CN111801631A

CN111801631A - SCADA Web HMI系统

Info

Publication number: CN111801631A
Application number: CN201880090261.3A
Authority: CN
Inventors: 藤枝宏之; 清水伸夫; 野岛章; 清水亮; 桥诘享治
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: CN111801631B; JP6956280B2; JPWO2020090033A1; WO2020090033A1; US20210373546A1; PH12020551351A1; US11803179B2; BR112020014245A2; TW202018489A; TWI699694B

Abstract

SCADA Web HMI系统具备图制作装置(1)和HMI终端装置(32)。图编辑器(11)生成SVG数据(21)和部件运行时属性数据(22)。HMI终端装置(32)具备：Web浏览器(321)，将SVG数据(21)读入而显示HMI画面；以及HMI Web运行时(322)，将部件运行时属性数据(22)作为设定参数读入而在Web浏览器(321)上动作。当从监视对象装置(7)接收到与固有的信号名称对应的信号数据时，HMI Web运行时(322)在HMI画面上使与该固有的信号名称对应的部件的显示变化。

Description

SCADA Web HMI系统

技术领域

本发明涉及SCADA HMI，特别涉及SCADA HMI在Web浏览器上动作的SCADA Web HMI系统。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition：监控和数据采集)作为对社会基础设施系统进行监视控制的机制被周知。社会基础设施系统是钢铁轧制系统、电力送变电系统、上下水道处理系统、楼宇管理系统、道路系统等。

SCADA是产业控制系统的一种，进行基于计算机的系统监视和过程(process)控制。在SCADA中，需要与系统的处理性能匹配的即时响应性(实时性)。

SCADA通常由以下这样的子系统构成。

(1)HMI(Human Machine Interface：人机接口)

HMI是将对象过程(监视对象装置)的数据向操作者提示、使得操作者能够对过程监视并控制的机构。例如在专利文献1中，公开了一种具备在SCADA客户端上动作的HMI画面的SCADA HMI。

(2)监视控制系统

监视控制系统收集过程上的信号数据，对过程发送控制命令。由PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)等构成。

(3)远程输入输出装置(Remote Input Output：RIO)

远程输入输出装置与设置在过程内的传感器连接，将传感器的信号变换为数字的数据，将该数字数据向监视控制系统发送。

(4)通信基础设施

通信基础设施将监视控制系统与远程输入输出装置连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017－27211号公报

发明内容

发明要解决的课题

对作为上述子系统之一的HMI子系统的开发中的问题进行说明。

SCADA基于来自系统运用者的订购而开发。SCADA生产商基于来自订购者(用户)的要求规格，进行HMI的画面/图设计，向订购者确认是否与要求规格没有不一致，对画面或图进行调整。画面(screen)是将多个图(drawing)组合而构成的。在画面或图的设计中，使用通用的图编辑器。通用的图编辑器例如是Microsoft Visio(注册商标)，具有高度的图编辑功能。

以往，SCADA生产商在得到订购者的同意后，通过与图编辑器不同的工程设计工具开发HMI子系统。此时，不使用由图编辑器制作的电子数据，HMI开发者基于已得到同意的画面或图，通过工程设计工具以手工作业输入新的图数据。进而，HMI开发者为了发挥HMI画面的监视控制功能，需要用工程设计工具制作配置到HMI画面上的各部件的处理程序。因此，在通过工程设计工具进行的HMI开发中需要相应的劳动量。为了消除图数据的再输入，也可以考虑在工程设计工具中搭载图编辑器的功能，但难以用工程设计工具实现图编辑器所具有的高度的图编辑功能。期待将HMI开发中的图数据的再输入及各部件的处理程序的制作去除，使HMI开发高效率化。

本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，其目的是提供一种能够有效率地开发HMI子系统的SCADA Web HMI系统。

用来解决课题的手段

为了上述目的的达成，有关本发明的SCADA Web HMI系统如以下这样构成。

有关本发明的SCADA Web HMI系统具备能够制作配置有部件的图的图制作装置、和连接在监视对象装置上并显示监视对象装置的状态的HMI终端装置。

图制作装置具备制图部、部件运行时属性生成部和HMI图数据输出部。

制图部显示排列有部件的模版区域和用于描绘图的制图区域。此外，制图部能够将所选择的模版区域上的部件配置到制图区域的图上。

部件运行时属性生成部自动生成部件运行时属性数据，该部件运行时属性数据是将关联了被配置在制图区域的图上的部件和监视对象装置的固有的名称(固有的信号名称)、与对应于来自监视对象装置的信号数据的变化的部件的动态的显示内容建立了关联的数据。优选的是，当在制图区域的图上配置了部件时，部件运行时属性生成部自动生成部件运行时属性数据。

HMI图数据输出部将配置有被描绘在制图区域中的部件的图的矢量数据和部件运行时属性数据输出。

此外，HMI终端装置预先具备Web浏览器和HMI Web运行时。

Web浏览器将表现至少1个图的矢量数据读入而显示HMI画面。HMI画面将由矢量数据定义的图组合多个而构成。

HMI Web运行时将部件运行时属性数据作为预先准备的脚本的设定参数读入，在Web浏览器上动作。HMI Web运行时是按照部件的每个种类而预先规定了固有的处理内容的库，基于读入的设定参数确定HMI画面上的1个部件，承担该部件的固有的处理。即，即使是同种部件，对各部件设定的设定参数(例如固有的信号名称)也不同，所以各部件的动作不同。HMI Web运行时按照设定参数，将部件与监视对象装置建立关联。此外，HMI Web运行时在从监视对象装置接收到与固有的信号名称对应的信号数据时，在HMI画面上，按照设定参数使与固有的信号名称对应的部件的显示变化。

在1个优选的形态中，HMI画面由多个区域构成，在各区域中配置由图制作装置制作的图的矢量数据。Web浏览器将显示在构成HMI画面的各区域中的图在纵横比固定不变的情况下改变尺寸，以使图的长边或短边内接于区域框并且图整体包含在区域内。这里，各图以按相同倍率被改变尺寸的方式由图制作装置制作。

优选的是，矢量数据是可缩放矢量图(SVG)格式的数据。相同倍率n n在将vpw设为区域的视口的横像素数，将vph设为区域的视口的纵像素数，将vbw设为图的视图框的横像素数，将vbh设为图的视图框的纵像素数的情况下，为n＝min(vpw/vbw，vph/vbh)。

在另1个优选的形态中，部件固有处理部在HMI画面上打开新的窗口的按钮部件被按下的情况下，在距按钮部件的显示位置以长度的单位指定的相对位置处显示新的窗口。长度的单位例如是英寸或毫米单位。

发明效果

根据本发明，图制作装置能够无编程地生成构成HMI画面的图的矢量数据和部件运行时属性数据。HMI终端装置能够使Web浏览器将矢量数据读入而显示HMI画面。此外，HMI终端装置能够以部件运行时属性数据为设定参数，使HMI Web运行时在Web浏览器上动作。由此，能够无编程地使HMI画面上的各个部件发挥功能。因而，HMI开发者能够将HMI子系统作为Web应用而无编程地、有效率地开发。特别是，在HMI子系统的开发中，能够减小图数据的再输入、编程、调试的作业成本。

附图说明

图1是表示SCADA的系统结构的图。

图1是图编辑器显示的图制作画面的一例。

图3是用来编辑部件运行时(runtime)属性数据的编辑画面的一例。

图4是用来说明在HMI终端装置的Web浏览器上动作的HMI Web运行时的结构的图。

图5是用来说明在SCADA HMI中需要的代表性的部件的图。

图6是表示SCADA Web HMI系统具有的硬件结构例的框图。

图7是用来说明HMI画面的结构的图。

图8是用来说明各图被装载到布局图内的对应的区域中时的HMI画面的显示例。

图9是用来说明将图向区域装载的方法的图。

图10是用来说明图分辨率、SVG分辨率、区域的图像的尺寸的图。

图11是表示分辨率、图像的大小、外观的大小的关系的图。

图12是用来说明打开新的窗口而装载SVG时的分辨率调整逻辑的图。

图13是用来说明HMI画面上的窗口的显示位置的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。但是，在以下所示的实施方式中言及了各要素的个数、数量、量、范围等的数量的情况下，除了特别明示的情况或在原理上明显被确定为该数量的情况以外，本发明并不限定于该言及的数量。此外，在以下所示的实施方式中说明的构造等除了特别明示的情况或在原理上明显被确定为该数量的情况以外，对于本发明并不一定是必须的。另外，对于在各图中共通的要素赋予相同的标号而省略重复的说明。

实施方式1.

<整体系统>

图1是表示SCADA的系统结构的图。SCADA作为子系统而具备HMI3、监视控制系统4、通信基础设施5、RIO6，与监视对象装置7连接。在本说明书中，包括作为SCADA HMI执行环境的HMI3和作为SCADA HMI开发环境的图制作装置1而称作SCADA Web HMI系统。

关于监视控制系统4、通信基础设施5、RIO6的说明由于是在背景技术中叙述的那样，所以省略。监视对象装置7是构成监视控制对象的成套设备(plant)的传感器、致动器等。

图制作装置1具备图编辑器11。作为开发环境的图制作装置1通过图编辑器11生成HMI图数据2。HMI图数据2包括作为矢量数据的SVG(Scalable Vector Graphics：可缩放矢量图)数据21和部件运行时(runtime)属性数据22。

HMI3(HMI子系统)具备HMI服务器装置31和HMI终端装置32。作为执行环境的HMI3，将HMI图数据2读入，在Web浏览器321上动作的HMI Web运行时322(Web应用)与HMI Server运行时311协调，作为HMI子系统动作。

<图制作装置>

图制作装置1具备的图编辑器11具有高度的图编辑功能、和能够将图数据以SVG形式保存的功能。图编辑器11作为一例是Microsoft Visio(注册商标)。

在图制作装置1上动作的图编辑器11具备制图部12、部件运行时属性生成部13和HMI图数据输出部14。参照图2，对由制图部12显示的图制作画面进行说明。图2是图编辑器11显示的图制作画面的一例。

制图部12将排列有为了制作图所需要的部件的原型(prototype)的模版(stencil)区域121和描绘了图的制图区域122排列显示在显示器1c(图6)上。此外，制图部12能够使用输入输出接口1d(图6)，将由开发者选择的模版区域121上的部件配置到制图区域122的图上。

在图2的例子中，在模版区域121中，显示DI(Digital Input：数字输入)/DO(Digital Output：数字输入)信号部件的原型121a、AI(Analog Input：模拟输入)/AO(Analog Output：模拟输出)信号部件的原型121b、AI信号部件的原型121c、图按钮部件的原型121d、窗口显示部件的原型121e、区域部件的原型121f、时钟部件的原型121g、警报消息列表的原型121h。如果进行补充，则121a是带灯的按压按钮，具有灯显示用的DI和按钮操作用的DO。

部件的种类并不限定于此，在代表性的部件中，还有DO(Digital Output)信号部件、AO(Analog Output)信号部件、图切换部件、警报按钮部件等。这些部件的原型也能够显示在模版区域121中。

此外，在上述的DI信号部件中，有PL(带灯的按压按钮)及SL(信号灯)等的类别。关于PL，还有PL1、PL2(二选一按钮)、PL3(三选一按钮)。显示在图2上的DI/DO信号部件是PL2。

HMI画面的开发者能够将图2的模版区域121上的部件复制(拖拽)，配置到制图区域122的图上的任意的位置。图2的部件122a～122h是开发者从模版区域121将部件的原型121a～121h复制而配置到制图区域122的图上的。这样，制作出在制图区域122中配置有部件的图。部件具有颜色、形状、位置、大小等的静态显示属性。静态显示属性能够在制图区域122上变更。

这样，构成HMI画面的各图通过将模版作为部件配置到图上、设定静态显示属性而生成。

回到图1，继续说明。当部件被配置在制图区域122的图上时，部件运行时属性生成部13自动地生成该部件所固有的部件运行时属性数据。例如，当DI信号部件被配置时，部件运行时属性生成部13自动生成部件运行时属性数据，该部件运行时属性数据是将关联了该部件和监视对象装置7的固有的信号名称(项目)、与对应于来自监视对象装置7的信号数据的变化的该部件的动态的显示内容建立关联的数据。

具体而言，部件固有的信号名称是将画面ID、画面内的设备号码、部件类别组合而生成的。例如，对于画面ID“G1”、设备号码“1”、部件类别“PL1A”，生成部件固有的信号名称“G1_1PL1A_CMD”和“G1_1PL1A_SL”。“G1_1PL1A_CMD”是与从HMI向PLC发送的控制命令对应的信号名称。“G1_1PL1A_SL”是与从PLC向HMI发送的信号数据对应的信号名称。这样，部件经由信号名称与信号数据及控制命令建立关联。

此外，作为部件的动态的显示内容，为了例如在信号数据的值从ON变化为OFF的情况下使部件PL1A的颜色变化为OFF色(与ON色不同的颜色)，指定OFF色的颜色代码。

为了发挥HMI画面的监视控制功能，对于图上的各部件生成的部件运行时属性数据在HMI子系统的执行时被读入。

HMI图数据输出部14输出包括配置有被描绘在制图区域122中的部件的图的SVG数据21和部件运行时属性数据22的HMI图数据2。SVG数据21作为SVG要素的属性而包括被配置的部件的静态显示属性(颜色、形状、位置、大小)。

此外，图编辑器11具备编辑部件运行时属性数据的功能。图3是用来编辑部件运行时属性数据的编辑画面的一例。例如，图3所示的部件PL1A与信号数据的值建立关联，其信号数据的值为ON的情况下的颜色(ON色)被设定为静态显示属性。此外，信号数据的值变化为OFF的情况下的颜色(OFF色)被设定为部件的运行时属性。通过该编辑功能，能够变更由部件运行时属性生成部13自动生成的信号名称及OFF色的颜色代码。

<HMI终端装置>

HMI终端装置32预先具备Web浏览器321和HMI Web运行时(runtime)322。

Web浏览器321将至少1个SVG数据21读入而显示HMI画面。HMI画面将由矢量数据定义的图组合多个而构成。

SVG形式的图(SVG数据21)被HMI Web运行时322读入到Web浏览器321所管理的DOM(Document Object Model：文档对象模型)(图示省略)中而描绘。HMI Web运行时322在为了HMI画面上的部件的颜色改变而进行了DOM内的SVG要素的变更的情况下，Web浏览器321检测该变更，将HMI画面更新。

HMI Web运行时322将HMI图数据2作为设定参数读入，在Web浏览器321上动作。HMIWeb运行时322是按照部件的每个种类而预先设定了固有的处理内容的库，基于所读入的设定参数确定HMI画面上的1个部件，承担该部件的固有的处理。即，即使是同种部件，对各部件设定的设定参数(例如固有的信号名称)也不同，所以各部件的动作不同。

图4是用来说明在HMI终端装置32的Web浏览器321上动作的HMI Web运行时322的结构进行说明的图。HMI Web运行时322按照设定参数将部件与监视对象装置7建立关联。此外，HMI Web运行时322当从监视对象装置7接收到与固有的信号名称对应的信号数据时，在HMI画面上，按照设定参数使与固有的信号名称对应的部件的显示变化。

更详细地讲，HMI Web运行时322具备部件固有处理部322a、SVG数据读入处理部322c、信号数据接收部322d、图更新部322e、事件处理部322f、控制命令发送部322g。

SVG数据读入处理部322c将SVG数据21读入。部件固有处理部322a将SVG数据21的静态显示属性包含在部件管理信息322b中。部件固有处理部322a按照包含在SVG数据21中的每个部件，将与其对应的部件运行时属性数据22读入，包含在部件管理信息322b中。

部件固有处理部322a对按照后述的部件的每个种类预先设定了固有的处理内容的库(JavaScript(注册商标)程序)应用部件管理信息322b作为设定参数，使HMI画面上的各个部件发挥功能。例如，对于DI信号部件，在部件管理信息322b中准备将HMI画面上的各部件与监视对象装置建立关联的固有的信号名称、和与对应于该信号名称的信号数据的变化相对应的部件的动态的显示内容，将它们作为设定参数而实现各部件的固有处理。

信号数据接收部322d经由HMI Server运行时311接收来自监视对象装置7的信号数据。部件固有处理部322a确定与基于部件管理信息322b接收到的信号数据对应的部件，决定图上的部件显示的更新指示。例如，更新指示是在信号数据的值是OFF的情况下将DOM内的SVG要素的颜色属性值变更为OFF色的颜色代码的指示。将向该特定部件的更新指示向图更新部322e发送。显示在显示器32c上的Web浏览器321上的特定部件基于更新指示而显示变化。

此外，事件处理部322f检测与各部件关联的键盘或鼠标事件。部件固有处理部322a基于部件管理信息322b，决定与检测到的事件对应的控制命令。控制命令发送部322g向HMI Server运行时311发送控制命令。

图5是用来说明在SCADA HMI中需要的代表性的部件的图。在现有技术的HMI子系统的构建方法中，需要将各部件的功能编程。相对于此，在有关本实施方式的SCADA WebHMI系统中，事前准备按照部件的每个种类的固有处理8a～8k作为运行时库。并且，记述有按照部件的每个类别的固有处理的程序作为设定参数而应用部件管理信息322b中的属性值，能够发挥该部件的功能。因此，HMI开发者能够无编程而构建HMI子系统。

DI信号部件固有处理8a接收数字信号数据，通过数据的值，使部件的显示颜色、形状变化。运行时属性是数字信号名、信号OFF时的显示颜色、形状。

DO信号部件固有处理8b检测鼠标点击等的事件而暂时地使部件的显示颜色、形状变化，并送出控制命令。运行时属性是数字信号名、数据送出时的显示颜色、形状。

AI信号部件固有处理8c接收模拟信号数据，通过信号的值，按照数据显示形态的指定而显示值。运行时属性是模拟信号名、数据的显示形态(“9999.99”等)。

AO信号部件固有处理8d对来自鼠标及键盘的输入进行处理，生成模拟值，按照数据显示形态的指定而显示值，并将该值送出。运行时属性是模拟信号名、数据的显示形态(“9999.99”等)。

区域部件固有处理8e将图的SVG装载到区域部件表示的区域中。运行时属性是图名。

图按钮部件固有处理8f将图的SVG装载，显示到主区域中。运行时属性是图名。

图切换部件固有处理8g显示图名列表，将操作者选择的图的SVG装载，显示在主区域中。运行时属性是图名列表。

窗口显示部件固有处理8h在指定的位置制作窗口，在窗口内装载图的SVG。运行时属性是在窗口位置、窗口内显示的图名。

警报按钮部件固有处理8i接收警报消息，按照该警报的级别，使部件的颜色、形状变化。运行时属性是各警报级别的显示颜色、形状。

警报消息列表固有处理8j接收警报消息，匹配于数据栅格的形状而显示警报消息。此外，检测鼠标事件而将警报确认的控制命令送出。运行时属性是数据栅格(显示数据构造的表)的形状。

时钟部件固有处理8k从系统取得当前时刻，以时刻显示形态的格式将当前时刻显示在部件上。运行时属性是时刻显示形态。

<HMI服务器装置>

HMI Server运行时311在HMI服务器装置31上动作。HMI Server运行时311的处理是以下这样的。

(1)内置应用服务器，对Web浏览器321供给HMI Web运行时内容。

(2)与监视控制系统4通信，将来自监视对象装置7的信号数据向HMI Web运行时322发送，并将来自HMI Web运行时322的控制命令向监视控制系统4发送。

如以上说明，根据本实施方式的SCADA Web HMI系统，图制作装置1能够无编程而生成构成HMI画面的图的SVG数据21和部件运行时属性数据22。HMI终端装置32能够使Web浏览器321将SVG数据21读入而显示HMI画面。此外，HMI终端装置32能够以部件运行时属性数据22为设定参数，使HMI Web运行时322在Web浏览器321上动作。由此，能够无编程而使HMI画面上的各个部件发挥功能。因而，HMI开发者能够将HMI子系统作为Web应用而无编程地有效率地开发。特别是，在HMI子系统的开发中，能够减少图数据的再输入、编程、调试的作业成本。

在制作Web应用的情况下，以往需要HTML、CSS、JavaScript(注册商标)等Web固有技术的学习。但是，如果使用本系统，则HMI开发者不需要这样的Web固有的技术的学习，通过用来构建HMI的图设计和数据属性的定义，能够构建HMI子系统。

<硬件结构例>

参照图6对SCADA Web HMI系统的主要部的硬件结构进行说明。图6是表示SCADAWeb HMI系统具有的硬件结构例的框图。

图1所示的图制作装置1的各部表示图制作装置1具有的功能的一部分，各功能通过处理电路实现。处理电路是处理器1a、存储器1b、显示器1c和输入输出接口1d连接而构成的。输入输出接口1d是键盘、鼠标等的输入设备，能够将HMI图数据2进行文件输出的设备。处理器1a通过执行存储在存储器1b中的各种程序，实现图制作装置1的各部的功能。

图1所示的HMI终端装置32的各部表示HMI终端装置32具有的功能的一部分，各功能由处理电路实现。处理电路是处理器32a、存储器32b、显示器32c和输入接口32d连接而构成的。输入接口32d是键盘、鼠标等的输入设备，能够将HMI图数据2读入的设备。此外，处理电路还具备与HMI服务器装置31连接而能够收发信号数据及控制命令的网络设备(图示省略)。处理器32a通过执行存储在存储器32b中的各种程序，实现HMI终端装置32的各部的功能。

图1所示的HMI服务器装置31的各部表示HMI服务器装置31具有的功能的一部分，各功能由处理电路实现。处理电路是处理器31a、存储器31b和网络接口31d连接而构成的。网络接口31d是与监视控制系统4和HMI终端装置32连接，能够收发信号数据及控制命令的设备。处理器31a通过执行存储在存储器31b中的各种程序，实现HMI服务器装置31的各部的功能。

实施方式2.

接着，参照图7～图13对本发明的实施方式2进行说明。在上述实施方式1的SCADAWeb HMI系统中，显示在Web浏览器321(图1)上的HMI画面由多个区域构成，在各区域中配置由图编辑器11制作的图的矢量数据。

参照图7，对HMI画面的具体的结构进行说明。HMI画面除了头(header)图71、主图72、脚(footer)图73的3个图以外，还组合布局图74而构成。布局图74是包括头区域、主区域、脚区域的3个区域部分的图，决定HMI画面的布局。对于各个区域部分，作为部件运行时属性而指定被读入到该区域中的图名。HMI Web运行时322(图1)最先在Web浏览器321(图1)上读入布局图74，通过向构成布局图74的3个区域部分装载对应的图71～73的SVG数据，来制作HMI画面(图5，区域部件8e)。另外，也可以对构成布局图74的区域部分添加用来配置状态图的区域部分。

对在Web浏览器321上显示HMI画面的情况下的问题进行说明。在以下的说明中，假设在如图7那样具有3个区域的局图74上装载图的SVG数据而构成HMI画面。假设在被装载到各区域中的头图71、主图72、脚图73中，配置有相同种类的部件(例如DI信号部件)。

图8是各图被装载到布局图74内的对应的区域中时的HMI画面的显示例。Web浏览器321将显示在构成HMI画面的各区域中的图在将纵横比固定不变的状态下改变尺寸(改变内接尺寸)而显示，以使图的长边或短边内接于区域框并且图整体包含在区域内。

在这样显示的情况下，如果对于由图编辑器11制作的图的大小不设置规则而各自制作，则在HMI画面上的部件的外观的大小发生不统一。如图8所示，尽管在头图71、主图72、脚图73上配置有相同种类的部件，在各图之间部件的外观大小被显示为不同。

所以，为了显示统一的HMI画面，在本实施方式中，对由图编辑器11制作的图的大小设置一定的规则，以将各图以相同倍率n改变尺寸。

在SVG形式的图中，以视图框(view box)这样的定义来表示图的图像的大小。另一方面，当区域被显示在画面上时，用视口(view port)这样的定义来表示区域的图像的大小。视图框及视口其纵和横的长度的单位都是像素(pixel)。

当将图向布局图74内的区域装载时，进行SVG形式的图的放大或缩小，以使图的视图框刚好包含于区域的视口。在区域和图的图像的大小的纵横比不一致的情况下，以以下的比率n进行放大或缩小而装载。将该n称作视口/视图框比。

n＝min(vpw/vbw，vph/vbh)

这里，

vpw：区域的视口的横尺寸[像素]

vph：区域的视口的纵尺寸[像素]

vbw：图的视图框的横尺寸[像素]

vbh：图的视图框的纵尺寸[像素]

在区域和图的图像的大小的纵横比不一致的情况下，图的纵横比也不被变更。因此，如图9所示，当被装载的图与区域相比为横长的情况下，在上下发生余白，当被装载的图与区域相比为纵长的情况下在上下发生余白。

在布局图74实际被显示在显示器32c上时，布局图74内的各区域在显示器32c上具有外观的大小，其单位是英寸(inch)。将区域的图像的大小(像素)除以外观的大小(英寸)的值是该区域的分辨率，用dpi的单位表示。显示在相同的显示器上的区域的分辨率与显示器的分辨率一致。

由SVG表示的图也具有分辨率，由Microsoft Visio(注册商标)生成的SVG的分辨率是72dpi。由SVG表示的图由于能够放大缩小，所以实际上不具有外观的大小，但根据分辨率72dpi来决定其SVG的被推荐的外观的大小。此外，由Microsoft Visio(注册商标)对图进行编辑时的图的分辨率也可以设定为96dpi(图10)。

为了在图被装载到布局图的各区域中时使得图中包含的部件的外观的大小成为一定，需要将视口/视图框比n在各图中保持为一定。例如，如果设在SCADA HMI的运用中使用的显示器的分辨率为r[dpi]，设区域的图像的尺寸为(vpw，vph)，设SVG的视图框的尺寸为(vbw，vbh)，设图的大小为(gw，gh)，则各自的分辨率、图像的大小、外观的大小的关系成为图11那样。

根据该关系，如果图的设计(布局图74)和所应用的显示器32c的分辨率已定，则由Microsoft Visio(注册商标)制作的各图的外观的大小就是确定的。例如，在Full HD(全高清)下使用26英寸的显示器的情况下，横向的长度为约22.6英寸为1920像素，所以是约85dpi。

因而，使用该显示器的情况下的被装载到布局图74内的各区域中的外观的大小成为以下这样。

在图相对于区域为横长的情况下：

图的外观的横尺寸＝vpw/85[英寸]

在图相对于区域为纵长的情况下：

图的外观的纵尺寸＝vph/85[英寸]

通过以该外观的大小用Microsoft Visio(注册商标)制作图，显示在HMI3的画面上的图被统一为由Microsoft Visio(注册商标)作图的外观的大小，成为平衡较好的图。

<新的窗口的显示>

接着，对在HMI画面上显示新的窗口的情况进行说明。图12是用来说明打开新的窗口132而将SVG装载时的分辨率调整逻辑的图。

由于窗口如区域那样不具有固定的尺寸，所以需要通过装载到窗口中的图来调整窗口的大小。窗口的图的分辨率以被装载到主区域中的图的视口/视图框比为基准而进行调整。将最先被装载到主区域中的图称作默认图。将默认图的视口/视图框比设为N。如果将被装载到窗口中的图的视图框的大小设为(vbw，vbh)，则新的窗口132的大小成为(vbw*N，vbh*N)。

参照图13，是用来对显示在HMI画面上的新的窗口的显示位置进行说明的图。在HMI画面上打开新的窗口的按钮部件131被按下的情况下，部件固有处理部322a在距该按钮部件的显示位置以长度的单位指定的相对位置显示新的窗口132(图5，窗口显示部件8h)。

窗口的显示位置被指定为窗口显示部件8h的运行时属性，以英寸或毫米单位下的相对位置坐标(dx，dy)来指定。由此，即使使用的显示器的分辨率不同，显示的图的分辨率不同，窗口的相对位置也是一定。

由于如上述那样显示新的窗口，所以HMI图的开发者遵循以下的作图方法。

(1)默认图以96dpi以与HMI画面上的外观的大小相同的大小来作图。

(2)想要以与默认图相同的分辨率显示的图(头或脚、窗口内的图等)以96dpi以与HMI画面上的外观的大小相同的大小来作图。

(3)窗口位置由图内的相对位置坐标(英寸或毫米单位)来指定。

由此，头或脚、窗口内的图不依存于使用的显示器的分辨率，而在HMI画面内全部用一定的分辨率显示，HMI图内的部件也以与模版设计时相同的大小来显示。

另外，在Web应用中，图由于作为SVG要素而存在于DOM上，所以能够容易地放大缩小。HMI操作者能够进行放大缩小为容易观察的大小的操作。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够各种各样变形而实施。

标号说明

1 图制作装置

11 图编辑器

12 制图部

13 部件运行时属性生成部

14 HMI图数据输出部

2 HMI图数据

21 SVG数据

22 部件运行时属性数据

3 HMI

31 HMI服务器装置

311 HMI服务器运行时

32 HMI终端装置

321 Web浏览器

322 HMI Web运行时

4 监视控制系统

5 通信基础设施

6 RIO

7 监视对象装置

121 模版区域

121a－121h 部件的原型

122 制图区域

122a－122h 被配置在制图区域的图上的部件

322a 部件固有处理部

322b 部件管理信息

322c SVG数据读入处理部

322d 信号数据接收部

322e 图更新部

322f 事件处理部

322g 控制命令发送部

8a－8k 部件固有处理

1a、31a、32a 处理器

1b、31b、32b 存储器

1c、32c 显示器

1d 输入输出接口

31d 网络接口

32d 输入接口

71 头图

72 主图

73 脚图

74 布局图

131 按钮部件

132 新的窗口

Claims

1.一种SCADA Web HMI系统，具备能够制作配置有部件的图的图制作装置、和连接在监视对象装置上并显示上述监视对象装置的状态的HMI终端装置，其特征在于，

上述图制作装置具备：

制图部，显示排列有部件的模版区域和用于描绘图的制图区域，能够将所选择的上述模版区域上的部件配置到上述制图区域的图上；

部件运行时属性生成部，自动生成部件运行时属性数据，该部件运行时属性数据是将关联了配置在上述制图区域的图上的部件和上述监视对象装置的固有的名称、与对应于来自上述监视对象装置的信号数据的变化的该部件的动态的显示内容建立了关联的数据；以及

HMI图数据输出部，输出配置有被描绘在上述制图区域中的部件的图的矢量数据和上述部件运行时属性数据；

上述HMI终端装置具备：

Web浏览器，将至少1个上述矢量数据读入而显示HMI画面；以及

HMI Web运行时，将上述部件运行时属性数据作为设定参数读入，在上述Web浏览器上动作；

上述HMI Web运行时按照上述设定参数，将上述部件与上述监视对象装置建立关联，当从上述监视对象装置接收到与上述固有的名称对应的信号数据时，在上述HMI画面上使与上述固有的名称对应的上述部件的显示变化。

2.如权利要求1所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

上述HMI画面由多个区域构成，在各区域中配置由上述图制作装置制作的图的矢量数据；

上述Web浏览器将显示在构成上述HMI画面的各区域中的图在纵横比固定不变的情况下改变尺寸，以使图的长边或短边内接于区域框并且图整体包含在区域内，其中，各图以按相同倍率n被改变尺寸的方式由上述图制作装置制作。

3.如权利要求2所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

上述矢量数据是可缩放矢量图即SVG格式的数据；

上述相同倍率n在将vpw设为区域的视口的横像素数，将vph设为区域的视口的纵像素数，将vbw设为图的视图框的横像素数，将vbh设为图的视图框的纵像素数的情况下，为n＝min(vpw/vbw，vph/vbh)。

4.如权利要求1～3中任一项所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

在上述HMI画面上打开新的窗口的按钮部件被按下的情况下，上述HMI Web运行时在距上述按钮部件的显示位置以英寸或毫米单位指定的相对位置处显示上述新的窗口。

5.一种HMI终端装置，与监视对象装置连接，显示上述监视对象装置的状态，其特征在于，

具备：

Web浏览器，将配置有部件的图的矢量数据读入，显示HMI画面；以及

HMI Web运行时，将部件运行时属性数据作为设定参数读入，在上述Web浏览器上动作，该部件运行时属性数据是将关联了上述部件和上述监视对象装置的固有的名称、与对应于来自上述监视对象装置的信号数据的变化的上述部件的动态的显示内容建立了关联的数据；

上述HMI Web运行时按照上述设定参数，将上述部件与上述监视对象装置建立关联，当从上述监视对象装置接收到与上述固有的名称相对应的信号数据时，在上述HMI画面上使与上述固有的名称相对应的上述部件的显示变化。

6.一种图制作装置，能够制作配置有部件的图，其特征在于，

具备：

HMI图数据输出部，输出配置有被描绘在上述制图区域中的部件的图的矢量数据和上述部件运行时属性数据。

7.一种SCADA Web HMI系统，具备能够制作配置有部件的图的图制作装置、和连接在监视对象装置上并显示上述监视对象装置的状态的HMI终端装置，其特征在于，

上述图制作装置具备：

第1显示器；

第1处理器，执行程序；以及

第1存储器，存储程序，该程序如果被上述第1处理器执行，则进行以下的处理：

将排列有部件的模版区域和用于描绘图的制图区域显示在上述第1显示器上；

将所选择的上述模版区域上的部件配置在上述制图区域的图上；

当部件被配置在上述制图区域的图上时，自动生成部件运行时属性数据，该部件运行时属性数据是将关联了该部件和上述监视对象装置的固有的名称、与对应于来自上述监视对象装置的信号数据的变化的该部件的动态的显示内容建立了关联的数据；以及

将配置有被描绘在上述制图区域中的部件的图的矢量数据和上述部件运行时属性数据输出；

上述HMI终端装置具备：

第2显示器，显示Web浏览器；

第2处理器，执行程序；以及

第2存储器，存储程序，该程序如果被上述第2处理器执行，则进行以下的处理：

将至少1个上述矢量数据读入而将HMI画面显示在上述Web浏览器上；

在上述Web浏览器的执行时，将上述部件运行时属性数据作为设定参数读入；

按照上述设定参数将上述部件与上述监视对象装置建立关联；以及

当从上述监视对象装置接收到与上述固有的名称对应的信号数据的时，在显示于上述第2显示器的上述HMI画面上，按照上述设定参数使与上述固有的名称对应的上述部件的显示变化。

8.如权利要求7所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

9.如权利要求8所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

上述矢量数据是可缩放矢量图即SVG格式的数据；

10.如权利要求7～9中任一项所述的SCADA Web HMI系统，其特征在于，

上述第2存储器还存储进行以下处理的程序：在上述HMI画面上打开新的窗口的按钮部件被按下的情况下，在距上述按钮部件的显示位置以英寸或毫米单位指定的相对位置处显示上述新的窗口。

11.一种HMI终端装置，连接在监视对象装置上，显示上述监视对象装置的状态，其特征在于，

具备：

显示器，显示Web浏览器；

处理器，执行程序；以及

存储器，存储程序，该程序如果被上述处理器执行，则进行以下的处理：

将配置有部件的图的矢量数据读入，将HMI画面显示在上述Web浏览器上；

在上述Web浏览器的执行时，将部件运行时属性数据作为设定参数读入，该部件运行时属性数据是将关联了上述部件和上述监视对象装置的固有的名称、与对应于来自上述监视对象装置的信号数据的变化的上述部件的动态的显示内容建立了关联的数据；

按照上述设定参数，将上述部件与上述监视对象装置建立关联；以及

在从上述监视对象装置接收到与上述固有的名称对应的信号数据时，在显示于上述显示器上的上述HMI画面上，按照上述设定参数使与上述固有的名称对应的上述部件的显示变化。

12.一种图制作装置，能够制作配置有部件的图，其特征在于，

具备：

显示器；

处理器，执行程序；以及

将排列有部件的模版区域和用于描绘图的制图区域显示在上述显示器上；

当部件被配置在上述制图区域的图上时，自动生成部件运行时属性数据，该部件运行时属性数据是将关联了该部件和监视对象装置的固有的名称、与对应于来自上述监视对象装置的信号数据的变化的该部件的动态的显示内容建立了关联的数据；以及

输出配置有被描绘在上述制图区域中的部件的图的矢量数据和上述部件运行时属性数据。