Zakaj je prehod od commissioning podatkov do HMI pogosto neučinkovit?
Na objektu tehnik najprej odkrije BACnet napravo, preveri njen Device ID, IP naslov in objekte. Nato poišče Modbus registre, pregleda KNX skupinske naslove ali se s Siemens Climatix SCOPE poveže na OEM krmilnik. Ko je komunikacija jasna, se začne drug projekt: grafična vizualizacija. V klasičnem workflowu je treba veliko istih podatkov ponovno vnesti v HMI orodje.
To ni samo izguba časa. Vsako ročno prepisovanje naslova, instance ali oznake odpira možnost napake. Če je v projektu več sto točk, postane vprašanje podatkovnega modela pomembnejše od same grafike. Dober HMI designer mora zato vedeti, iz katere naprave prihaja točka, kako je naslovljena in kako jo je uporabnik na terenu že poimenoval.
1. korak: NODVIA Field – Discover, Diagnose, Commission
NODVIA Field je terensko Android orodje. Njegova prva naloga ni risanje HMI, ampak stik z realnim sistemom: discovery naprav, komunikacijska diagnostika, pregled objektov in registrov, podprti zapisi ter shranjevanje servisnega konteksta v projekt.
Pri BACnetu lahko projekt vsebuje naprave, njihove Device ID, IP/port kontekst ter objekte, kot so Analog Input, Analog Output, Analog Value, Binary Input, Binary Output, Binary Value, schedule, trend in accumulator. Pri Climatixu lahko projekt vsebuje SCOPE hierarhijo, običajne točke, urnike ter history/trend objekte. Natančna razpoložljivost je odvisna od konkretnega projekta in trenutne podpore v NODVIA Field.
Pomembno je, da Field zgradi projektno bazo točk. To postane skupni jezik med terenskim delom in vizualizacijo.
2. korak: NODVIA Studio – projektni HMI designer
NODVIA Studio je Windows vizualni HMI urejevalnik. Ni zamišljen kot izoliran drawing program, ampak kot designer, ki odpre NODVIA projekt in uporabi njegovo drevo naprav ter točk.
Na levi strani uporabnik vidi strani in projektne točke. Na sredini je vizualizacijsko platno. Desno so lastnosti izbranega elementa. Ločeno je na voljo knjižnica HMI elementov in vektorskih automation ikon. To pomeni, da uporabnik ne začne z vprašanjem »kateri IP in kateri object instance moram zdaj prepisati«, ampak z vprašanjem »katero projektno točko želim prikazati na tej strani«.
Iskanje po velikem projektu
Pri večjih objektih samo drevo ni dovolj. Studio zato vključuje iskanje točk. Namen je poiskati točko po imenu oziroma Object Name, opisu, tipu BACnet objekta, instanci, Device ID, IP naslovu, enotah ali poti naprave. Tako se delo ne spremeni v ročno odpiranje desetine vej drevesa.
Drag-and-drop design
Točko ali grafični element je mogoče povleči na platno, ga premakniti, povečati ali zmanjšati ter urediti njegove lastnosti. Studio podpira več izborov, skupno premikanje, kopiranje in ponovno uporabo nastavitev ter več strani in popupov. Stran lahko vsebuje naslovno vrstico, navigacijo, ozadje in elemente, prilagojene portrait ali landscape načinu.
HMI elementi, ki so vezani na realne podatke
Vizualizacija ni samo slika. Element mora vedeti, katero točko prikazuje in kaj se z njo sme zgoditi. Primeri elementov so live value, mini value, status, setpoint, gauge, trend, schedule, text, action button, navigation button, icon, shape, line in pipe/polylines.
Pri writable elementih je pomembno ohraniti inženirsko previdnost. To, da je element prikazan na HMI strani, ne pomeni, da je vsak point zapisljiv. Zapis je odvisen od protokola, lastnosti točke in konfiguracije projekta.
Vektorska knjižnica za building automation
NODVIA Studio vsebuje vektorske HVAC in automation simbole. Med njimi so lahko ventilatorji, črpalke, ventili, lopute, grelni in hladilni elementi, kotli, chillerji, AHU, rezervoarji, merilniki, energija, temperatura, vlaga, tlak, pretok, komunikacijski protokoli in navigacijski simboli.
Vektorski pristop ima praktično prednost: grafika ostane čista pri različnih velikostih in je lažje uporabljati isti geometrijski element v Windows designerju ter Android runtimeu. Določeni elementi lahko dobijo tudi animacijo ali pogojni videz, na primer vrtenje ventilatorja ali spremembo barve glede na stanje.
BACnet: od odkritega objekta do vizualnega elementa
BACnet je posebej dober primer, zakaj je projektni kontekst uporaben. Terensko orodje odkrije napravo in objekte, Studio pa lahko isto informacijo prikaže kot drevo. Kjer je podatek na voljo, ima point poleg vrednosti tudi Device ID, IP, BACnet port, object type, object instance, Object Name, Description in units.
To zmanjšuje potrebo po ročnem vnosu. Studio sam ne prevzema vloge BACnet discovery orodja; discovery ostaja primarno naloga Field. Vloga Studia je, da že zbrane podatke uporabi v HMI projektu.
Climatix: zanimiva povezava med servisom in vizualizacijo
Pri Siemens Climatixu je workflow še bolj zanimiv. NODVIA Field SCOPE MINI lahko zbere projektno hierarhijo, točke, urnike in trend/history objekte. Studio lahko to strukturo uporabi pri designu.
Na HMI strani lahko na primer obstaja Climatix schedule element. Uporabniku pokaže osnovni urnik neposredno v vizualizaciji. Če servisni tehnik potrebuje globlji poseg, klik odpre podrobnejši Climatix schedule pogled. Podobno velja za trend/history: operater vidi osnovni graf, inženir pa lahko preide v podrobnejši servisni prikaz.
To je pomembna meja: NODVIA Studio ni Siemens Climatix SCOPE. Siemens SCOPE ostaja proizvajalčevo commissioning in servisno okolje. NODVIA uporablja projektne podatke za svoj HMI in terenski workflow.
3. korak: Project Visualization na Androidu
Project Visualization je trenutno Beta runtime znotraj NODVIA Field. Vizualizacijske strani, oblikovane v Studio, se naložijo za aktivni NODVIA projekt in izrišejo na Android telefonu ali tablici.
Runtime lahko glede na element in projekt prikazuje live values, statuse, gauges, grafično opremo, strani, popupe, navigation bar, page selector, fullscreen pogled, portrait in landscape layout, trende, urnike ter podprte Climatix elemente. Pri dovoljenih elementih lahko omogoči tudi zapis setpointa ali kontrole.
Tako telefon dobi dve vlogi. V servisnem načinu je NODVIA Field inženirski toolkit. V Project Visualization pa lahko isti projekt postane preprost lokalni HMI za commissioning, demonstracijo ali hiter operatorski pogled.
Zakaj je skupni projektni model pomemben?
Prava vrednost ni v tem, da imamo še en HMI designer. Vrednost je v kontinuiteti podatkov. Če je point že najden na terenu, poimenovan, shranjen v projektu in vezan na napravo, ga mora Studio čim bolj neposredno uporabiti. Runtime pa mora uporabljati isti binding.
To ima štiri praktične posledice:
- Manj podvajanja. Naslovi in imena se ne vnašajo znova v vsakem koraku.
- Manj napak. Manj ročnega prepisovanja pomeni manj napačnih Device ID, instance ali register offsetov.
- Hitrejši commissioning. Inženir lahko projekt iz diagnostike hitreje spremeni v prikaz za stranko ali operaterja.
- Boljši servis. HMI element lahko ostane povezan z osnovnim servisnim kontekstom in napravo.
Primer iz prakse: HVAC naprava z BACnet in Climatix podatki
Predstavljajmo si projekt z BACnet BMS krmilnikom in Climatix OEM krmilnikom klimatske naprave. Field najprej odkrije BACnet napravo, prebere objekte in shrani projekt. Nato SCOPE MINI pridobi Climatix strukturo in trend/history objekte. V Studio uporabnik poišče temperaturo dovoda, setpoint, ventilator, stanje alarma in trend.
Na prvi strani izdela pregled: temperature kot live values, ventilator kot animirana ikona, setpoint kot writable element, alarm kot status in trend kot graf. Na drugi strani doda Climatix schedule. Na tretji strani je podrobnejši servisni prikaz.
Projekt se nato odpre v Project Visualization. Na telefonu je mogoče preveriti, ali je layout uporaben v realni velikosti, ali je navigacija dovolj preprosta in ali so podatki pravilno vezani. Če je potrebno, se Studio projekt popravi in ponovno naloži.
Oblikovanje za telefon ni isto kot oblikovanje za namizni SCADA
Mobilna vizualizacija zahteva drugačne odločitve kot velik operaterski monitor. Na telefonu ni prostora za dvajset drobnih vrednosti, kompleksno navigacijo in dolge tabele. Pomembnejša je jasna prioriteta: nekaj ključnih vrednosti, dovolj veliki elementi za dotik, dobro vidno stanje alarma in enostaven prehod na podrobnejšo stran.
Zato Studio podpira več strani, popupe, portrait in landscape layout ter navigacijo. Ena stran lahko pokaže pregled naprave, druga urnik, tretja trend in četrta servisne vrednosti. Pri tablici je mogoče uporabiti širši layout; pri telefonu pa je pogosto boljši vertikalni tok z več stranmi. Projektni designer mora to odločitev narediti namenoma, ne samo skrčiti desktop HMI.
Vizualizacija kot del commissioning postopka
Project Visualization je uporabna že preden projekt postane končni operatorski HMI. Med commissioningom lahko inženir na telefonu preveri, ali se vrednosti osvežujejo, ali je binding pravilen, ali setpoint zapisuje na pravo točko in ali so smeri navigacije razumljive. Tako se napaka v naslovu ali vezavi odkrije na objektu, kjer jo je najlažje preveriti.
To je tudi razlog, da je runtime trenutno integriran v Field. Inženir lahko iz vizualizacije preide v globlje servisno orodje, preveri BACnet objekt ali Climatix urnik in se nato vrne na HMI. Operaterski pogled in servisna diagnostika nista dve popolnoma ločeni zgodbi, ampak dva nivoja istega projekta.
Kaj Project Visualization ni?
Trenutni runtime je Beta funkcija in ga ne predstavljamo kot ločen samostojni NODVIA View APK. Prav tako ni smiselno trditi, da je vsak protokol, ki ga Field zna diagnosticirati, že v celoti vizualizabilen. Nabor runtime bindingov in elementov se razvija skupaj s platformo.
To je pomembno tudi komercialno: uporabniku je bolje povedati, kaj danes dejansko deluje, kot obljubljati univerzalnost. NODVIA želi biti inženirsko orodje, zato mora biti meja med podprto funkcijo in prihodnjo možnostjo jasna.
Field → Studio → Visualization kot temelj širše NODVIA zgodbe
Ta workflow se lepo vključuje v širši koncept NODVIA – Universal Automation Platform. Field predstavlja prvi stik z napravo. Studio predstavlja design in projektno vizualizacijo. Project Visualization prinese HMI nazaj na teren. Connect, Core, Logic, View in Edge pa širijo isto idejo proti stalni integraciji, avtomatizaciji in operativnemu sistemu.
Najbolj jedrnata razlaga je zato: Discover. Design. Visualize. Za uporabnika to pomeni manj ročnega prepisovanja in hitrejši prehod od realnega signala do uporabnega HMI.