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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur grafischen Darstellung von
veränderlichen
Informationen mit einer einen Webbrowser aufweisenden Datenverarbeitungseinheit
sowie eine Vorrichtung zur Bereitstellung derartiger grafisch darzustellender
veränderlicher
Informationen und ein entsprechendes Computerprogramm.
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Eine
derartige Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren kommen beispielsweise
in der Automatisierungstechnik zum Einsatz, um Prozess- und Anlagenzustände für einen
Anwender mit Hilfe eines handelsüblichen
Webbrowsers zu visualisieren. Hierbei weisen Komponenten des Automatisierungssystems,
insbesondere speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Webserverfunktionalität auf, um
Bedien- und Beobachtungsinformationen in einem von einem Webbrowser
darstellbaren Format bereitzustellen. Häufig ist es hierbei wünschenswert,
sich ändernde
grafische Objekte zu visualisieren. Beispielsweise handelt es sich
bei diesen grafischen Objekten um Darstellungen realer Teile des
Automatisierungssystems, die einem Anwender den Zustand der betreffenden
Teile visualisieren. Z. B. lässt
sich eine Prozessgröße wie eine
Temperatur für
einen Anwender sehr viel greifbarer darstellen, wenn anstelle eines
einfachen Zahlenwertes ein Anzeigeinstrument visualisiert wird.
Eine Überschreitung
eines zulässigen
Höchstwertes
kann dabei durch die Einblendung eines Warnsignals auf für den Anwender
leicht zu resistrierende Art und Weise realisiert werden.
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In
der Webwelt ist die einzige bekannte Möglichkeit der grafischen Visualisierung
das Einbinden von Bitmaps in einer HTML-Seite, sofern ein handelsüblicher
Webbrowser verwendet wird und keine speziellen Plugins geladen werden. Ändert sich
die grafisch darzustellende Information, so muss vom Webser ver ein
aktualisiertes Bitmap in die HTML-Seite eingebunden werden.
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Darüber hinaus
existieren noch weitere Techniken, um Grafiken webbasiert darstellen
zu können.
Beispiele hierfür
sind SVG (Scaleable Vector Graphics) oder JAVA, wobei diese Programme
in jedem Fall die Installationen spezieller Komponenten erfordern,
um die entsprechenden Grafiken in einem Webbrowser laden zu können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die grafische Darstellung
veränderlicher
Informationen mittels eines Webbrowsers zu erleichtern.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst zur grafischen Darstellung
von veränderlichen
Informationen mit einer einen Webbrowser aufweisenden Datenverarbeitungseinheit
mit folgenden Verfahrensschritten:
- – Senden
einer Webseite von einer einen Webserver aufweisenden Vorrichtung
an die Datenverarbeitungseinheit, wobei die Webseite mindestens einen
Verweis auf ein einzubindendes Grafikobjekt enthält,
- – Erzeugen
des Grafikobjektes auf Grundlage der darzustellenden Informationen
mit der Vorrichtung,
- – Senden
des Grafikobjektes von der Vorrichtung an die Datenverarbeitungseinheit,
- – Auflösen des
Verweises innerhalb der Webseite und
- – Darstellen
der um das Grafikobjekt ergänzten Webseite
mit dem Webbrowser.
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Ferner
wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Bereitstellung grafisch
darzustellender veränderlicher
Informationen gelöst
mit
- – einem
Webserver zum Senden einer Webseite, die mindestens einen Verweis
auf ein einzubindendes Grafikobjekt enthält, an eine einen Webbrowser
aufweisende Datenverarbeitungseinheit,
- – Mitteln
zum Erzeugen des Grafikobjektes auf Grundlage der darzustellenden
Informationen und
- – Mitteln
zum Senden des Grafikobjekten zu der Datenverarbeitungseinheit,
wobei
die Webseite und das Grafikobjekt derart gestaltet sind, dass die
um das Grafikobjekt ergänzte Webseite
nach Auflösen
des Verweises mit dem Webbrowser darstellbar ist.
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Darüber hinaus
wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm gelöst, welches zur Durchführung besagten
Verfahrens und zu Installation auf besagter Vorrichtung vorgesehen
ist.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden in den Unteransprüchen genannt.
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Die
Erfindung löst
auf überraschend
einfache Art und Weise das Problem, Informationen, die einer stetigen
Veränderung
unterliegen, für
einen Webbrowser, der kein zusätzliches
Plugin aufweist, grafisch darstellbar zu machen. Hierzu wird zunächst von
der Vorrichtung, die den Webserver aufweist, eine Webseite an die
Datenverarbeitungseinheit gesendet, die lediglich einen Verweis
auf das einzubindende Grafikobjekt umfasst. Die Vorrichtung hat
Zugriff auf die veränderlichen
Informationen, auf die ein Anwender mit Hilfe des Webbrowsers beispielsweise über das
Internet oder ein Intranet insbesondere zu Bedien- und Beobachtungszwecken
zugreifen möchte.
Sobald neue Informationen vorliegen, wird innerhalb der Vorrichtung
ein neues Grafikobjekt generiert. Lediglich dieses Grafikobjekt
wird anschließend an
die Datenverarbeitungseinheit gesendet. Der Verweis innerhalb der
Webseite wird aufgelöst,
so dass der entsprechende Link aktualisiert wird und das Grafikobjekt
bei der Darstellung der Webseite im Webbrowser erscheint.
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Auf
diese Art und Weise können
Grafikobjekte dynamisiert werden, ohne dass bei jeder Veränderung
eine komplett neue Webseite von der Vorrichtung zur Datenverarbeitungseinheit übertragen
werden muss. Es wird lediglich das veränderte Grafik objekt gesendet,
wobei dies auch immer nur dann geschieht, wenn sich die darzustellenden
Informationen geändert
haben. Auf diese Art und Weise wird der Datenverkehr zwischen der
Vorrichtung und der Datenverarbeitungseinheit auf ein Minimum reduziert.
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Dadurch
dass das Grafikobjekt im Webserver bzw. innerhalb der Vorrichtung
erzeugt wird, kann es browserunabhängig realisiert werden und
ist somit auf jeden Client ladbar, ohne dass hierzu zusätzliche Komponenten
auf dem Client installiert werden müssen. Auf diese Art und Weise
ist das beschriebene Verfahren äußerst universell
einsetzbar, ohne besondere Anforderungen an den Client zu stellen.
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Eine
besonders zweckmäßige Anwendung einer
vorteilhaften Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergibt sich, wenn die Vorrichtung eine prozesstechnische Komponente,
insbesondere eine Komponente eines Automatisierungssystems, ist.
Unter dem Begriff Automatisierungssystem ist hier sowie im gesamten
Dokument ein System zu verstehen, welches mit Hilfe technischer
Mittel bestimmte Operationen ohne Einflussnahme des Menschen teilweise
oder ganz nach vorgegebenen Programmen durchführt. Operationen bezeichnen
in diesem Zusammenhang z. B Fertigungsprozesse, Montageprozesse,
Transportprozesse, Prozesse zur Qualitätskontrolle etc., die insbesondere
im industriellen Umfeld ablaufen.
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In
der Automatisierungstechnik sind webbasierte Methoden für Bedien-
und Beobachtungszwecke sehr beliebt. Sie erlauben es, mit einem
Webbrowser über
das Internet oder ein Intranet auf spezielle Komponenten des Automatisierungssystems
zuzugreifen, beispielsweise um Prozessdaten oder Anlagenzustände auszulesen
oder zu modifizieren. Bei der genannten Ausführungsform der Erfindung können derartige
Zustandswerte grafisch mit dem Browser visualisiert werden, ohne
dass hierzu spezielle Plugins oder ähnliches notwendig wären. Da
in der Automatisierungstechnik zum Teil Bedien- und Beobachtungsgeräte mit sehr
rudimentären
Webbrowserfunktionalitäten
eingesetzt werden, ist die Möglichkeit der
grafischen Darstellung ohne Plugin hier von besonderem Vorteil.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird mit der
Datenverarbeitungseinheit ein aktualisiertes Grafikobjekt nach einer Änderung
der darzustellenden Informationen angefordert. Diese Vorgehensweise
ist insbesondere bei Verwendung des HTTP-Protokolls vorteilhaft,
bei der die Kommunikation zwischen Server und Client entsprechend dem
Request/Response Paradigma verläuft.
In diesem Fall muss die Übermittlung
eines neuen Grafikobjektes zunächst
von der Datenverarbeitungseinheit in Form eines Requests angefordert
werden, um das neue Grafikobjekt anschließend in Form eines Response
von der Vorrichtung an die Datenverarbeitungseinheit zu senden.
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Insbesondere
bei Vorliegen des Request/Response Paradigmas ist es vorteilhaft,
wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung ein
Hinweis an die Datenverarbeitungseinheit gesendet wird, wenn sich
die darzustellenden Informationen geändert haben. Hierdurch müssen die
Grafikobjekte nicht mit einer starren Änderungsrate gepollt werden.
Vielmehr kann die Vorrichtung selbstständig dem Browser mitteilen,
wenn sich die Informationen geändert
haben und somit ein neues Grafikobjekt gesendet werden soll. Auf
einen solchen Hinweis kann schließlich die Datenverarbeitungseinheit
ein aktualisiertes Grafikobjekt anfordern.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird besagter
Hinweis über
eine weitere Webseite gesendet, wobei die weitere Webseite in Form
einer endlosen Serverantwort gesendet wird. Durch die Verwendung
der weiteren Webseite, die eine so genannte Endloswebseite darstellt,
wird ein Polling seitens des Client unnötig. In der weiteren Webseite
wird entweder die Aufforderung gesendet, ein Grafikobjekt neu anzufordern,
oder es werden "Keep-Alive" Daten gesendet,
damit die Verbindung nicht beendet wird.
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Eine
einfache und vorteilhafte Realisierung der Erfindung ergibt sich
in weiterer Ausgestaltung, wenn die Webseite und/oder falls vorhanden
die weitere Webseite in HTML-Code ausgeführt sind. Handelsübliche Webbrowser
sind zur Darstellung von Webseiten, die im HTML-Code erstellt wurden,
bestens geeignet.
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Eine
einfache Realisierung des Grafikobjektes ergibt sich in vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Grafikobjekt ein Bitmap
ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Webseite auf mindestens
ein weiteres Grafikobjekt verweist, wobei das Grafikobjekt zusammen
mit dem weiteren Grafikobjekt als eine gemeinsame Grafik mit dem
Webbrowser dargestellt wird. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform
liegt darin, dass die auf dem Webbrowser darzustellende Grafik aus
mehreren Grafikobjekten besteht, wobei die einzelnen Grafikobjekte
einzeln aktualisiert werden können. Ändern sich
also beispielsweise Informationen, die nur ein einzelnes Grafikobjekt
der gemeinsamen Grafik betreffen, so muss nur dieses besagte Grafikobjekt
mittels der Vorrichtung aktualisiert werden und vom Webserver für den Webbrowser
zur Verfügung gestellt
werden. Im Webbrowser wird schließlich nur das neu aktualisierte
Grafikobjekt gegen das alte Grafikobjekt ausgetauscht. Auf diese
Art und Weise reduziert sich auch erheblich der Datenverkehr zwischen
der Vorrichtung und der Datenverarbeitungseinheit.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, ist das
Grafikobjekt mit sensiblen Bereichen versehen, die eine Bedienung
des Grafikobjektes über
den Webbrowser ermöglichen.
Durch diese sensiblen Bereiche, die beispielsweise mit dem sogenannten
Client Side Map realisiert werden, kann ein Anwender über den
Browser beispielsweise mit Hilfe eines Mauszeigers auf einzelne
Objekte innerhalb der Grafik zugrei fen. Bei der Bedienung erfolgt schließlich ein
so genannter Roundtrip zum auf der Vorrichtung installierten Webserver.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen
näher beschrieben
und erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Verfahrens zur grafischen Darstellung
von veränderlichen
Informationen mit einem Webbrowser,
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2 eine
grafische Darstellung eines ersten Anzeigeinstrumentes mittels eines
Webbrowsers,
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3 eine
grafische Darstellung eines zweiten Anzeigeinstrumentes mittels
eines Webbrowsers,
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4 eine
grafische Darstellung eines dritten Anzeigeinstrumentes mittels
eines Webbrowsers und
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5 eine
grafische Darstellung eines XY-Plotters.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur grafischen Darstellung
von veränderlichen
Informationen mit einem Webbrowser 1. Das dargestellte
Verfahren wird eingesetzt, um Prozess- und Anlagenwerte in der Automatisierungstechnik,
die von einer als speicherprogrammierbare Steuerung ausgeführten Vorrichtung 5 erfasst
werden, für
einen an einer Datenverarbeitungseinrichtung 2 arbeitenden
Anwender zu visualisieren. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung 2 handelt
es sich um einen einfachen PC, auf dem der handelsübliche Webbrowser 1,
beispielsweise der Microsoft Internet Explorer, installiert ist.
Es sei nun angenommen, dass die Informationen, die mit Hilfe der
SPS erfasst werden und vom Webbrowser 1 grafisch dargestellt
werden sollen, häufigen Änderungen
unterliegen. Um eine möglichst
effiziente Art der grafischen Darstellung dieser Informationen zu
ermöglichen,
werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt.
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Zunächst wird
von der als SPS ausgeführten Vorrichtung 5 eine
Webseite 3 an den PC 2 gesendet, die einen Verweis
auf ein einzubindendes Grafikobjekt 6 enthält. Zur
Bereitstellung dieser Internetseite 3 ist auf der Vorrichtung 5 ein
Webserver 4 installiert.
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Zur
Erzeugung des Grafikobjektes 6 auf Basis der darzustellenden
Informationen ist auf der Vorrichtung 5 eine Softwarekomponente
installiert, die im Folgenden als Server Side Grafic Object Engine oder
Kurz SSGO Engine 7 bezeichnet werden soll. Zur Erzeugung
des Grafikobjektes 6 greift hierbei die SSGO Engine 7 auf
ein SSGO Skript 8 zu, welches wiederum mit einer SSGO Library 9 verknüpft ist.
Sobald sich also die mit dem Grafikobjekt 6 verknüpften Informationen ändern, wird
die SSGO Engine 7 das Grafikobjekt 6 aktualisieren
und an die Datenverarbeitungseinheit 2 senden.
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Um
den Datenverkehr zwischen der Vorrichtung 5 und der Datenverarbeitungseinheit 2 so
gering wie möglich
zu halten, wird das neue Grafikobjekt 6 nur dann gesendet,
wenn wirklich neue zugrunde liegende Informationen vorliegen. Da
das dargestellte Verfahren dem Request/Response Paradigma unterliegt,
kann das neue Grafikobjekt 6 nur dann gesendet werden,
wenn es von der Datenverarbeitungseinheit 2 zuvor angefordert
wird. Daher läuft
auf der Vorrichtung 5 eine endlose HTML-Seite 10,
deren Aufgabe es ist, die Datenverarbeitungseinheit 2 über das Vorliegen
eines neuen Grafikobjektes 6 zu informieren, so dass die
Datenverarbeitungseinheit 2 daraufhin einen Request an
die Vorrichtung 5 senden kann, um das neue Grafikobjekt 6 anzufordern.
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Wichtig
bei dem dargestellten Verfahren ist, dass das Grafikobjekt 6 nicht
zwangsläufig
die komplette mittels des Webbrowsers 1 darzustellende Grafik
umfasst. Vielmehr kann die darzustellende Grafik mehrere Grafikobjekte 6 umfassen. Ändern sich
die einem Grafikobjekt zugrunde liegenden Informationen, so muss
nur dieses Grafikobjekt aktualisiert werden und von der Vorrichtung 5 an
die Datenverarbeitungseinheit 2 gesendet werden. Dies minimiert
zum einen den Datenverkehr zwischen der Vorrichtung 5 und
Datenverarbeitungseinheit 2 sowie den Aufwand, die darzustellende
Grafik stets aktuell zu halten.
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2 zeigt
eine grafische Darstellung eines ersten Anzeigeinstrumentes mittels
eines Webbrowsers. Das Anzeigeinstrument umfasst eine vertikal ausgerichtete
Skala und einen vertikal laufenden Balken, der zur Anzeige eines
Zahlenwertes vorgesehen ist. Die Visualisierung eines derartigen
Anzeigeinstrumentes lässt
sich beispielsweise mit Hilfe zweier Grafikobjekte realisieren.
Das erste Grafikobjekt wird durch die insbesondere statische Skala
gebildet, während
das zweite Grafikobjekt den vertikalen Balken darstellt, der z.B.
einen aktuellen Prozesswert visualisieren soll. Ändert sich nun beispielsweise
der Prozesswert, so muss von der Vorrichtung nur das zweite Grafikobjekt
aktualisiert werden und an die Datenverarbeitungseinheit beispielsweise
in Form eines Bitmaps gesendet werden. Das erste Grafikobjekt muss
nur dann aktualisiert und gesendet werden, wenn die Änderung
des Prozesswertes so groß ist, dass
eine neue Skalierung gewünscht
ist.
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3 zeigt
eine grafische Darstellung eines zweiten Anzeigeinstrumentes mittels
eines Webbrowsers. Hierbei handelt es sich um ein rundes Anzeigeinstrument,
was wiederum durch zwei Grafikobjekte realisierbar ist. Das erste
Grafikobjekt wird durch den Anzeigehintergrund gebildet mit der
kreisförmig
ausgerichteten Skala, während
das zweite Grafikobjekt durch den Zeiger gebildet wird, der innerhalb
der Skala z.B. einen Prozesswert anzeigt.
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Schließlich zeigt 4 eine
grafische Darstellung eines dritten Anzeigeinstrumentes mittels
eines Webbrowsers. In diesem Fall ist das Anzeigeinstrument horizontal
ausgerichtet. Für
die Erzeugung einer derartigen Visualisierung sind ähnliche
Techniken denkbar, wie sie bereits unter den 2 und 3 erläutert wurden.
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5 zeigt
eine grafische Darstellung eines XY-Plotts wiederum mit Hilfe eines
Webbrowsers. Hierbei wird eine bestimm te physikalische Größe über ein
Längenmaß aufgetragen.
Dem Anwender wird die Möglichkeit
gegeben, diese zweidimensionale Darstellung mit Hilfe eines auf
einem PC installierten Webbrowsers zu betrachten. Hierzu werden
mit Hilfe des Webservers verschiedene Grafikobjekte erzeugt und
an den PC gesendet, deren Zusammensetzung den dargestellten Bildschirminhalt
erzeugt. Zweckmäßigerweise
würde der
dargestellte Kurvenverlauf 11 ein eigenes Grafikobjekt
bilden, welches einzeln im Fall einer Veränderung der zugrunde liegenden
Zustandswerte vom Webserver aktualisiert werden kann und an den
Webbrowser gesendet werden kann. Sobald der neue Kurvenverlauf 11 beispielsweise
in Form eines Bitmaps den Webbrowser erreicht, wird er gegen den
alten Kurvenverlauf ausgetauscht, so dass mit minimalem Aufwand
eine neue grafische Ausgabe dieses Prozesswertes erfolgen kann.