Работа с регистрами

Общие сведения

В контексте задач автоматизации сбора данных, управления оборудованием и диспетчеризации под “Регистрами” понимают данные с которыми работают средства и системы автоматизации. Они могут описывать какие-то внешние параметры технологических процессов (значение температуры, давления, расхода, состояния исполнительных механизмов и т.п.) или внутренние состояния самих устройств (параметры работы регуляторов, фильтров и пр.).

Регистры в проекте WEBHMI соответствуют аналогичным понятиям в системах автоматизации - "тег", "переменная" и указывают на то с какими данными из сопряженных устройств мы собираемся работать (читать/записывать), кроме того, они имеют дополнительные атрибуты, управляющие тем, как будут отображаться и обрабатываться системой данные этих регистров. Регистры могут быть двух типов - внутренние (из внутренней памяти WEBHMI) и внешние (содержащие данные от подключенных устройств). Настройки регистров позволяют задавать:

• Имя регистра, соединение, адрес в сети соединения, временно отключать регистр, т.е. исключать его из списка опрашиваемых данных.
• Тип данных (бит, байт, слово и т.д.), формат (целый, с плав. точкой, знаковый и т.д. ), ед. измерения, задание масштабных и смещающих коэффициентов, границы допустимых значений, границы значений, вводимых оператором , количество знаков после запятой, сопоставление словаря (для регистра с данными типа перечисления, когда каждому номеру записанному в регистре соответствует пункт словаря)
• настраивать запись регистр в лог и на графики
• задавать 4 состояния сигнализации (цветовой) регистра - отключен, норма, предупреждение, авария. При этом визуальные элементы (текст, пиктограммы) и данные в логе меняют цвет соответственно текущему состоянию.
  

Создание регистра, базовые настройки

Для создания регистра необходимо зайти в меню Конфигурация / Регистры (Setup --> Registers) и нажать кнопку Новый регистр (Add new register).

После этого в появившейся вкладке Basic info указывается:

Название (Title) Название регистра

Соединение (PLC) Соединение, из которого опрашиваются данные регистра

Адрес (Register address) Адрес в пространстве адресов данного соединения. При вводе работает проверка правильности задания адреса. Форматы задания адресов описаны [здесь].

Описание (Description) - комментарий для регистра

Категория (Category) - название группу, в которую будет входить регистр.

Приоритет (Priority) - Приоритет опроса. Данная опция используется совместно с функцией Strict scan (Меню Settings). Регистры с высоким приоритетом будут опрашиватьcя в первую очередь, регистры с приоритетом normal во вторую. Если часть регистров с приоритетом normal не поместилась в время скана, эта часть опрашивается в следующем скане и т.д. Регистры от внутренних соединений опрашиваются в последнюю очередь (после регистров на внешних соединениях) вне зависимости от этой настройки поскольку они читаются быстро по локальной шине устройства WebHMI.

Имя для программ (script alias) - данное имя можно использовать в скриптах lua.

опция Отключить (Disable) - Отключение опроса для данного регистра.

Интервал опроса (Communication interval override) - Переопределение времени опроса для данного регистра от заданного по умолчанию (Меню Settings). Регулируется с шагом от 500 мс. до 1 часа.

Отправлять текущее значение в сиcтему Level2 (Send real time data to WebHMI cloud) - Указывает, необходимо ли отправлять данные на облачный сайт разработчика webhmicloud.com для использования в системе верхнего уровня.

Настройка типа и формата данных регистра

Вкладка Значение (Value) меню редактировоания регистра служит для настройки типа и формата данных регистра. Данные настройки влияют на то, как считанные двоичные данные из регистров подключенного устройства интерпретируются для отображения или записи.

Описание настроек на верхнем рисунке (начало):

Тип данных (Register Data Type) - Тип данных:

• Bit - Битовое значение,
• Byte - размер данных байт
• Word - размер данных слово
• Double Word - размер данных двойное слово
• Unix time - формат времени принятый в PHP, форматирование задается в виде Y-m-d H:i:s, например, для отображения даты в формате день - мес. - год (ДД-ММ-ГГГГ), необходимо указать d-m-Y.

Для чтения двойных слов в обратном порядке (некоторые устройства работают в таком формате ) предусмотрен опция "Reverse word order".

Формат данных (Value format) - Задает формат считанным данным.

• Целое (integer)- без знака unsigned или со знаком signed.
• C фиксированной плавающей точкой (fixed point float) со знаком (диапазон -1..+1) и без знака (0...1) (signed / unsigned)
• В дополнительном коде (Two's complement)
• В формате с плавающей точкой со знаком (signed floating point), в стандарте IEEE754 - 24 бит(такой формат используется, например, в устройствах ОВЕН), 32 бит (ПЛК uLogix Allen-Bradley, Delta Electronics и др. ), 32 бит с обратным порядком слов (Reverse Word Order)

Битовая маска (Bit mask) - при установке битовой маски в регистр попадет значение, соответсвтующее весам выбранных двоичных разрядов.

Описание настроек на нижнем рисунке (Продолжение):

Интерпретация значения (Delta format) - позволяет превратить данные регистра в приращение или производную. В первом случае (delta value) регистр будет равен разнице текущего вычитанного значения и предыдущего. Во втором (Delta value/Delta time)- тоже, деленное на время между опросами, т.е. производную по времени.

Display as time duration - Показать число в секундах в формате длительности временного промежутка (часы, дни и т.д.). Формат полезен, например, при отображении длительности событий.

Словарь значений (Dictionary) - Словарь. Содержит перечисление пар "значение, слово" , при выборе словаря для регистра считанные из устройства значения сопоставляются с данными словаря и при совпадении в регистре будет находится соотвествующее значению слово. При несовпадении - регистр будет содержать само значение. Словари создаются и редактируюется в меню Setup --> Dictionary

Единицы измерения (Units of measurement) - указание инженерных единиц для данных регистра. Указанная в поле строка будет отображаться после текстовой строки со значением регистра на приборной панели.

Преобразование значения (Value Calculations) - Масштабирование со смещением данных в регистре. Используется для приведения шкал считываемых данных например из АЦП в инженерные единицы. Данные преобразуются по формуле:

Итоговое значение = [Считанное в регистр значение] х Множитель + Смещение

Multiplicator - Множитель

Shift Value = Смещение

Precision = Количество знаков после запятой для значений с плав. точкой.

Мин./Макс. значение для ввода Min/Max Allowed Value For Operator - Данные поля позволяют ограничить мин. и макс. возможное значение для регистра, который может меняться пользователем с приборной панели.

Мини./Макс. достоверное значение (Min/Max Reasonable Value) - Данные поля позволяют обозначить зону недостоверных значений регистра, таким образом можно судить о неисправности датчика. При чтении значения вне зоны, в регистр будет записан ноль, который в свою очередь можно определить как "отключенное состояние" - см. ниже по тексту.

Настройка записи регистра в лог и на графики

Регистры имеют настройки , позволяющие записывать их по определнным правилам в лог и на графики.

Запись регистров в лог

После выбора опции "Включить журналирование" ("Enable Log") в настройках регистра, его изменени можно будет отслеживать в пункте меню Аналитика / Журнал регистров Maintenance. Настройки журналирования :

Цвет (Color for trends and graphs) - выбор цвета отображения данных регистра на трендах и графиках.

Порог изменения (Change tolerance) - "Допуск" (в абсолютном значении или в %) на отклонение значения регистра от текущего , при превышении которого он запишется в лог. Если поле оставить пустым, запись произойдет при любом изменении. Частота записи при этом будет определяться настройками последующих пунктов.

Минимальный интервал записи (Min log interval) - Служит для прореживания данных, ограничивет частоту записей на величину в сек., указанных в поле ввода.

Максимальный интервал записи (Max log interval) - Если регистр не менял значение, либо изменения находились внутри "допуска", тогда эта настройка позволяет тем не менее записать регистр в лог по истечении указанного в поле ввода интервала в сек.

Минимальный разрыв на графиках (Max graph interval) - Данные лога могут быть источником для исторических графиков (Graphs) (см. настройки регистра для записи на график ниже), тогда если не было данных в течение указанного интервала, на графике будет соответсвующий разрыв.

опция "Отправлять журнал в систему Level2"разрешают отправку данных журнала в уровень level2

Настройка вывода информации в логе приведена в разделе Системная информация и логи

Запись регистров на графики

После выбора опции "Save data for graphs" в настройках регистра, появится возможность указать частоту записи на графики и выбрать цвет отображения данных регистра на графиках. Также появится опция передачи данных лога на облачный сайт разработчика.

• Интервал времени (Time interval) - Частота записи на графики, возможны варианты: 1 hour (1 час), 15,5,2,1 мин., Use data from log (использовать данные из лога).
  

Для сохранения изменений по регистру служит кнопка Save.

Настройка состояний

Вкладка States меню редактирования регистров позволяет задавать 4 состояния цветовой сигнализации соответсnвующим определенным значениям считанным из регистра:

• Отключен (Disabled state) - "отключен", данные в регистре говорят о том что механизм выключен, датчик отключен (или обрыв, например для сигнала 4..20мА меньше 4мА), нет рабочего давления и т.п. Цвет сигнализации по умолчанию - серый
• Нормальное (Normal state) - "норма", значение соответствующее нормальной работе. Цвет сигнализации по умолчанию - зеленый
• Предупреждение (Warning state)- "предупреждение", параметр приближается к опасной границе. Цвет сигнализации по умолчанию - желтый
• Авария (Alert state) - "авария" - аварийное состояние параметра. Цвет сигнализации по умолчанию - красный

При отключенных состояниях значение регистра на приборной панели будет отображаться черным цветом.

Настройка границ значений для каждого из состояний может быть статической и динамической.

При статической (по умолчанию) настройке интервал значений состояния регистра определяется по формуле: Min <= (значение регистра ) < Max. При этом Min. Max. являются константами

При динамической настройке Min. Max. также являются параметрами, заданными в виде других регистров, и таким образом, например, в зависимости от рецептуры производимого продукта, будут меняться зоны предупреждений и аварийных состояний.

Пример динамической настройки предупреждающего (Disabled state) состояния:

Здесь Сдвиг минимума и Сдвиг максимума - смещения от нижней и верхней границ зоны состояния предупреждения используемые в формуле (задаваемые с помощью Минимальное значение (Register Min), Максимальное значение (Register Max), приводимой для удобства здесь же в интерфейсе.

Работа со списком соединений и регистров

Список регистров двухуровневый, при сворачивании списка отображается только список соединений. При выборе курсором соединения справа от него появляется сheckbox для выбора или отмены выбора всех регистров в соединении.

Формат списка регистров:

ID - уникальный номер регистра в проекте.

Название (Title) - Название,регистра / соединения

Интервал (Interval) - интервал опроса данного регистра

Адрес (Address) - адрес регистра согласно используемого протокола (для соединения - сетевой адрес)

Переменная (Script alias) - имя переменной для исользования в скриптах lua

Тип (Type) - тип данных регистра (для соединения - тип протокола)

Статус (State) - включен или отключен опрос этого регистра (соединения) драйвером. Нажав на эту пиктогаму можно вкючить или отключить опос по данному соединению или регистру. Слева от знака состояния - признак приоритетности опроса (прочерк - обычный, стрелка вверх - высокий, R - чтение по запросу)

Значение (Value) - отображение текущего состояние регистра, удобная функция для отладки - сразу же видно корректность настройки и наличие соединения

Кнопки действий Edit, Delete, Clone - соответственно Редактирование, Удаление, Копирование регистра (соединения).

Групповые операции

В списке регистров и соединений можно проводить групповые операции - их импорт, экспорт, включение/отключение и переназначение соединения для выбранной группы регистров.

Меню Гупповые операции (bulk actions) для выбранной группы регистров позволяет:

• Отключить (Disable) или Включить (Enable)
• Удалить (Delete)
• Назначить другое соединение (Change connection)

• Экспортировать регистры (Export registers) - данная операция экспортирует список регистров в csv файл, который можно впоследствии удобно отредактировать в табличном процессоре (Open Office, Google sheets и др.), используя возможности автоматизации операций табличного процессора. Пример открытия экспортированного файла в приложении Google sheets (При открытии файла в табличном процессоре типа MS или Open Office необходимо указывать формат разделителей - запятые, кодировка UTF-8.):

Колонки таблицы соответствуют свойствам регистров, которое описаны выше по тексту в этом рзаделе. Таким образом, можно:

a) переопределить любое свойство для всего существующего списка или его части, выделив группу регистров по некоему признаку, использовать возможности автоподстановки, формулы и т.д., а затем c помощью функции импорта, внести необходимые изменения в проект WebHMI.

б) создать свой список (использовать существующую таблицу тегов из проекта ПЛК и т.п.) и импортировать его в проект.

в) хранить готовые списки для устройств и повторно использовать их

Диалоговое окно импорта регистров:

Move to connection - позволяет использовать номер (ID) соединения из файла csv либо поместить регистры в уже существующее соединение.

Overwrite existent registers - в случае выбора опции, если при импорте списка в проекте уже есть регистры с данным ID, они перезапишутся, в противном случае - регистры с совпадающими ID из списка получат новые ID.