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軟件變得越來越重要

現(xiàn)代機器設(shè)備很難僅僅依靠機械技術(shù)和電子技術(shù)來實現(xiàn)日益復雜的過程控制要求。對靈活性無止境的追逐，使得越來越多的過程控制需要通過軟件形式得以實現(xiàn)。mapp View正是貝加萊幫助客戶在這一趨勢中處于時代前沿的利器。

圖1 新機器新系統(tǒng)設(shè)計中，軟件開發(fā)的占比直線上升

而在這些軟件開發(fā)中，HMI的畫面設(shè)計往往又是耗費工程師時間的重要部分，因為經(jīng)常性的變更需求：客戶的需求變化、程序里的變量、流程、連接方式的調(diào)整都會需要HMI上對應做出調(diào)整。

當Web遇到自動化

貝加萊開發(fā)了mapp View技術(shù)用于解決這些問題，采用開放的Web技術(shù)結(jié)合OPC UA，其聚焦于如何為機器、產(chǎn)線提供一種全新的HMI開發(fā)與顯示新方案。通過運行于控制器上用Web技術(shù)開發(fā)的控件—遠程設(shè)備可以通過任意的移動終端如iPhone、Andriod平臺智能手機、IE瀏覽器等訪問機器上的數(shù)據(jù)。

mapp View提供了全新的HMI設(shè)計理念：

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

提供直接登錄互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)方式

無需網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的專業(yè)知識，mapp View是自動化工程師有力直觀的HMI開發(fā)工具

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

所有GUI功能封裝在功能塊中，動動鼠標就能完成配置

內(nèi)容和設(shè)計完全分開，最大程度滿足客戶的定制需求

機器控制器和HMI應用完全分開，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支持手勢控制來完成HMI應用。例如，僅僅通過點擊HMI屏幕進行操作，或者用兩根指頭完成某趨勢曲線細節(jié)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單。

更快，更容易，更直觀，這是手勢控制帶來的新體驗。通過手勢控制，可以使UI按鈕的設(shè)計更富現(xiàn)代感和流線型，也不會再混淆放大/縮小按鈕和頁面導航按鈕。雙手操作更是確保了重要的輸入數(shù)值，預防設(shè)備誤啟動。

圖3 手勢控制讓機器操作變得更快，更容易，更直觀

為不同用戶顯示所需內(nèi)容

作為多用戶系統(tǒng)，一個mapp View HMI應用可以針對不同的用戶權(quán)限自動同步地顯示不同內(nèi)容。對HMI開發(fā)者而言，只需預先定義好某個用戶角色的權(quán)限即可。用戶角色即可按設(shè)定的權(quán)限對內(nèi)容進行讀寫、修改等操作。不同的客戶化HMI內(nèi)容不需要進行單獨編程，卻可按權(quán)限同步顯示在不同HMI上，操作的用戶彼此獨立，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(shè)置。

mapp View采用基于角色的訪問控制，涉及用戶，角色和權(quán)限三方面。權(quán)限由角色分配，角色與用戶關(guān)聯(lián)。用戶可同時擁有不同角色。在整個系統(tǒng)中，用戶是“真實”的人，有自己的身份驗證信息，通過用戶ID和密碼在系統(tǒng)中證明自己的身份。角色用來描述用戶與系統(tǒng)特定任務的關(guān)系，如管理員，服務工程師或機器操作員。不同的角色對應不同的權(quán)限，完成不同的任務。當“真實”的用戶職責發(fā)生變化，只需賦予用戶新角色就能讓他擁有新權(quán)限，完成新任務。貝加萊應用了一個新的編輯器來提供數(shù)據(jù)點和用戶角色之間的鏈接概覽，從而方便分配操作權(quán)限，極大簡化復雜的多用戶應用。

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

為更好設(shè)計HMI推出的新控件

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

圖5 mapp View開發(fā)界面

對于可視化機器數(shù)據(jù)而言，表格和示意圖的使用越來越廣泛。用于高級報表服務的新mapp View小部件可以在客戶的HMI應用中增加各種類型的表格和示意圖。線型圖、條形圖、餅狀圖、點狀圖都可采用2D或3D的形式進行展現(xiàn)。另外，還可清晰提供重要數(shù)據(jù)和KPI的實時概覽。由于基于HTML5，使用mapp View圖表小部件具有動畫效果，如點擊即可放大顯示圖表中的詳細信息。HMI開發(fā)者在使用這些功能時，無需掌握專門的編程語言，只需定義好需要使用的數(shù)據(jù)即可。

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

對軟件開發(fā)者而言，模塊化生產(chǎn)線的頻繁變更是一個頗具困難的挑戰(zhàn)。使用新的mapp View小控件可以自由調(diào)整生產(chǎn)順序，讓這一挑戰(zhàn)變得簡單。在編程過程中，機械單元被定義為機器相對應的不同模塊和功能。在運行過程中，操作者只需拖動彼此獨立的步驟，將其放于需要的地方就能調(diào)整生產(chǎn)過程。這一調(diào)整可共享到系統(tǒng)中不同的HMI上。各步驟按需要進行串聯(lián)或并聯(lián)，在生產(chǎn)流程開始前，機器軟件會先確認技術(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(jié)構(gòu)文本中對簡單算法或整個機器人/CNC應用進行編程。這種編程可以在機器運行時進行，無需使用特別的軟件開發(fā)工具。

用戶自定義小部件

mapp View除了提供大量標準小部件，主題和樣式外，還允許客戶創(chuàng)建自己的小部件，修改已有小部件的尺寸和樣式。OEM廠商可以借此功能創(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用戶還可以將多個小部件存儲為一個組，例如將兩個輸入欄和一個按鈕存為一組，用作輸入用戶名，密碼及確認。通過這樣的方式，對常用界面內(nèi)容進行一次設(shè)計，就能多次反復使用，極大節(jié)約了開發(fā)時間。

未來，貝加萊還將推出更多新功能，讓用戶存儲自定義事件，動作和數(shù)據(jù)，并鏈接到小部件組中，以供隨時調(diào)用。

用于整個頁面的WYSIWYG編輯

WYSIWYG，所見即所得。即用戶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，也允許用戶在視圖中直接編輯文本、圖形、或文檔中的其他元素。現(xiàn)在，mapp View中也提供用于小部件定位和設(shè)計的可視化編輯器，該編輯器適用于整個頁面。這一工具特別適用于針對不同輸出媒介的HMI應用設(shè)計。

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

圖8 WYSIWYG編輯器，讓HMI設(shè)計更直觀

通過HMI應用方案進行嚴苛時限操作

在一些特殊應用場合，如對機器人或運動軸進行手動控制時，要求機器在操作者輸入后立即做出響應。現(xiàn)在，貝加萊推出的實時mapp View小控件，可以滿足通過HMI應用來實現(xiàn)嚴苛時限操作的需要。

采用專門的瀏覽器技術(shù)，確保在明確定義的時間范圍內(nèi)將信號傳輸?shù)娇刂破鳌：芏嗲闆r，實時小控件會忽略專門的手持式操作設(shè)備的請求，以區(qū)別實時小部件和常規(guī)小部件。當然，兩種小部件可以組合起來使用。

圖9 借助mapp View，HMI應用方案可以進行嚴苛的時限操作

mapp View使用公認的HTTPS和OPC UA標準，能確保數(shù)據(jù)傳輸安全。與貝加萊用戶角色管理系統(tǒng)相結(jié)合，保證僅有得到授權(quán)的用戶才能進行相應操作，同時，也確保數(shù)據(jù)不會受到系統(tǒng)外部的干擾。

圖10 mapp View支持基于OPC UA的訪問

在mapp View應用中可以直接使用任何來在于OPC UA服務器的數(shù)據(jù)。在共享的HMI環(huán)境中可以對來自不同廠商的控制器進行監(jiān)控和操作。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動型自動化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個業(yè)務單元。作為全球工業(yè)自動化領(lǐng)域的領(lǐng)導者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進的工程能力，為各個產(chǎn)業(yè)客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過工業(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軟件開發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業(yè)自動化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。