показывает процент от суммы значений всех входящих в нее серий. В линейной диаграмме для серий строятся кусочно-линейные графики. По оси Х располагаются номера категорий, а по оси Y откладываются значения категории для выбранной серии. Эти значения соединяются между собой отрезками.

При конфигурировании диаграммы категорий следует выбрать, что в отображаемой таблице соответствует категории, а что серии - столбец или строка. Однотипные значения в таблице обычно располагаются по столбцам, поэтому для их отображения в виде столбчатой или круговой диаграммы категории должны соответствовать столбцу. При отображении в виде линейной диаграммы по столбцам таблицы должны располагаться серии (рис. 5).

Для удобства восприятия внешнее оформление диаграммы настраивается в широких пределах: выбираются цвета серий и стиль закраски, расположение и шрифт пояснений, толщина и стиль линий и другие параметры. Соответствие категорий и серий строкам или столбцам таблицы, так же как тип диаграммы категорий или длина серий, при выполнении может быть изменено с помощью меню правой кнопки мыши. Диаграмма категорий может быть скопирована в буфер Windows, распечатана, экспортирована в CSV-формат или сохранена как точечный рисунок.

Отображение и анализ других источников информации

Для отображения данных из источников ODBC-тревог, сообщений iFIX и параметров качества VisualSPC применяются специальные экранные объекты. Объект отображения тревог и сообщений iFIX имеет вид таблицы, в которой столбцы сопоставлены со стандартными полями реляционной таблицы тревог и сообщений (имя узла, дата и время поступления, имя тега, его описание и т. п.). Удобство работы с этим объектом заключается в том, что отображение в нем тревог и сообщений iFIX не требует никаких дополнительных настроек. Достаточно вынести на экран этот объект и связать его с коннектором тревог. Отображаемые тревоги и сообщения фильтруются по имени узла, дате и другим признакам, причем здесь можно запрашивать не всю таблицу целиком, а по частям. Это экономит время сервера при обращении к большим таблицам с тревогами и сообщениями.

Рис. 5. Диаграммы категорий

Для отображения показателей качества из статистических таблиц также применяются специальные объекты - статистические диаграммы качества, в которых отображаются статистические функции оценки качества - средние значения по выборке, гистограммы, кривые нормального распределения, критические границы для нормального распределения и другие показатели. При этом можно настраивать организацию выборок данных для расчета статистик.

Кроме того, клиент RTIP сохраняет все возможности документориентированной среды Internet Explorer, позволяющие щелчком мыши открывать Интернет-страницы и другие документы, с которыми связаны определенные приложения - например Word, Excel или PowerPoint. При этом сформировать ссылку на документ можно без всякого программирования - путем вставки в дерево проекта RTIP из меню правой кнопки. Вставка ссылки на некоторый документ в экранную форму осуществляется при помощи объекта Hyperlink из инструментального меню в среде конфигурирования RTIP или путем вызова документа из специального объекта - кнопки. Кнопка также может применяться для выполнения набора стандартных команд - входа другого пользователя RTIP, отправки значения в некоторый источник реального времени, распечатки текущей формы, открытия экранной формы, загрузки динамических подстановок и некоторых других операций.

Клиент RTIP - "тонкий", но не слабый

В начале статьи утверждалось, что пакет Real Time Information Portal может при минимальном нестандартном ПО предоставить пользователям практически полный и универсальный доступ к производственной информации. Это достигается за счет применения специальной клиент-серверной архитектуры, где сервер обеспечивает соединение с источниками данных, а на клиенте соответствующая информация отображается в наглядных экранных образах. Программным обеспечением клиента служат Internet Explorer компании Microsoft и Java-аплеты. Необходимое минимальное ПО на клиенте устанавливается автоматически при первом обращении к серверу. Клиенты этого портала имеют доступ к информации реального времени из SCADA-систем и ОРС-источников, к истории ведущих пакетов PI System и Proficy Historian, к реляционным базам данных и ко всему многообразию документов, открываемых из веб-браузера. Пользовательский интерфейс способствует самостоятельному построению персонального рабочего места. Пакет RTIP обеспечивает надежный и активный доступ к оперативной, исторической, деловой и другой информации о производственных процессах при минимуме нестандартного ПО и не требует специального сопровождения. Поэтому он является инструментом для эффективного решения задач контроля, анализа и оперативного планирования производства на уровне MES-приложений.