Programowanie paneli HMI (6)

Pierwszy krok to dodanie do projektu nowych ekranów, na których zostanie zbudowana wizualizacja o aktualnym czasie i dacie oraz temperaturze otoczenia w mieszkaniu. Te informacje zostaną umieszczone na ekranie o nazwie Info. Kolejny ekran, który będzie nam potrzebny, to Light. Posłuży on do wyświetlenia informacji o aktualnym stanie sygnałów wejściowych w sterowniku oraz umieszczenia przycisków do włączenia/wyłączenia oświetlenia w każdym z pomieszczeń.

Z drzewa projektu rozwijamy Screens i wykorzystujemy Add new screen. Dodajemy dwa ekrany i zmieniamy im nazwy zgodnie z tym, co zostało napisane wcześniej. W ten sposób w projekcie mamy aktualnie trzy ekrany, co pokazano na rysunku 1. Ekran startowy to Root screen, co jest symbolicznie zaznaczone zielonym trójkątem. Oczywiście istnieje możliwość zmiany. Każdy ekran w projekcie można ustawić, aby był startowym.

Zaczniemy od utworzenia szablonu (tz. template), który będzie dostępny na każdym z ekranów. Zostaną tam umieszczone obiekty, które będą potrzebne do przechodzenia pomiędzy ekranami. Jednym słowem zrobimy menu. Z drzewa projektu wybieramy Screen management i następnie Templates. Wybieramy Add new template. Następnie zmieniamy nazwę na MyTemplate. Z prawej strony z karty Toolbox dodajemy z zakładki Elements obiekt Button. Umieszczamy go w lewym dolnym narożniku. Przechodzimy do właściwości tego obiektu poprzez jego zaznaczenie. Przedstawia to rysunek 2.

Przechodzimy do zakładki Properties w zakładce Properties. Następnie w General z pola Mode wybieramy Graphic i następnie w polu Graphic wybieramy z listy rozwijanej ikonę Home. Spowoduje to, że zamiast teksu na przycisku zostanie umieszczona grafika.

Kolejna czynność, którą należy zrobić dla tego przycisku, to utworzenie zdarzenia. Będzie ono polegało na tym, że po naciśnięciu tego przycisku nastąpi zmiana ekranu na ekran startowy (Root screen). Aby utworzyć tę funkcjonalnoś?, trzeba wybra? zak?adk? ć, trzeba wybrać zakładkę Event, co przedstawia rysunek 3. Po lewej stronie są dostępne zdarzenia, które są powiązane z przyciskiem. Skorzystamy z Release, czyli dopiero w momencie zwolnienia przycisku nastąpi wykonanie akcji, czyli zmiana ekranu. Akcje wybieramy z listy <Add function> lub można też wpisać ręcznie, jeżeli znamy jej nazwę. Nas interesuje aktywizowanie określonego ekranu, dlatego wykorzystamy ActivateScreen. Pozostało w polu Screen name wybrać także z rozwijanej listy nazwę ekranu. Wybieramy Root screen. Analogicznie dodajemy do szablonu dwa przyciski, którym należy przypisać odpowiednie nazwy Info oraz Light. Pozostało jeszcze dla każdego z nich utworzyć zdarzenia, aby po naciśnięciu nastąpiło przejście do ekranu, który wskazuje nazwa przycisku.

W prawym dolnym rogu umieścimy obiekt Data/time field z zakładki Elements. Konfiguracja tego obiektu została przedstawiona na rysunku4. Ten obiekt wykorzystamy do wyświetlania aktualnego czasu systemowego. Dlatego w polu Field zostało tylko zaznaczone Show time. Aby czas systemowy był poprawnie synchronizowany, w drzewie projektu należy skonfigurować zakładkę Connection. Należy tylko zmienić w kolumnie HMI time synchronization mode na Slave.

Ekrany

We wstępie napisałem o ekranach, z którymi będziemy pracować w tej części kursu. Przed przystąpieniem do realizacji tego zadania należy jeszcze przygotować kilka rzeczy.

Hmi tags Przed przystąpieniem do tworzenia ekranów na początku należy przygotować dane. W części dla PLC jest warstwa wizualizacji (01Visualization) zawierająca bloki danych ze zmiennymi, które zostaną wyświetlone w celu prezentacji wartości lub ich zmiany. Bloki danych, które zostaną użyte w tej części kursu, zostały przedstawione na rysunku 5.

Na rysunku 5 zamieszczono pięć bloków DB. Skorzystamy tylko z czterech, ponieważ blok V_InsertScene nie będzie potrzebny w tej części kursu. W katalogu HMI tags tworzymy nowe grupy zgodnie z rysunkiem 6. Do każdej grupy dodajemy nową tablicę tagów o nazwie takiej samej, jak nazwa bloku danych. Wówczas pozostanie nam tylko skopiowanie danych z odpowiednich bloków danych do tablicy tagów o takiej samej nazwie.

Text list Informacje na wizualizacji można przedstawiać w postaci liczb. Kolejny sposób to prezentacja informacji w postaci tekstowej (wyrazy, zdania). Istnieje też możliwość powiązania wartości liczbowych z tekstem. W zależności od aktualnej wartości ukaże się odpowiedni ciąg znaków. Do tego celu służą tz. Text list. Takie powiązanie wykorzystamy na ekranie Info, aby przedstawiać w postaci słowa aktualny dzień tygodnia oraz na ekranie Light w celu przedstawienia aktualnego stanu każdego z wejść i wyjść cyfrowych PLC. Tworzenie list tekstowych odbywa się w Text and graphic lists, co przedstawia rysunek 7 oraz rysunek 8.

Rysunek 7 pokazuje powiązanie poziomów logicznych z ich opisem, natomiast rysunek 8 zawiera dni tygodnia.

Info Zaczniemy od przygotowania ekranu, który dodaliśmy do projektu pod nazwą Info. Docelowy wygląd przedstawiono na rysunku 9. Na początku dodamy do ekranu obiekt Text field z Basic objects. Należy to wykonać pięć razy (nagłówek Info, Date, Weekday, Time, Temperature). Zaczniemy od przygotowania nagłówka Info, który będzie informacją, na którym ekranie znajduje się aktualnie użytkownik. W pierwszej kolejności należy zaznaczyć obiekt, który chcemy edytować. Zaczniemy od zakładki General, co ilustruje rysunek 10.

W polu Text należy zmienić nazwę na Info oraz w polu Fit to size odznaczyć Fit object to contents. Przechodzimy do kolejnej zakładki, czyli Appearance. Ta zakładka została pokazana na rysunku 11. W polu Background należy zmienić kolor na niebieski, natomiast w polu Text zmieniamy kolor na biały. Pozostało nam tylko przejść do zakładki Layout, co przedstawia rysunek 12. Ta zakładka służy do ustawienia pozycji i wielkości pola tekstowego. My jednak ustawimy to ręcznie za pomocą myszki. Należy tylko w polu Fit to size odznaczyć Fit object to contents. Pozostało nam tylko ręczne ustawienie obiektu pola tekstowego, aby przypominało nagłówek.

Pozostałe obiekty pól tekstowych należy zmienić odpowiednio nazwy (zakładka General i następnie pole Text). Zmiany wielkości czcionki lub jej typu dokonuje się w zakładce Text format, co przedstawia rysunek 13. Zmieniamy tylko rozmiar czcionki i dodajemy pogrubienie, więc należy zmienić pole Font. Analogiczne zmiany robimy dla pozostałych pól tekstowych. Wówczas pozostanie mam tylko odpowiednio porozmieszczać te obiekty.

Do wyświetlenia poszczególnych składników daty i czasu potrzebujemy obiektów znajdujących się w Elements, który nazywa się dokładnie I/O field. Należy dodać łącznie sześć takich obiektów. Jedynie do wyświetlenia dnia tygodnia będzie na potrzebny obiekt o nazwie Symbolic I/O. Zaczniemy od parametryzacji obiektu, który będzie wyświetlał aktualny dzień miesiąca. Po zaznaczeniu obiektu I/O field przechodzimy do jego właściwości, które zostały pokazane na rysunku 14. W polu Process należy wskazać tag, który powinien być wyświetlany. W tym przypadku będzie to dzień, więc przycisk zawierający trzy kropki. Pojawi się dodatkowe okno, gdzie z katalogu HMI tags odszukujemy tablicę o nazwie V_SystemTime. Ten proces ilustruje rysunek 15.

Z tej tablicy wybieramy tag o nazwie V_SystemTime_ReadSystemTime (który w tym wypadku jest strukturą) i wybieramy Day. Ponieważ ten obiekt będzie tylko do wyświetlania aktualnego dnia tygodnia, w polu Type zmieniamy z listy rozwijanej Mode na Output. Z tego względu, że dzień miesiąca może być tylko jedno- lub dwucyfrowy, w Format pattern (pole Format) wpisujemy 99. W podobny sposób należy wybrać odpowiednie składniki z tagu V_SystemTime_ReadSystemTime dla pozostałych obiektów I/O field. Trzeba pamiętać, że rok jest czterocyfrowy, więc odpowiednio należy ustawić Format pattern (pole Format) wpisujemy 9999.

Założyliśmy, że dzień tygodnia będziemy wyświetlać w postaci tekstu. Do tego celu musimy koniecznie użyć obiektu Symbolic I/O. Parametryzację przedstawia rysunek 16. Zmiana tekstu nastąpi w zależności od wartości tagu. Dlatego w polu Process wybieramy odpowiedni tag. W polu Contents wybieramy utworzoną przez nas wcześniej listę tekstową o nazwie tl_Weekday. W przypadku wyświetlania temperatury, poza wskazaniem tagu z tablicy V_Temperature należy zmienić Format pattern na s9999.99. Temperatura może być dodatnia lub ujemna, dlatego literka s powoduje dodanie znaku. Wystarczy dokładność dwóch miejsc po przecinku, więc tak przygotowano wzór do wyświetlania temperatury. W ten sposób ekran Info został przygotowany.

Light Pozostało nam przygotować ekran Light, który powinien wyglądać jak na rysunku 17. Zaczynamy od przygotowania nagłówka ekranu, czyli Light. Postępujemy analogicznie do poprzedniego ekranu. Następnie możemy przejść do dodania pól tekstowych opisujących nazwy sygnałów wejściowych (umieszczamy z lewej strony ekranu Light) oraz pól tekstowych do opisu sygnałów wyjściowych (umieszczamy z prawej strony ekranu Light). Zmieniamy rozmiar czcionki na 15 px oraz pogrubiamy. Poziomy sygnałów wejściowych zostaną wyświetlone w postaci tekstu. Z tego powodu dodajemy obiekty Symbolic I/O. Przykładowa konfiguracja dla czujnika ruchu (Motion Sensor) została przedstawiona na rysunku 18.

Tagi znajdują się tym razem w V_Digital. Są tam dwa tagi typu Array (czyli typ tablicowy). Ponieważ czujnik ruchu jest podłączony do wejścia cyfrowego o adresie 0, został wskazany w polu Tag element zerowy. Tym razem w polu Text list trzeba wybrać listę o nazwie tl_LevelIO. Analogicznie postępujemy z pozostałymi polami Symbolic I/O. Należy tylko wskazać kolejne indeksy dla V_Digital_IO_Input. W wypadku sygnałów wyjściowych dla Living room dodajemy obiekt Field IO. Konfiguracja została przedstawiona na rysunku 19. Jako tag podpinamy V_Light_LivingRoom. W polu Mode został użyty typ jako Input/output. Wynika to z faktu, że to pole powinno wyświetlać aktualną wartość ustawionego natężenia oświetlenia, jak również powinna być możliwość wprowadzenia nowej wartości. Dla Anteroom wstawiamy obiekt Switch oraz Button. Za pomocą tych dwóch obiektów użytkownik będzie miał możliwość zmiany włączenia oświetlenia w przedpokoju. Konfiguracje obiektu Switch przedstawia rysunek 20.

Podobnie jak w przypadku innych obiektów, tak samo obiekt Switch wymaga powiązania z tagiem. W tym wypadku będzie to V_Light_Anteroom. Dla każdego z dostępnych stanów (stan niski, stan wysoki) można w polu Label ustawić etykietę. Dla obiektu Button zmieniamy nazwę na Switch. Następnie we właściwościach tego obiektu trzeba przejść do zakładki Events. W zakładce Release należy wybrać zdarzenie InvertBit i wybrać także tag V_Light_Anteroom. Dzięki temu naciśnięcie przycisku będzie powodowało zmianę wartości tagu, a tym samym zmianę stanu oświetlenia. Analogicznie należy skonfigurować obiekty i powiązać z tagami dla Bathrom i Children room.

Ostatnia rzecz, jaką należy zrobić w celu poprawienia wyglądu, to zgrupowanie obiektów. Na początku zaznaczamy wszystkie obiekty, które zostały dodane na ekranie Light (poza nagłówkiem). Następnie przechodzimy do właściwości i wybieramy Miscellaneous. Tutaj ustawiamy w polu Layer warstwę 1-Layer_1. Ogólna zasada jest taka, że im większy numer warstwy to obiekty znajdują się bliżej użytkownika. Zatem obiekty znajdujące się na niższych warstwach są przysłaniane.

Do zgrupowania obiektów użyjemy obiektu o nazwie Rectangle. Należy dodać dwa takie obiekty. Każdy z nich powinien znajdować się na warstwie 0 – Layer_0.  W zakładce Appearance należy ustawić odpowiednie kolory (pole Color). Do każdego obiektu Rectangle trzeba przygotować nagłówek z opisem, co znajduje się na danej „zakładce”. Nagłówek przygotowujemy analogicznie, jak do nagłówków do ekranu. Nagłówek również powinien znajdować się na warstwie 1-Layer_1.

Pozostało tylko skompilować cały projekt i wgrać na panel HMI (lub uruchomić symulator). Przetestuj informacje wyświetlane na każdym z ekranów. Sprawdź, czy stany sygnałów odpowiadają tym, które są prezentowane na HMI. Czas prawdopodobnie nie będzie się zgadzał. Tym zajmiemy się w kolejnych artykułach.

Ćwiczenie

Na ekranie Light w części Status switch in flat dodać pola IO field i wyświetlać wartości wejść w postaci liczbowej (0 lub 1).

Tomasz Gilewski
www.mistrzplc.pl
tomasz.gilewski@mistrzplc.pl