BR112020022492A2

BR112020022492A2 - dispositivo terminal hmi de interpretação híbrida

Info

Publication number: BR112020022492A2
Application number: BR112020022492-8A
Authority: BR
Inventors: Hiroyuki Fujieda; Nobuo Shimizu; Akira Nojima; Kyohei MIYAKE
Original assignee: Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2021-02-09
Also published as: US11644810B2; JPWO2020090028A1; JP6552775B1; TWI682645B; CN112166389A; WO2020090028A1; TW202019129A; PH12020552040A1; US20210208562A1

Abstract

dispositivo terminal hmi de interpretação híbrida. a presente invenção refere-se a um dispositivo terminal hmi de interpretação híbrida (32) com um navegador da web (321) e uma hmi de tempo de execução da web (322). o navegador da web (321) exibe um ecrã de hmi no qual uma primeira parte e uma segunda parte que representam o estado de um dispositivo-alvo de monitoramento (7) são dispostas. quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento (7) são dados numéricos análogos, uma unidade de processamento de interpretação webgl (322i) interpreta a primeira parte associada com os dados de sinal por interpretação de webgl. quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento (7) são dados outros do que dados numéricos análogos, uma unidade de processamento de interpretação de svg (322h) interpreta a segunda parte associada com os dados de sinal por interpretação de svg.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DISPOSITIVO TERMINAL HMI DE INTERPRETAÇÃO HÍBRIDA”. Campo

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida em que uma HMI de SCADA opera em um navegador da web. Antecedentes

[0002] Controle de Supervisão e Aquisição de Dados (SCADA) é conhecido como um mecanismo que realiza controle de supervisão de sistemas de infraestrutura social. Os sistemas de infraestrutura social incluem um sistema de laminagem de aço, um sistema de transformação e transmissão de energia, um sistema de tratamento de água e esgoto, um sistema de gestão de edifícios, um sistema de estradas, e similares.

[0003] SCADA é um tipo de sistema de controle industrial que realiza monitoramento de sistema e controle de processo por computador. No SCADA, uma resposta rápida (propriedade em tempo real) de acordo com desempenho de processamento de sistema é necessária.

[0004] O SCADA é usualmente composto dos seguintes subsistemas. (1) HMI (Interface Homem-Máquina)

[0005] Uma HMI é um mecanismo que apresenta dados de um processo alvo (dispositivo-alvo de monitoramento) a um operador, e permite que o operador monitore e controle o processo. Por exemplo, na PTL 1, uma HMI de SCADA incluindo um ecrã de HMI que opera em uma cliente de SCADA, é descrita. (2) Sistema de controle de supervisão

[0006] Um sistema de controle de supervisão coleta dados de sinal em um processo e transmite um comando de controle ao processo.

Ele é constituído de um controlador lógico programável (PLC), e similares. (3) Dispositivo de entrada/saída remota (Entrada Saída Remota: RIO)

[0007] Um dispositivo de entrada/saída remota, que é conectado com um sensor instalado dentro do processo, converte um sinal do sensor em dado digital e transmite o dado digital ao sistema de controle de supervisão. (4) Base de comunicações

[0008] Uma base de comunicações conecta o sistema de controle de supervisão e o dispositivo de entrada/saída remota. Lista de Citação Literatura de Patente

[0009] [PTL 1] JP 2017-27211 A Sumário Problema Técnico

[0010] Quando uma HMI de SCADA que opera um ecrã de HMI em um Navegador da web é construída, o ecrã de HMI é exibido por ter um desenho em um formato de SVG lido em um DOM gerenciado por um navegador da web. Quando uma mudança para um elemento de svg no DOM foi feita de modo a mudar a cor de uma parte no ecrã de HMI, o navegador da web detecta a mudança e atualiza o ecrã de HMI. O desempenho de interpretação de tal interpretação de SVG apresenta uma baixa velocidade, e coleta de lixo DOM (GC) facilmente ocorre; neste caso, um atraso de exibição ocorrerá.

[0011] Além disso, um dispositivo a ser monitorado pelo SCADA opera e muda a uma alta velocidade em alguns casos. Em uma HMI de SCADA de um sistema para tal, é requerido exibir dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento a uma alta velocidade. Contudo, um sistema da interpretação de SVG descrito acima não pode satisfazer este requisito.

[0012] A presente descrição foi produzida de modo a solucionar os problemas acima mencionados e é um objetivo da presente descrição proporcionar um dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida capaz de exibir, sem atraso, um ecrã de HMI que opera em um navegador da web. Solução para o Problema

[0013] De modo a alcançar o objetivo acima, um dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida, de acordo com a presente descrição, é configurado como segue.

[0014] O dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida, de acordo com a presente descrição, inclui um navegador da web, uma unidade de processamento de interpretação da Biblioteca de Gráficos da Web (Web GL), e uma unidade de processamento de interpretação de SVG.

[0015] O navegador da web exibe um ecrã de HMI no qual uma primeira parte e uma segunda parte que representam o estado de um dispositivo-alvo de monitoramento são dispostas. A primeira parte é uma parte que exibe dados numéricos análogos. A segunda parte é uma parte que exibe dados outros do que dados numéricos análogos.

[0016] Quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados numéricos análogos, a unidade de processamento de interpretação WebGL interpreta a primeira parte associada com os dados de sinal por interpretação de WebGL. De preferência, a interpretação de WebGL pré-interpreta fontes necessárias para a representação de corda de dados numéricos em uma área fora de tela (área da memória principal). Em seguida, ela interpreta a primeira parte por transferência de uma corda representando os dados numéricos análogos a partir da área fora de tela (a área da memória principal) para uma área de tela (área de memória de GPU) por uso de uma função de mapeamento de textura da WebGL.

[0017] Quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados outros do que dados numéricos análogos, a unidade de processamento de interpretação de SVG interpreta a segunda parte associada com os dados de sinal por interpretação de SVG. A interpretação de SVG interpreta a segunda parte por atualização de um elemento de svg no DOM gerenciado por um navegador da web. Efeitos Vantajosos da Invenção

[0018] De acordo com a presente descrição, um sistema de interpretação híbrido incluindo ambas a interpretação de WebGL que exibe alto desempenho de interpretação e a interpretação de SVG que contribui para redução do custo de desenvolvimento de uma HMI, é empregado e, desse modo, o ecrã de HMI que opera no navegador da web pode ser exibido sem atraso e a HMI de SCADA pode ser eficientemente desenvolvido. Breve Descrição dos Desenhos Figura 1

[0019] A Figura 1 é um diagrama mostrando uma configuração de sistema do SCADA. Figura 2

[0020] A Figura 2 é um diagrama em que sistemas de exibição de interpretação de SVG e interpretação de WebGL são comparados. Figura 3

[0021] A Figura 3 é um diagrama para descrever uma visão geral de um dispositivo terminal de HMI de um sistema de interpretação híbrido. Figura 4

[0022] A Figura 4 é um diagrama para descrever uma configuração de uma HMI de Tempo de Execução da Web que opera em um navegador da web do dispositivo terminal de HMI. Figura 5

[0023] A Figura 5 é um diagrama para descrever gerenciamento de atributos de fonte em uma unidade de processamento de interpretação WebGL. Figura 6

[0024] A Figura 6 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo de uma configuração de hardware de um sistema SCADA Web HMI. Descrição das Concretizações

[0025] De agora em diante, uma concretização da presente descrição será descrita em detalhe com referência aos desenhos. Contudo, quando números tais como o número, quantidade, volume, ou faixa de elementos são referidos na concretização apresentada abaixo, a presente descrição não é limitada pelos números referidos a, exceto onde especialmente explicitamente especificado e onde explicitamente especificado aos números em princípio. Em adição, estruturas e similares que são descritas nas concretizações apresentadas abaixo não são necessariamente requeridas para esta descrição, exceto onde especialmente explicitamente especificado e onde obviamente especificado a elas em princípio. Deve ser notado que elementos comuns nos desenhos são denotados pelos mesmos sinais de referência para omitir explanações redundantes. Primeira concretização Sistema completo

[0026] A Figura 1 é um diagrama mostrando uma configuração de sistema de SCADA. O SCADA inclui uma HMI 3, um sistema de controle de supervisão 4, uma base de comunicações 5, e um RIO 6 como subsistemas; e se conecta a um dispositivo-alvo de monitoramento 7. Aqui, a HMI 3 que é um ambiente de execução da HMI de SCADA e um dispositivo de criação de desenhos 1 que é um ambiente de desenvolvimento da HMI de SCADA são inclusivamente referidos como um sistema de SCADA Web HMI.

[0027] O sistema de controle de supervisão 4, a base de comunicações 5, e o RIO 6 são conforme descritos nos Antecedentes e, portanto, suas descrições serão omitidas. O dispositivo-alvo de monitoramento 7 inclui um sensor, um atuador, e similares, que constituem uma instalação a ser monitorada e controlada.

[0028] O dispositivo de criação de desenhos 1 inclui um editor de desenhos 11. O dispositivo de criação de desenhos 1 que é um ambiente de desenvolvimento gera dados de desenho da HMI 2 pelo editor de desenhos 11. Os dados de desenho da HMI 2 incluem dados de gráficos de vetor escaláveis (SVG) 21, que é um dado de vetor, e dados de atributo de tempo de execução parcial 22.

[0029] A HMI 3 (subsistema de HMI) inclui um dispositivo de servidor de HMI 31 e um dispositivo terminal de HMI 32. A HMI 3 que é um ambiente de execução opera como um subsistema de HMI em coordenação entre uma HMI de Tempo de Execução da Web 322 (aplicação da web) que lê os dados de desenho da HMI 2 e opera em um navegador da web 321 e uma HMI de Tempo de Execução do Servidor 311. Dispositivo de criação de desenhos

[0030] O editor de desenhos 11 incluído no dispositivo de criação de desenhos 1 tem uma função de edição de desenho avançada e uma função que permite que dados do desenho sejam salvados no formato de SVG. O editor de desenhos 11 é, como um exemplo, Microsoft Visio (marca registrada).

[0031] O editor de desenhos 11 que opera no dispositivo de criação de desenhos 1 inclui uma unidade de esboço 12, uma unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 13, e uma unidade de saída de dados de desenho da HMI 14.

[0032] A unidade de esboço 12 exibe lado a lado em um visor 1c (Figura 6), uma área de estêncil onde protótipos de partes necessárias para criar um desenho são dispostos e uma área de esboço onde o desenho é interpretado. Em adição, a unidade de esboço 12 permite que partes na área de estêncil que são selecionadas por um desenvolvedor sejam dispostas no desenho na área de esboço por uso de uma interface de entrada/saída 1d (Figura 6).

[0033] Tipos de parte incluem, por exemplo, parte de sinal de entrada digital (DI), parte de sinal de entrada análoga (AI), parte de sinal de saída digital (DO), e parte de sinal de saída análoga (AO).

[0034] Cada das partes dispostas em uma posição pré- determinada no desenho na área de esboço tem atributos de exibição estáticos tais como cor, forma, posição, e tamanho.

[0035] A unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 13 gera automaticamente, quando uma parte é disposta no desenho na área de esboço, dados de atributo de tempo de execução parcial específicos para a parte. Especificamente, a unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 13 gera automaticamente, quando uma parte é disposta, dados de atributo de tempo de execução parcial em que um nome de sinal específico (item) para associação da parte e o dispositivo-alvo de monitoramento 7 e um conteúdo de exibição dinâmico da parte de acordo com uma mudança de dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7 estão associados entre si. O nome de sinal específico é gerado por combinação de um ID de um ecrã, um número de dispositivo no ecrã, e um tipo de parte. Cada parte é associada com dados de sinal e um comando de controle, via seu nome de sinal específico.

[0036] Por exemplo, a unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 13 gera automaticamente, quando uma parte de sinal de DI é disposta, dados de atributo de tempo de execução parcial em que um nome de sinal digital específico para associação da parte e o dispositivo-alvo de monitoramento 7 e uma cor de exibição (código de cor) da parte quando um valor de dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7 muda para OFF estão associados entre si.

[0037] Em adição, a unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 13 gera automaticamente, quando uma parte de sinal AI é disposta, dados de atributo de tempo de execução parcial em que um nome de sinal análogo específico para associação da parte e o dispositivo-alvo de monitoramento 7 e um formato de exibição (por exemplo, "9999.99") para exibição de um valor de dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7 são associados entre si.

[0038] De modo a exercer uma função de controle de supervisão do ecrã de HMI, os dados de atributo de tempo de execução parcial gerados para cada parte no desenho são lidos quando o subsistema DE HMI é executado.

[0039] A unidade de saída de dados de desenho da HMI 14 retira dados de desenho da HMI 2 que incluem dados de SVG 21 de um desenho onde partes interpretadas na área de esboço são dispostas e os dados de atributo de tempo de execução parcial 22. Os dados de SVG 21 incluem, como atributos de elemento de svg, atributos de exibição estáticos (cor, forma, posição, tamanho) das partes dispostas. Dispositivo terminal de HMI de sistema de interpretação híbrido

[0040] O dispositivo terminal de HMI 32 inclui o navegador da web 321, a HMI de Tempo de Execução da Web 322, e um Modelo de Objeto de Documento (DOM) 323 em avanço.

[0041] O navegador da web 321 lê pelo menos uma peça dos dados de SVG 21 e exibe um ecrã de HMI. O ecrã de HMI é configurado por combinação de uma pluralidade de desenhos definidos por dados de vetor. O desenho no formato de SVG (dados de SVG 21) é lido pela HMI de Tempo de Execução da Web 322 no Modelo de Objeto de Documento (DOM) 323 que é gerenciado pelo navegador da web 321; e é interpretado.

[0042] A Figura 2 é um diagrama em que sistemas de exibição de interpretação de SVG e interpretação de WebGL são comparados. Quando a HMI de Tempo de Execução da Web 322 produz uma mudança em um elemento de svg (por exemplo, tendo mudado um código de cor de um atributo de cor) dentro do DOM 323 de modo a mudar a cor de uma parte no ecrã de HMI, o navegador da web 321 detecta a mudança e atualiza o ecrã de HMI. Em tal interpretação de SVG, o desempenho de interpretação diminui de acordo com um aumento na quantidade de informação no DOM e, além disso, uma coleta de lixo de DOM (GC) facilmente ocorre, e no momento, um atraso de exibição ocorrerá.

[0043] Um dispositivo-alvo de monitoramento 7 que é para ser monitorado no SCADA está operando e mudando a uma alta velocidade em alguns casos. Em um subsistema de HMI, é necessário exibir, a uma alta velocidade, um valor de um sinal que é retirado pelo dispositivo-alvo de monitoramento 7. Contudo, em um sistema da interpretação de SVG descrito acima, este requisito não pode ser cumprido.

[0044] Na WebGL que realiza interpretação por operar diretamente uma unidade de processamento de gráficos (GPU) que é um do processador 32a, a interpretação é realizada a uma velocidade mais alta do que no sistema de interpretação de SVG. Em adição, um DOM GC também não ocorre. Portanto, um sistema de interpretação de WebGL é adequado para um caso onde uma interpretação de alta velocidade é requerida. Por outro lado, os dados de SVG 21 que são gerados pelo editor de desenhos 11 tendo uma função de edição de desenho avançada são desse modo complicados que é difícil de desenhas todas as partes pela interpretação de WebGL (implica em cistos de desenvolvimento).

[0045] Portanto, no sistema desta concretização, um sistema de interpretação híbrido em que a interpretação de SVG e a interpretação de WebGL são apropriadamente usadas, é adotado.

[0046] A Figura 3 é um diagrama para descrever a visão geral do dispositivo terminal de HMI 32 do sistema de interpretação híbrido. Uma parte requerida para ser mudada a uma alta velocidade no sistema de SCADA é uma parte de sinal AI que indica dados numéricos análogos. Dados numéricos análogos, tais como tensão ou corrente elétrica, flutuam constantemente, e é importante para refletir tais flutuações em um ecrã em tempo real. A interpretação de somente a parte de sinal AI pela interpretação de WebGL se conforma a uma especificação requerida do subsistema de HMI.

[0047] Portanto, nesta concretização, na atualização da exibição da parte de sinal AI, a parte de sinal AI é interpretada usando um elemento de tela 323b do DOM 323 pelo sistema de a interpretação de WebGL. Por outro lado, na atualização da exibição de uma parte outra do que a parte de sinal AI, um atributo do elemento de svg 323a no DOM 323 é atualizado para interpretar a parte pelo sistema de interpretação de SVG.

[0048] A Figura 4 é um diagrama para descrever uma configuração da HMI de Tempo de Execução da Web 322 que opera no navegador da web 321 do dispositivo terminal de HMI 32. Primeiro, pré-processamento da interpretação de WebGL será descrito. De modo a realizar interpretação híbrida, uma unidade de processamento de interpretação WebGL 322i em um módulo de HMI de Tempo de

Execução da Web é requerida.

[0049] A unidade de processamento de interpretação WebGL 322i pode usar um elemento de parte de sinal de AI armazenado nos dados de SVG 21 de modo a exibir uma parte de sinal AI; contudo, não é preferível em termos de desempenho acessar informação armazenada no DOM. Portanto, informação do elemento de parte de sinal AI é preliminarmente eliminada a partir dos dados de SVG 21 e movida para os dados de atributo de tempo de execução parcial 22. A unidade de processamento de interpretação WebGL 322i obtém informação requerida para interpretação da parte de sinal AI a partir dos dados de atributo de tempo de execução parcial 22.

[0050] Em seguida, a HMI de Tempo de Execução da Web 322 será descrita. A HMI de Tempo de Execução da Web 322 lê os dados de desenho da HMI 2 como um parâmetro de ajuste e opera no navegador da web 321. A HMI de Tempo de Execução da Web 322 é uma biblioteca em que um conteúdo de processamento específico a cada tipo de parte é pré-determinado; e especifica uma parte no ecrã de HMI baseado no parâmetro de ajuste lido, e realiza processamento específico para a parte. Isto é, mesmo para partes do mesmo tipo, um parâmetro de ajuste (por exemplo, um nome de sinal específico) que é ajustado para cada das partes é diferente, e, portanto, a operação de cada das partes difere.

[0051] A HMI de Tempo de Execução da Web 322 associa uma parte e um dispositivo-alvo de monitoramento 7 por um parâmetro de ajuste; e quando recebendo dados de sinal correspondentes a um nome de sinal específico a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7, via o sistema de controle de supervisão 4, muda a exibição da parte correspondente ao nome de sinal específico no ecrã de HMI.

[0052] Mais especificamente, a HMI de Tempo de Execução da Web 322 inclui uma unidade de processamento específica da parte

322a, uma unidade de processamento de leitura de dados de SVG 322c, uma unidade de recepção de dados de sinal 322d, uma unidade de atualização de desenho 322e, uma unidade de processamento de evento 322f, e uma unidade de transmissão do comando de controle 322g.

[0053] A unidade de processamento de leitura de dados de SVG 322c lê dados de SVG 21. A unidade de processamento específica da parte 322a inclui os atributos de exibição estáticos dos dados de SVG 21 na informação de gestão da parte 322b. A unidade de processamento específica da parte 322a lê dados de atributo de tempo de execução parcial 22 correspondentes a cada das partes incluídas nos dados de SVG data 21, de incluem na informação de gestão da parte 322b.

[0054] A unidade de processamento específica da parte 322a aplica a informação de gestão da parte 322b como um parâmetro de ajuste para uma biblioteca (programa JavaScript (marca registrada)) em que um conteúdo de processamento específico para cada tipo de parte é pré-determinado, de modo a produzir partes individuais na função do ecrã de HMI. Como um exemplo, processamento específico para uma parte de sinal DI e uma parte de sinal AI será descrito.

[0055] O processamento específico da parte de sinal DI é tal que dados de sinal digitais são recebidos de um dispositivo-alvo de monitoramento 7, via o sistema de controle de supervisão 4 de a cor de exibição e forma da parte são mudadas de acordo com um valor do sinal. Seus atributos de tempo de operação são um nome de sinal digital, e um cor de exibição e forma em um tempo de sinal OFF.

[0056] O processamento específico da parte de sinal AI é tal que dados de sinal análogos (dados numéricos análogos) são recebidos de um dispositivo-alvo de monitoramento 7, via o sistema de controle de supervisão 4 e um valor é exibido na parte baseada na especificação de um formato de exibição de dados de acordo com um valor de sinal. Seus atributos de tempo de operação são um nome de sinal análogo e formato de exibição de dados (por exemplo, "9999.99").

[0057] A unidade de recepção de dados de sinal 322d recebe dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7, via a HMI de Tempo de Execução do Servidor 311. A unidade de processamento específica da parte 322a especifica uma parte correspondente aos dados de sinal recebidos baseados na informação de gestão da parte 322b; e determina uma instrução de atualização para a exibição de parte no desenho.

[0058] Por exemplo, como para a parte de sinal DI, quando um valor dos dados de sinal digital é OFF, uma instrução de atualização para mudança de um valor de atributo de cor do elemento de svg no DOM para um código de cor da cor de OFF é emitida. Como para a parte de sinal AI, uma instrução de atualização para exibição de um valor dos dados de sinal análogos em um formato de exibição especificado é emitido. A instrução de atualização é transmitida para a unidade de atualização de desenho 322e.

[0059] A unidade de atualização de desenho 322e inclui uma unidade de processamento de interpretação de SVG 322h e a unidade de processamento de interpretação WebGL 322i.

[0060] Quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7 são dados outros do que dados numéricos análogos, a unidade de processamento de interpretação de SVG 322h interpreta uma parte associada com os dados de sinal (por exemplo, parte de sinal DI) pela interpretação de SVG. A interpretação de SVG interpreta a parte por atualização do elemento de svg 323a no DOM 323 gerenciado pelo navegador da web 321, e por detecção de uma mudança deste pelo navegador da web 321.

[0061] Quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento 7 são dados numéricos análogos, a unidade de processamento de interpretação WebGL 322i interpreta uma parte de sinal AI associada com os dados de sinal pela interpretação de WebGL. Conforme mostrado na Figura 5, a interpretação de WebGL pré-interpreta fontes necessárias para representação de corda de dados numéricos em uma área fora de tela (área de memória principal). Em seguida, ela realiza interpretação por transferência de uma corda representando os dados numéricos análogos a partir da área fora de tela (área de memória principal) para a área de tela (área de memória de GPU) por uso de uma função de mapeamento de textura (mapeamento de UV) de WebGL. Desse modo, uma interpretação de alta velocidade pode ser implementada.

[0062] Isto pode ser usado quando um conteúdo a ser interpretado é limitado a dados numéricos. De modo a exibir dados numéricos, é somente necessário preparar fontes limitadas tais como números de 0 a 9, um ponto decimal, um sinal de menos, e um espaço; contudo, em consideração de variações de famílias de fonte, tamanhos de fonte, cores dos caracteres, cores de fundo, e similares, o número de fontes a serem preparadas na área fora de tela, aumentam. Portanto, tal mecanismo é realizado que gerencia atributos de fonte usados na unidade de processamento de interpretação WebGL 322i de modo a gerar dinamicamente uma fonte fora de tela de um atributo de fonte não usado de fonte fora de tela de um atributo de fonte usado.

[0063] Na interpretação de WebGL em interpretação híbrida, um processo de atualização de duas etapas da atualização de recipiente na memória principal por mapeamento de UV e atualização de uma área de visualização na memória de GPU por interpretador, é realizado. Em um exemplo da Figura 5, o tamanho do recipiente é fixado para ser cinco vezes maior do que o tamanho de um ecrã físico, ambos verticalmente e horizontalmente. Isto é para um caso onde zoom de um ecrã na HMI é realizado de 1x a 5x. Na realização do mesmo para nx, é necessário fixar o tamanho de nx ambos na direção vertical e uma direção horizontal. Isto é porque todas as imagens necessárias para exibição são mantidas na memória, incluindo um caso de zoom. Em um caso onde um nível de zoom atual de zoom é assumido para ser p (1pn), quando uma imagem no recipiente é transferida para a área de visualização na memória de GPU pelo interpretador, ela é transferida com zoom da mesma para 1/p.

[0064] Em um sistema que não requer uma propriedade de tempo real, tal como Web GIS (por exemplo, mapas do Google (marca registrada)), todas as imagens não são mantidas em uma memória conforme descrito acima e reinterpretação é realizada quando zoom ou panorâmica ocorre. Portanto, no recipiente, é somente requerido reservar somente uma memória do mesmo tamanho como um ecrã físico; contudo, um atraso ocorrerá quando re-exibição é realizada no zoom ou panorâmica.

[0065] Por outro lado, em um sistema que requer uma propriedade de tempo real, tal como HMI de SCADA, tal como um atraso não é permitido e portanto, todas as imagens são alocadas no recipiente e em zoom ou panorâmica, re-exibição é completada somente por execução do interpretador. Conforme comparado com desenvolvimento de imagens fontes de todos dados de texto em uma área de recipiente por mapeamento de UV, a execução do interpretador é realizada a uma velocidade mais alta. Existe também um método de reservar a área do recipiente na memória de GPU; neste caso, um processador gráfico de tipo de gama e de alto custo tendo uma grande quantidade de memória de GPU é necessário e, portanto, é mais vantajoso em desempenho de custo para reservar a área do recipiente na memória principal.

[0066] Voltando à Figura 4, a descrição da HMI de Tempo de

Execução da Web 322 continuará. A unidade de processamento de evento 322f detecta um evento de teclado ou mouse associado com cada parte. A unidade de processamento específica da parte 322a determina um comando de controle correspondente ao evento detectado, baseado na informação de gestão da parte 322b. A unidade de transmissão do comando de controle 322g transmite o comando de controle para a HMI de Tempo de Execução do Servidor 311. Dispositivo de servidor de HMI

[0067] A HMI de Tempo de Execução do Servidor 311 opera no dispositivo de servidor de HMI 31. O processamento da HMI de Tempo de Execução do Servidor 311 é conforme segue.

[0068] (1) Incorpora um servidor de aplicação e proporciona um conteúdo da HMI de Tempo de Execução da Web do navegador da web 321.

[0069] (2) Se comunica com o sistema de controle de supervisão 4, transmite dados de sinal de um dispositivo-alvo de monitoramento 7 para a HMI de Tempo de Execução da Web 322, e transmite um comando de controle a partir da HMI de Tempo de Execução da Web 322 para o sistema de controle de supervisão 4.

[0070] Conforme descrito acima, de acordo com o dispositivo terminal de HMI do sistema de interpretação híbrido desta concretização, interpretação de alta velocidade é realizada para dados de sinal que requerem interpretação de alta velocidade por cache, nas telas exteriores, todas as imagens fontes a serem usadas e por retenção de uma imagem de ecrã total no recipiente da memória principal também em consideração de zoom. Em tal um serviço de mapa conforme mencionado acima, limitações não podem ser aplicadas a um nível de zoom, e o tamanho e tipo de fonte a ser usada e portanto, esta técnica não pode ser aplicada. Contudo, na HMI do sistema de controle de supervisão, uma aplicação para operar é especificada e um nível de zoom e o tamanho e tipo de fonte a ser usado podem ser limitados a faixas fixadas; e, portanto, este sistema pode ser implementado. Exemplo de configuração de hardware

[0071] Uma configuração de hardware de uma parte principal do Sistema de HMI de SCADA Web será descrita com referência à Figura

6. A Figura 6 é um diagrama de blocos mostrando um exemplo da configuração de hardware do sistema de HMI de SCADA Web.

[0072] Cada unidade do dispositivo de criação de desenhos 1 ilustrada na Figura 1 indica uma parte de funções incluídas no dispositivo de criação de desenhos 1 e cada das funções é implementada por um circuito de processamento. O circuito de processamento é constituído por conexão de um processador 1a, uma memória 1b, um visor 1c, e uma interface de entrada/saída 1d. A interface de entrada/saída 1d é um dispositivo de entrada tal como um teclado ou um mouse, e um dispositivo capaz de emitir os dados de desenho da HMI 2 para um arquivo. O processador 1a executa vários programas armazenados na memória 1b e, desse modo, implementa as funções das unidades do dispositivo de criação de desenhos 1.

[0073] Cada unidade do dispositivo terminal de HMI 32 ilustrada na Figura 1 indica uma parte de funções incluídas no dispositivo terminal de HMI 32 e cada das funções é implementada por um circuito de processamento. O circuito de processamento é constituído por conexão de um processador 32a, uma memória 32b, um visor 32c, e uma interface de entrada 32d. O processador 32a inclui uma CPU e uma GPU. A memória 32b inclui uma memória principal e uma memória de GPU. Nota-se que a GPU e a memória de GPU podem ser dispostas em uma placa gráfica adicionada a uma fenda externa. A interface de entrada 32d é um dispositivo de entrada tal como um teclado ou um mouse, e um dispositivo capaz de ler os dados de desenho da HMI 2. Em adição, o circuito de processamento também inclui um dispositivo de rede (não mostrado) que é conectado com o dispositivo de servidor de HMI 31, e pode transmitir e receber dados de sinal e um comando de controle. O processador 32a executa vários programas armazenados na memória 32b e, desse modo, implementa as funções das unidades do dispositivo terminal de HMI 32.

[0074] Cada unidade do dispositivo de servidor de HMI 31 ilustrada na Figura 1 indica uma parte de funções incluídas no dispositivo de servidor de HMI 31 e cada das funções é implementada por um circuito de processamento. O circuito de processamento é constituído por conexão de um processador 31a, uma memória 31b, e uma interface de rede 31d. A interface de rede 31d é um dispositivo que é conectado com o sistema de controle de supervisão 4 e o dispositivo terminal de HMI 32, e pode transmitir e receber dados de sinal e um comando de controle. O processador 31a executa vários programas armazenados na memória 31b e, desse modo, implementa as funções das unidades do dispositivo de servidor de HMI 31.

[0075] A concretização de acordo com a presente descrição foi descrita acima; contudo, a presente descrição não é limitada à concretização acima e várias modificações podem ser feitas sem fugir do espírito da presente descrição. Lista de Sinais de Referência 1 Dispositivo de criação de desenhos 11 Editor de desenhos 12 Unidade de esboço 13 Unidade de geração de atributos de tempo de execução parcial 14 Unidade de saída de dados de desenho da HMI 2 Dados de desenho da HMI 21 Dados de SVG 22 Dados de atributo de tempo de execução parcial

3 HMI 31 Dispositivo de servidor de HMI 311 Tempo de Execução do Servidor de HMI 32 Dispositivo terminal de HMI 321 Navegador da web 322 Tempo de Execução da Web HMI 323 DOM 323a elemento de svg 323b elemento de tela 4 Sistema de controle de supervisão 5 Base de comunicações 6 RIO 7 Dispositivo-alvo de monitoramento 322a Unidade de processamento específica da parte 322b Informação de gestão da parte 322c Unidade de processamento de leitura de dados de SVG 322d Unidade de recepção de dados de sinal 322e Unidade de atualização de desenho 322f Unidade de processamento de evento 322g Unidade de transmissão do comando de controle 322h Unidade de processamento de interpretação de SVG 322i Unidade de processamento de interpretação WebGL 1a, 31a, 32a Processador 1b, 31b, 32b Memória 1c, 32c Visor 1d Interface de entrada/saída 31d Interface de Rede 32d Interface de entrada

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida que é conectado a um dispositivo-alvo de monitoramento, caracterizado pelo fato de que compreende: um navegador da web que exibe um ecrã de HMI no qual uma primeira parte e uma segunda parte são dispostas, a primeira parte e a segunda parte representando um estado do dispositivo-alvo de monitoramento; uma unidade de processamento de interpretação de WebGL que interpreta a primeira parte por interpretação de WebGL quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados numéricos análogos, a primeira parte estando associada com os dados de sinal; e uma unidade de processamento de interpretação de SVG que interpreta a segunda parte por interpretação de SVG quando os dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados outros do que os dados numéricos análogos, a segunda parte estando associada com os dados de sinal.

2. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a interpretação de WebGL interpreta a primeira parte por pré-interpretação, em uma área fora de tela, fontes necessárias para representação de corda de dados numéricos e transfererência de uma corda representando os dados numéricos análogos a partir da área fora de tela para uma área de tela por uso de uma função de mapeamento de textura de WebGL; e a interpretação de SVG interpreta a segunda parte por atualização de um elemento de svg em um DOM gerenciado pelo navegador da web.

3. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: os dados numéricos análogos são dados de tensão ou dados de corrente elétrica.

4. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida que é conectado a um dispositivo-alvo de monitoramento, caracterizado pelo fato de que compreende: um visor que exibe um navegador da web; um processador que executa um programa; e uma memória que armazena o programa, o programa realizando, quando sendo executado pelo processador, processamento de: exibir um ecrã de HMI no navegador da web, uma primeira parte e uma segunda parte sendo dispostas no ecrã de HMI, a primeira parte e a segunda parte representando um estado do dispositivo-alvo de monitoramento; interpretar a primeira parte por interpretação de WebGL quando dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados numéricos análogos, a primeira parte estando associada com os dados de sinal; e interpretar a segunda parte por interpretação de SVG quando os dados de sinal a partir do dispositivo-alvo de monitoramento são dados outros do que os dados numéricos análogos, a segunda parte estando associada com os dados de sinal.

5. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que: a memória inclui uma memória principal e uma memória de GPU; e a interpretação de WebGL interpreta a primeira parte por pré-interpretação, em uma área na memória principal, fontes necessárias para representação de corda dos dados numéricos, e transferência de uma corda representando os dados numéricos análogos a partir da área para a memória de GPU por uso de uma função de mapeamento de textura de WebGL: e a interpretação de SVG interpreta a segunda parte por atualização de um elemento de svg em um DOM gerenciado pelo navegador da web na memória principal.

6. Dispositivo terminal HMI de interpretação híbrida de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que: os dados numéricos análogos são dados de tensão ou dados de corrente elétrica.

HMI (ambiente de execução de HMI scada)

Dispositivo terminal de HMI

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 30/40 Dispositivo servidor da WEB (servidor da WEB) Sistema de Navegador da WEB controle de Base de supervisão comunicações Tempo de execução da Tempo de execução do servidor WEB de HMI da HMI

Servidor de aplicação

Dispositivo alvo de monitoramento 1/6

Dispositivo de criação de desenho

Dados de desenho da HMI Editor de desenho

Unidade de esboço Dados de SVG

Unidade de geração Dados de atributo de de atributos de tempo tempo de execução de execução parcial parcial

Unidade de saída de dados de desenho da HMI

Gerar

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 31/40 Navegador da WEB Carga Programa JavaScript

Interpretação de SVG Interpretação de WebGL

Elemento de atualização em SVG Elemento de tela 2/6

Ref baixa WebGL (AbrirGL EL)

Fonte de desenho Mapeamento de UV

Janelas (GDI)

#1: aumento na quantidade de infotmação de dom Diminuição na ocorrência de desempenho de visualização de dom gc- atraso do visor

Visor de atualização de outra do que parte de sinal AI

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 32/40 Elemento de SVG Sinal de PLC Tempo de Sistema de execução da controle de WEB de HMI supervisão Elemento de tela

Visor de atualização 3/6 de parte de sinal AI

Ecrã de HMI Dispositivo alvo de monito- ramento Parte outra do que parte de sinal AI

Parte de sinal AI

Tempo de execução da WEB de HMI Unidade de

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 33/40 Interface de Unidade de processamento Unidade de processamento transmissão de comando Tempo de entrada de evento específica de parte de controle execução do servidor de HMI Unidade de atualização de Informação de desenho gerenciamento Visor Unidade de recepção Unidade de processamento de parte de dados de sinal de interprtetação de SVG

Unidade de processamento Unidade de de interprtetação de WebGL processamento de 4/6 leitura de dados de SVG

Dados de atributo de tempo de execução parcial Dados de SVG

Atributo de parte de sinal ai

Conversão para WebGL

Dados de atributo de tempo de execução Dados de SVG Elemento parcial de parte Elemento de parte de sinal AI de sinal AI

Memória principal

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 34/40 Fora de tela (fonte) Dados de gerenciamento de atributo de fonte

Dados de Atributo de atualização fonte 1 (mapeamento de UV) Recipiente incluindo sprites Atributo de fonte 2 9600 x 5400 pixel

Atributo de fonte 3 Zoom e panorâmica 5/6

(interpretador) Atributo de fonte n

Fonte fora de tela de atributo de Memória de GPU Visor fonte não usado é dinamicamente gerada e fonte fora de tela de atributo Tela para visor de fonte usado é reutilizado 1920 x 1080 pixel

HD total Ecrã 1920 x 1080 pixel

Dispositivo terminal de HMI Dispositivo servidor de HMI Sistema de

Petição 870200138822, de 04/11/2020, pág. 35/40 Processador (CPU) Processador controle de Base de supervisão comunicações

Memória Memória

Visor Dispositivo alvo de Interface de entrada Interface de rede monitoramento 6/6

Dados de desenho de HMI Dispositivo de criação de desenho

Processador Dados de SVG

Memória Dados de atributo de tempo de execução parcial Visor

Unterface de entrada/saída