IMPARIAMO AD ANIMARE GLI OGGETTI GRAFICI DEI SISTEMI DI MONITORAGGIO SCADA E HMI

Grafica 2d e 3d nei sistemi hmi e scada

Benvenuto nella settima lezione del corso gratuito di programmazione sistemi di monitoraggio SCADA e HMI. Oggi impariamo quali sono i link d’animazione più utilizzati nelle diverse suite di programmazione; siano esse per pannelli operatore che per grandi sistemi di monitoraggio, controllo e raccolta dati.

Novità automazione e plc

Generalità sui link di programmazione grafica e di comando.

Quando si programma un sistema di supervisione la possibilità di animare gli oggetti è tanto importante quanto quella di comunicare e raccogliere dati dalle apparecchiature in campo.
Non solo, oltre alla visualizzazione, i link permettono anche di creare oggetti che eseguono comandi a partire dalla grafica, in pratica utilizzando l’interazione con la tastiera, il mouse oppure lo schermo tattile, la grafica ci permette anche di eseguire azioni: si pensi per esempio ai pulsanti di comando, agli switch (selettori) e agli sliders (selettori a scorrimento).

Nella prossima immagine vediamo come avviene l’animazione delle pagine e i comandi verso il campo: il sistema interpreta i link di programmazione utilizzando le variabili che vengono lette e scritte da e verso il campo. La direzione del flusso di dati è verso l’alto quando si animano gli oggetti grafici e verso il basso quando dagli oggetti grafici si impartiscono comandi (interni o esterni verso il campo).

Schema funzionamento sistema SCADA e HMI

Un monitoraggio con sinottici e pagine informative ben fatti permettono a chi opera sui macchinari e sulle linee di produzione di lavorare in modo migliore, e di avere a portata d’occhio tutte le informazioni necessarie a svolgere i propri compiti.

Nella creazione dei sinottici oltre a usare parti grafiche statiche, un grosso ruolo viene assunto dagli oggetti animati e, a seconda del tipo di applicazione e soprattutto delle funzioni che i sistemi scelti per costruire i monitoraggi mettono a disposizione, i tipi di animazione saranno diversi.

Nei prossimi paragrafi analizzeremo i principali tipi di link d’animazione che sono comuni a molti dei sistemi di programmazione monitoraggi.

Il modo di creare le animazioni degli oggetti può differire da sistema a sistema ma i concetti che impariamo in questa lezione saranno sempre validi; si tratterà solamente di cercare nel manuale di istruzioni o nella guida online del software scelto come fare le cose che ci servono.

Ecco ora i principali link di animazione e quelli di comando, partiamo da quelli che animano gli oggetti grafici.

Principali link d’animazione grafici dei sistemi HMI e SCADA.

Visibile e invisibile: il tipo d’animazione grafica probabilmente più elementare è anche una di quelle più utilizzate nei sinottici. Rendere un oggetto visibile o invisibile può essere comodo in tante situazioni, ecco tre esempi di utilizzo:

Visualizzare un pulsante di comando solo se le condizioni della macchina lo permettono, oppure se l’operatore si è identificato con nome e password.

Disegnare diramazioni a seconda della presenza o meno di un sensore che rileva le tubazioni e di conseguenza la strada collegata fisicamente.

Animare una valvola a seconda del suo stato: invece di colorarla si utilizzano diversi disegni della valvola con colori diversi e si fa vedere quello corrispondente allo stato della stessa.

Visualizzazione dati booleani, numerici e di testo: con questa funzione associamo le variabili da visualizzare nelle caselle di testo, queste variabili saranno visualizzate come numeri, oppure come stati vero falso (1 o 0), o come testi.

Colorazione linee e riempimenti: con questo tipo di animazione possiamo colorare il bordo e/o l’interno dei poligoni per visualizzare gli stati delle apparecchiature in campo. La colorazione delle linee viene usata per esempio per mostrare il flusso del prodotto all’interno delle tubazioni, mentre quella dei poligoni, associata alla programmazione di lampeggio è utile per evidenziare stati come oggetti in allarme.

Lampeggio: Il lampeggio viene usato molto di frequente per rendere più visibile qualcosa, per esempio un messaggio che richiede all’operatore di fare un’azione, oppure per mostrare un oggetto in stato d’allarme, soprattutto se al lampeggio si abbina il colore rosso che spesso indica situazioni di anomalia.

Posizione degli oggetti: Con questo link di programmazione possiamo far apparire gli oggetti in posizioni diverse sullo schermo, per esempio per animare il percorso di qualcosa in base a una variabile numerica.

Nel caso di poche posizioni ben definite si può optare anche per l’ avere diversi oggetti identici nelle posizioni stabilite animati con il link “visibilità”; invece la programmazione “posizione” è più adatta per visualizzare spostamenti più lineari e continui.

Scalatura degli oggetti grafici e deformazione: a seconda dei sistemi ci sono anche animazioni più sofisticate che permettono di ingrandire e rimpicciolire gli oggetti, oppure di allungarli, stringerli, accorciarli e allargarli.

Sliders (scorrimento): i selettori a scorrimento permettono di spostare sullo schermo un cursore e cambiare il valore di una variabile numerica, per esempio con uno slider si può variare la velocità di un motore da zero a cento percento agendo con il mouse o con il dito sull’oggetto grafico.

Rotazione: la rotazione permette per esempio di visualizzare strumenti di misura o animare oggetti come le pompe che hanno una girante al loro interno.

Riempimento: Questa è un’altra delle animazioni grafiche più usate e permette di riempire con un colore o un pattern di colori i poligoni. Con il riempimento per esempio possiamo visualizzare il livello in un serbatoio; in pratica con questo link si ottengono dei bar graph.

Principali link di programmazione comandi.

Ora che abbiamo visto i principali link di animazione grafici, vediamo quali si utilizzano per i comandi, siano essi disegni di pulsanti, selettori e così via, oppure di oggetti grafici più complessi come quelli che rappresentano apparecchiature in campo. Cominciamo dal primo link di programmazione, quello della visualizzazione pagina.

Link di richiamo pagine: una funzione molto utilizzata che permette alla pressione dell’oggetto di richiamare una pagina, a volte definendo anche dei parametri riguardo a come la pagina deve essere visualizzata, per esempio con una transizione grafica rispetto alla di partenza. In certi sistemi questo link non esiste ma esiste una funzione “richiamo pagina” che si può inserire in un pulsante di tipo “action” che elabora uno script (serie di istruzioni).

Link grafico di abilitazione: con questo link diciamo al sistema di abilitare o disabilitare il comando che verrebbe attuato premendo sull’oggetto grafico con il puntatore del mouse o con il dito sul touch screen. Il tipico esempio di utilizzo del link di questo tipo è quando vogliamo rendere “grigio” un pulsante che deve rimanere visibile ma si deve capire che non funzionerà. Per esempio possiamo abilitare il pulsante solo se l’operatore ha i permessi necessari o se le condizioni dell’impianto lo permettono.

Questo link è utilizzabile in molti sistemi anche sui poligoni e altri oggetti grafici, i quali possono a tutti gli effetti diventare dei pulsanti di comando.

Link di commutazione zero / uno: permette di programmare un oggetto per commutare il valore di una variabile e si applica a tag di tipo booleano. Con questo link spesso si può decidere se la funzione è di tipo toggle (premendo il bit viene invertito), oppure diretto (la variabile va a 1 mentre tengo premuto sull’oggetto e torna a zero quando lo lascio). Quest’animazione si utilizza per comandare per esempio lo start e lo stop delle utenze in manuale o per avviare i cicli di processo.

Link d’azione: alcuni sistemi di supervisione (soprattutto gli scada) permettono di associare alla pressione sull’oggetto grafico uno script, in pratica un insieme di istruzioni anche molto complesso che vengono eseguite quando si preme. Questo è un link di programmazione molto potente, per esempio ci permette di richiamare pagine, di elaborare molte variabili insieme, e di condizionare le azioni eseguite.

Tanto maggiore è il numero di funzioni che il sistema scada scelto mette a disposizione, tanto più saranno quelle utilizzabili negli script.

Con lo scripting possiamo per esempio impostare un bit in una variabile, oppure richiamare una pagina, o impostare un valore numerico in una variabile, o azzerare mille variabili in un colpo solo; le opzioni sono davvero tante.

Link di ingresso valore numerico o di testo: per permettere all’operatore di immettere dati numerici o di testo nelle variabili si usa questo tipo di link. Alla pressione del puntatore del mouse sull’oggetto o del dito sullo schermo tattile si apre una finestra che permette l’immissione dei dati che possono essere appunto numeri o caratteri per le stringhe.

Conclusioni:

Bene, siamo arrivati così al termine di questa lezione su uno degli aspetti più importanti della programmazione dei sistemi di supervisione. Abbiamo visto che ci sono tante programmazioni per la grafica e tramite queste possiamo visualizzare sui sinottici tutto ciò che serve e impartire comandi ai plc.

Nella prossima immagine troviamo su un sinottico con molti oggetti grafici programmati con i link di cui abbiamo parlato oggi.

Sinottico sistema di supervisione SCADA

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