TW202019129A - 混合顯現hmi終端裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種混合顯現HMI終端裝置(32),係具備Web瀏覽器(321)、和HMI Web執行程式(Runtime)(322)。Web瀏覽器(321)係顯示配置有表示監視對象裝置(7)之狀態的第一零件及第二零件的HMI畫面。WebGL顯現處理部(322i)在來自監視對象裝置(7)之信號資料為類比數值資料的情況時,藉由WebGL顯現處理來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第一零件。SVG顯現處理部(322h)在來自監視對象裝置(7)之信號資料為類比數值資料以外之資料的情況時,則藉由SVG顯現處理來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第二零件。

Description

混合顯現HMI終端裝置
本發明係關於一種SCADA HMI(監控與資料收集人機介面)在Web瀏覽器(browser)上動作的混合顯現(hybrid rendering)人機介面(HMI)終端裝置(以下稱為混合顯現HMI終端裝置)。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition:監控與資料收集),係以監控社會基礎設施系統(social infrastructure system)的機制為人所知。社會基礎設施系統,係指鋼鐵軋延系統、電力輸送變電系統、上下水道處理系統、大廈管理系統、道路系統等都市建設系統。
SCADA為產業控制系統之一種,該系統係由電腦執行系統監視與製程控制(process control)。SCADA需要配合系統之處理性能的快速回應性(即時(real time)性)。
SCADA一般是由如下的子系統(subsystem)所構成。
(1)HMI(Human Machine Interface:人機介面)
HMI,係指對操作員(operator)提示對象處理(監視對象裝置)之資料,且操作員可以監視及控制製程的機構。例如在專利文獻1中,已揭示一種具備在SCADA客戶端(client)上動作之HMI畫面的SCADA HMI。
(2)監控系統
監控系統係收集製程上的信號資料,且對製程發送控制命令(control command)。由PLC(Programmable Logic Controller;可編程邏輯控制器)等所構成。
(3)遠端輸入輸出裝置(Remote Input Output:RIO)
遠端輸入輸出裝置係與設置於製程內的感測器(sensor)連接,將感測器之信號轉換成數位(digital)之資料,且將該數位資料發送至監控系統。
(4)通信基礎設施(communications infrastructure)
通信基礎設施,係連接監控系統與遠端輸入輸出裝置。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1:日本特開2017-27211號公報
在建構使HMI畫面在Web瀏覽器上動作之SCADA HMI時,HMI畫面係使SVG(Scalable Vector Graphics;可縮放向量圖形)形式之圖式,由Web瀏覽器所管理的DOM(Document Object Model;文件物 件模型)所讀取並顯示。在為了改變HMI畫面上之零件(parts)的顏色而進行了DOM內的svg元素(element)之變更時,Web瀏覽器即偵測該變更,並更新HMI畫面。如此的SVG顯現之描繪性能為低速,容易發生DOM GC(Garbage Collection;垃圾收集),且在當時會發生顯示延遲。
可是,以SCADA作為監視對象的裝置,有的情況是高速地動作、變化。在如此的系統之SCADA HMI中,係有必要高速地顯示來自監視對象裝置之信號資料。但是,上面所述的SVG顯示方式並不能因應上述之需求。
本發明係為了解決如上述之課題而開發完成,其目的在於提供一種可以不延遲地顯示在Web瀏覽器上動作的HMI畫面的混合顯現HMI終端裝置。
為了達成上述目的,本發明之混合串列HMI終端裝置係構成如下。
本發明之混合顯現HMI終端裝置,係具備Web瀏覽器、WebGL(Web Graphics Library;網頁繪圖函式庫)顯現處理部,以及SVG顯現處理部。
Web瀏覽器顯示配置有表示監視對象裝置之狀態的第一零件及第二零件的HMI畫面。第一零件係指顯示類比數值資料的零件。第二零件係指顯示類比數值資料以外之資料的零件。
WebGL顯現處理部,係在來自監視對象裝置之信號資料為類比數值資料的情況時,藉由WebGL顯現來描繪已與該信號資料建立關 聯關係的第一零件。較佳是,WebGL顯現,係在offcanvas區域(主記憶體(main memory)區域)事先描繪數值資料之字元串表現所需的字型(font)。然後,使用WebGL之紋理映射(texture mapping)功能,藉由從offcanvas區域(前述主記憶體區域)將表現類比數值資料的字元串傳輸至canvas區域(GPU記憶體區域)來描繪第一零件。
SVG顯現處理部係在來自監視對象裝置之信號資料為類比數值資料以外之資料的情況時,藉由SVG顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的第二零件。SVG顯現係藉由更新Web瀏覽器所管理的DOM內之svg元素來描繪第二零件。
依據本發明,藉由採用發揮較高之描繪性能的WebGL顯現、與有助於HMI之開發成本減輕的SVG顯現的混合顯現方式,就可以不延遲地顯示在Web瀏覽器上動作的HMI畫面,並且可以有效率地開發SCADA HMI。
1‧‧‧圖式製作裝置
1a、31a、32a‧‧‧處理器
1b、31b、32b‧‧‧記憶體
1c、32c‧‧‧顯示器
1d‧‧‧輸入輸出介面
2‧‧‧HMI圖式資料
3‧‧‧HMI
4‧‧‧監控系統
5‧‧‧通信基礎設施
6‧‧‧RIO
7‧‧‧監視對象裝置
11‧‧‧圖式編輯器
12‧‧‧製圖部
13‧‧‧零件執行程式屬性生成部
14‧‧‧HMI圖式資料輸出部
21‧‧‧SVG資料
22‧‧‧零件執行程式屬性資料
31‧‧‧HMI伺服裝置
31d‧‧‧網路介面
32‧‧‧HMI終端裝置
32d‧‧‧輸入介面
311‧‧‧HMI Server執行程式
321‧‧‧Web瀏覽器
322‧‧‧HMI Web執行程式
322a‧‧‧零件固有處理部
322b‧‧‧零件管理資訊
322c‧‧‧SVG資料讀取處理部
322d‧‧‧信號資料接收部
322e‧‧‧圖式更新部
322f‧‧‧事件處理部
322g‧‧‧控制命令發送部
322h‧‧‧SVG顯現處理部
322i‧‧‧WebGL顯現處理部
323‧‧‧DOM
323a‧‧‧svg元素
323b‧‧‧canvas元素
第1圖係顯示SCADA之系統構成的示意圖。
第2圖係比較SVG顯現與WebGL顯現之顯示方式的示意圖。
第3圖係用以說明混合顯現方式之HMI終端裝置之概要的示意圖。
第4圖係用以針對在HMI終端裝置之Web瀏覽器上動作的HMI Web執行程式(Runtime)之構成加以說明的示意圖。
第5圖係用以針對WebGL顯現處理部中的字型屬性之管理加以說明的示意圖。
第6圖係顯示SCADA Web HMI系統所具有之硬體(hardware)構成例的方塊圖。
以下,參照圖式來詳細說明本發明之實施形態。但是,在以下所示之實施形態中已談及各個要素之個數、數量、量、範圍等之數目的情況下,除了有特別明示的情況或原理上清楚特定於該數目的情況以外,該發明並非被限定於其所談及的數目。又,在以下所述之實施形態中所說明的構造等,係除了有特別明示的情況或原理上清楚特定於該構造的情況以外,所說明的構造並非一定為發明所必須。再者,在各圖中所共通的要素,附註同一符號並省略重複的說明。
〔實施形態1〕 <整體系統>
第1圖係顯示SCADA之系統構成的示意圖。SCADA係具備HMI 3、監控系統4、通信基礎建設5、RIO 6作為子系統,且連接於監視對象裝置7。在本說明書中,係包含作為SCADA HMI執行環境的HMI 3、和作為SCADA HMI開發環境的圖式製作裝置1在內稱為SCADA Web HMI系統。
因有關監控系統4、通信基礎設施5、RIO 6的說明,係如同已在先前技術中說明,故予以省略。監視對象裝置7,係指構成監控對象之工廠(plant)的感測器(sensor)、致動器(actuator)等器具。
圖式製作裝置1,係具備圖式編輯器(diagram editor)11。作為開發環境的圖式製作裝置1,係藉由圖式編輯器11來生成HMI圖式資料2。HMI圖式資料2,係包含屬於向量資料(vector data)的SVG資料21、和零件執行程式屬性資料22。
HMI 3(HMI子系統),係具備HMI伺服裝置31、和HI終端裝置32。作為執行環境的HMI 3,係使讀取HMI圖式資料2並在Web瀏覽器321上動作的HMI Web執行程式322(Web應用程式(application))、和HMI Server執行程式311協調,且作為HMI子系統來動作。
<圖式製作裝置>
圖式製作裝置1所具備的圖式編輯器11,係具有高度的圖式編輯功能、和能以SVG形式來保存圖式資料的功能。圖式編輯器11,係以Microsoft Visio(註冊商標)作為一例。
在圖式製作裝置1上動作的圖式編輯器11,係具備製圖部12、零件執行程式屬性生成部13、及HMI圖式資料輸出部13。
製圖部12,係在顯示器1c(第6圖)上,並列顯示排列有為了製作圖式所需的零件之原型(prototype)的模板區域(stencil area)、和可供圖式描繪的製圖區域。又,製圖部12,係能夠使用輸入輸出介面(I/O interface)1d(第6圖),將開發者所選出的模板區域上之零件,配置於製圖區域之圖式上。
在零件之種類中,例如有DI(Digital Input;數位輸入)信號零件、AI(Analog Input;類比輸入)信號零件、DO(Digital Output;數位輸出)信號零件、AO(Analog Output;類比輸出)信號零件等。
被配置於製圖區域的圖式上之任一位置的零件,係具有顏色、形式、位置、大小等的靜態顯示屬性。
零件執行程式屬性生成部13,係在製圖區域之圖式上配置有零件時,會自動生成該零件所固有的零件執行程式屬性資料。具體而言,零件執行程式屬性生成部13,係在配置有零件時自動生成已使固有之信號名稱(項目(item))與該零件之動態顯示內容建立關聯關係的零件執行程式屬性資料;該固有之信號名稱係使該零件與監視對象裝置7建立關聯關係;該零件之動態顯示內容係與來自監視對象裝置7的信號資料之變化相應。固有之信號名稱,係組合圖式ID、圖式內之裝置編號、零件種別所生成。各個零件,係經由固有之信號名稱來與信號資料或控制命令建立關聯關係。
例如,零件執行程式屬性生成部13,係在配置有DI信號零件時自動生成已使固有之數位信號名稱與該零件之顯示顏色(色碼)建立關聯關係的零件執行程式屬性資料;該固有之數位信號名稱係使該零件與監視對象裝置7建立關聯關係;該零件之顯示顏色係來自監視對象裝置7的信號資料之值已變化成OFF(斷開)的情況時之顯示顏色。
又,零件執行程式屬性生成部13,係在配置有AI信號零件時自動生成已使固有之類比信號名稱與顯示形態(例如「9999.99」)建立關 聯關係的零件執行程式屬性資料;該固有之類比信號名稱係使該零件與監視對象裝置7建立關聯關係;該顯示形態係用以顯示來自監視對象裝置7的信號資料之值。
為了使HMI畫面之監控功能發揮而針對圖式上之各個零件所生成的零件執行程式屬性資料,係在執行HMI子系統時所讀取。
HMI圖式資料輸出部14,係輸出包含配置有已描繪於製圖區域之零件的圖式之SVG資料21、和零件執行程式屬性資料的HMI圖式資料2。SVG資料21,係包含被配置作為svg元素之屬性的零件之靜態顯示屬性(顏色、形式、位置、大小)。
<混合顯現方式之HMI終端裝置>
HMI終端裝置32,係事先具備Web瀏覽器321、HMI Web執行程式322、及DOM 323。
Web瀏覽器321,係讀取至少一個SVG資料21並顯示HMI畫面。HMI畫面,係組合複數個由向量資料所定義的圖式所構成。SVG形式之圖式(SVG資料21),係藉由HMI Web執行程式322所讀取且描繪於Web瀏覽器321所管理的DOM 323。
第2圖係比較SVG顯現與WebGL顯現之顯示方式的示意圖。在HMI Web執行程式322,為了改變HMI圖式上的零件之顏色而進行了DOM 323內的svg元素之變更(例如,變更顏色屬性之色碼)的情況時,Web瀏覽器321會偵測該變更,並更新HMI畫面。如此的SVG顯現 之描繪性能係伴隨DOM內的資訊量之增加而降低,又,容易發生DOM GC(Garbage Collection;垃圾收集),且當時會發生顯示延遲。
以SCADA作為監視對象的監視對象裝置7,有的情況會高速地動作、變化。在該HMI子系統中,有必要高速地顯示監視對象裝置7所輸出的信號之值。但是,在上面所述的SVG顯現方式中,係未能因應上述之需求。
在直接操作作為處理器(processor)32a之一的GPU(Graphics Processing Unit;圖形處理單元)並進行描繪的WebGL中,係比SVG顯現方式更高速地描繪。又,亦不發生DOM GC。為此,WebGL顯現方式,係適於被要求高速描繪的情況。另一方面,具有高度之圖式編輯功能的圖式編輯器11所生成的SVG資料21較為複雜,且較難以Web顯現來描繪全部的零件(要花費開發成本)。
於是,在本實施形態之系統中,係採用將SVG顯現和WebGL顯現予以適當分開使用的混合顯現方式。
第3圖係用以說明混合顯現方式之HMI終端裝置32之概要的示意圖。在SCADA系統中有必要高速地變更的零件,為顯示類比數值資料的AI信號零件。重要的是:電壓或電流等的類比數值資料,係經常地變動,且要將如此的變動即時反映於畫面上。以WebGL顯現來僅描繪AI信號零件,係符合HMI子系統之要求規格。
於是,在本實施形態中,係在更新AI信號零件之顯示時,以WebGL顯現方式,使用DOM 323之canvas元素323b來描繪AI信號 零件。另一方面,在更新AI信號零件以外的零件之顯示時,係以SVG顯現方式,更新DOM 323的svg元素323a之屬性來描繪該零件。
第4圖係用以針對在HMI終端裝置32之Web瀏覽器321上動作的HMI Web執行程式322之構成加以說明的示意圖。首先,針對WebGL顯現用之事前處理加以說明。為了實現混合顯現而需要HMI Web執行程式模組(module)內的WebGL顯現處理部322i。
雖然WebGL顯現處理部322i,係為了進行AI信號零件之顯示,而亦可以使用儲存於SVG資料21內的AI信號零件元素,但是要存取(access)儲存於DOM內的資訊,在性能上並不佳。為此,有關AI信號零件元素的資訊,係事前從SVG資料21刪除,且移至零件執行程式屬性資料22。WebGL顯現處理部322i,係從零件執行程式屬性資料22取得AI信號零件之描繪所需的資訊。
其次,針對HMI Web執行程式322加以說明。HMI Web執行程式322,係讀取HMI圖式資料2作為設定參數(parameter)並在Web瀏覽器321上動作。HMI Web執行程式322,係依每一零件之種類事先決定固有之處理內容的函式庫(library),可根據所讀取的設定參數來特定HMI畫面上的一個零件,且負擔該零件的固有之處理。亦即,即便是同種零件,因設定於各個零件的設定參數(例如固有之信號名稱)不同,故而各個零件之動作仍不同。
HMI Web執行程式322,係藉由設定參數來使零件與監視對象裝置7產生關聯關係,且在經由監控系統4從監視對象裝置7接收到 與固有之信號名稱對應的信號資料時,在HMI畫面上,使與固有之信號名稱對應的零件之顯示產生變化。
更詳言之,HMI Web執行程式322,係具備零件固有處理部322a、SVG資料讀取處理部322c、信號資料接收部322d、圖式更新部322e、事件(event)處理部322f、控制命令發送部322g。
SVG資料讀取處理部322c,係讀取SVG資料21。零件固有處理部322a,係將SVG資料21之靜態顯示屬性包含於零件管理資訊322b中。零件固有處理部322a,係依SVG資料21中所包含的每一零件,讀取與之對應的零件執行程式屬性資料22,且包含於零件管理資訊322b中。
零件固有處理部322a,係將零件管理資訊322b作為設定參數,來應用於依每一零件之種類而事先決定了固有之處理內容的函式庫(JavaScript(註冊商標)程式),以使HMI畫面上的各個零件起作用。作為例子,針對DI信號零件與AI信號零件之固有處理加以說明。
DI信號零件之固有處理,係經由監控系統4從監視對象裝置7來接收數位信號資料,且依信號值使該零件之顯示顏色、形式產生變化。執行程式屬性,為數位信號名稱、信號OFF時之顯示顏色、形式。
AI信號零件之固有處理,係經由監控系統4從監視對象裝置7來接收類比信號資料(類比數值資料),且依信號值,按照資料顯示形態之指定,使值顯示於該零件。執行程式屬性,為類比信號名稱、資料之顯示形態(「9999.99」等)。
信號資料接收部322d,係經由HMI Server執行版程式311接收來自監視對象裝置7之信號資料。零件固有處理部322a,係根據零件管理資訊322b來特定與所接收到之信號資料對應的零件,且決定圖式上的零件顯示之更新指示。
例如,就DI信號零件而言,係在數位信號資料之值為OFF的情況下提出將DOM內的svg元素之顏色屬性值變更成OFF色之色碼的更新指示。就AI信號零件而言,係提出以所指定的顯示形態來顯示類比信號資料之值的更新指示。該更新指示係發送至圖式更新部322e。
圖式更新部322e,係具備SVG顯現處理部322h和WebGL顯現處理部322i。
SVG顯現處理部322h係在來自監視對象裝置7之信號資料為類比數值資料以外的資料的情況時,藉由SVG顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的零件(例如DI信號零件)。SVG顯現係更新Web瀏覽器321所管理的DOM 323內之svg元素323a,且藉由Web瀏覽器321偵測該變更來描繪該零件。
WebGL顯現處理部322i係在來自監視對象裝置7之信號資料為類比數值資料的情況時,藉由WebGL顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的AI信號零件。如第5圖所示,WebGL顯現係在offcanvas區域(主記憶體區域)事先描繪數值資料之字元串表現所需的字型。然後,藉由使用WebGL之紋理映射(UV映射)功能,從offcanvas區域(主記憶體區域)將表現類比數值資料的字元串傳輸至canvas區域(GPU記憶體區域)來描繪。藉此,可以實現高速的描繪。
此能夠利用於所描繪之內容(content)受限於數值資料的情況。為了顯示數值資料,雖然只要準備0至9之數字、小數點、負(minus)記號、空間(space)等所限的字型即可,但是當考慮字型族系(font family)、字型大小(font size)、字元顏色、背景顏色等的變動(variation)時,在offcanvas區域中所要準備的字型數就會變多。於是,能實現以下的機制:管理在WebGL顯現處理部322i內所使用的字型屬性,動態生成未使用的字型屬性之offcanvas字型,且再利用使用完的字型屬性之offcanvas字型。
在混合顯現之WebGL顯現中,係進行所謂藉由UV映射所為之主記憶體上的container之更新、與藉由render所為之GPU記憶體上的view區域之更新的二階段之更新處理。在第5圖之例中,相對於實體螢幕(physical screen)之大小,container之大小,係縱向、橫向都確保5倍之大小。這是指將HMI之畫面的變焦(zooming)進行1倍至5倍的情況。在進行至n倍時,縱向、橫向都有必要確保n倍之大小。這是為了亦包含已變焦的情況在內將顯示所需的全部影像(image)保持於記憶體上。在已將變焦之目前的變焦位準(zoom level)設為p(1≦p≦n)時,以render將container上的影像傳輸至CPU記憶體上之view區域時,會縮小至1/p來傳輸。
在如Web GIS(例如Google maps(註冊商標))之沒有必要即時性的系統中,係不將全部的影像保持於記憶體上,而是在發生變焦或繞攝(panning)的時間點,進行再描繪。為此,在container中,雖然只要事先確保與實體螢幕相同大小的記憶體即可,但是會在變焦或繞攝時之再顯示中發生延遲。
另一方面,在如SCADA HMI之需要即時性的系統中,因如此的延遲是不被允許的,故而要事先在container上確保全部影像,且在變焦或繞攝時,僅以render之執行來完成再顯示。當比起藉由UV映射將全部本文資料(text data)之字型影像展開於container區域時,render之執行係較為高速。雖然亦有將container區域確保於GPU記憶體上的方法,但是在該情況下,因需要GPU記憶體量較大之高檔(high end)且高額的圖形處理器(graphics processor),故而container區域確保於主記憶體上,在成本與性能比(cost performance)方面較為有利。
回到第4圖繼續HMI Web執行程式322之說明。事件處理部322f,係檢測與各個零件相關聯的鍵盤(keyboard)或滑鼠事件(mouse event)。零件固有處理部322a,係依據零件管理資訊322b,來決定與所檢測出之事件對應的控制命令。控制命令發送部322g,係將控制命令發送至HMI Server執行程式311。
<HMI伺服裝置>
HMI Server執行程式311,係在HMI伺服裝置31上動作。HMI Server執行程式311之處理係如以下所述。
(1)內建應用程式伺服器(application server),且對Web瀏覽器321,供給HMI Web執行程式內容(Runtime content)。
(2)與監控系統4通信,且將來自監視對象裝置7之信號資料發送至HMI Web執行程式322,並且將來自HMI Web執行程式322之控制命令發送至監控系統4。
如以上所說明,依據本實施形態的混合顯現方式之HMI終端裝置,有關需要高速描繪的信號資料,係藉由在offcanvas上快取(cache)所使用的全部字型影像,或在主記憶體之container上保持亦考慮了變焦的全部畫面影像,來實現高速描繪。在如上面所述的地圖服務(map service)中,因無法對變焦位準或所使用的字型之大小、種類設置限制,故而無法應用該手法。但是,在監控系統之HMI中,因可特定所動作的應用程式,且可以將變焦位準或所使用的字型之大小、種類限定於一定之範圍,故而能夠實現該方式。
<硬體構成例>
參照第6圖來說明SCADA Web HMI系統之主要部分的硬體構成。第6圖係顯示SCADA Web HMI系統所具有之硬體構成例的方塊圖。
第1圖所示的圖式製作裝置1之各部,係顯示圖式製作裝置1所具有的功能之一部分,各個功能係藉由處理電路所實現。處理電路,係將處理器1a、記憶體1b、顯示器1c、輸入輸出介面1d連接而構成。輸入輸出介面1d,係指鍵盤、滑鼠等之輸入裝置、能夠檔案輸出(file output)HMI圖式資料2的裝置。處理器1a,係藉由執行記憶於記憶體1b的各種程式,來實現圖式製作裝置1之各部的功能。
第1圖所示的HMI終端裝置32之各部,係顯示HMI終端裝置32所具有的功能之一部分,各個功能係藉由處理電路所實現。處理電路,係將處理器32a、記憶體32b、顯示器32c、輸入介面32d連接而構成。處理器32a,係具備CPU和GPU。記憶體32b,係具備主記憶體和GPU 記憶體。再者,GPU和GPU記憶體,亦可配置於外部插槽(slot)所增設的圖形卡(graphics board)上。輸入介面32d,係指鍵盤、滑鼠等的輸入裝置、能夠讀取HMI圖式資料2的裝置。又,處理電路,係與HMI伺服裝置31連接且亦具備能夠收發信號資料及控制命令的網路裝置(network device)(省略圖示)。處理器32a,係藉由執行記憶於記憶體32b的各種程式,來實現HMI終端裝置32之各部的功能。
第1圖所示的HMI伺服裝置31之各部,係顯示HMI伺服裝置31所具有的功能之一部分,各個功能係藉由處理電路所實現。處理電路,係將處理器31a、記憶體31b、網路介面(network interface)31d連接而構成。網路介面31d,係指與監控系統4和HMI終端裝置32連接且能夠收發信號資料及控制命令的裝置。處理器31a,係藉由執行記憶於記憶體31b的各種程式,來實現HMI伺服裝置31之各部的功能。
以上,雖然已針對本發明之實施形態加以說明,但是本發明並非被限定於上述之實施形態,可以在未脫離本發明之趣旨的範圍內進行各種變化來實施。
1‧‧‧圖式製作裝置
21‧‧‧SVG資料
321‧‧‧Web瀏覽器
322‧‧‧HMI Web執行程式
323‧‧‧DOM
323a‧‧‧svg元素
323b‧‧‧canvas元素

Claims (6)

  1. 一種混合顯現HMI終端裝置,係連接於監視對象裝置,該混合顯現HMI終端裝置具備:Web瀏覽器,顯示配置有表示前述監視對象裝置之狀態的第一零件及第二零件的HMI畫面;WebGL顯現處理部,其在來自前述監視對象裝置之信號資料為類比數值資料的情況時,藉由WebGL顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第一零件;以及SVG顯現處理部,其在來自前述監視對象裝置之信號資料為類比數值資料以外之資料的情況下,藉由SVG顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第二零件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之混合顯現HMI終端裝置,其中,前述WebGL顯現係在offcanvas區域事先描繪數值資料之字元串表現所需的字型,且使用WebGL之紋理映射功能,藉由從前述offcanvas區域將表現前述類比數值資料的字元串傳輸至canvas區域來描繪前述第一零件;前述SVG顯現係藉由更新前述Web瀏覽器所管理的DOM內之svg元素來描繪前述第二零件。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之混合顯現HMI終端裝置,其中,前述類比數值資料為電壓資料或是電流資料。
  4. 一種混合顯現HMI終端裝置,係連接於監視對象裝置,該混合顯現HMI終端裝置具備: 顯示器,係顯示Web瀏覽器;處理器,係執行程式;以及記憶體,係記憶程式,該程式係進行以下的處理:當藉由前述處理器來執行時,就將配置有表示前述監視對象裝置之狀態的第一零件及第二零件的HMI畫面顯示於前述Web瀏覽器,在來自前述監視對象裝置之信號資料為類比數值資料的情況時,藉由WebGL顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第一零件,在來自前述監視對象裝置之信號資料為類比數值資料以外之資料的情況時,藉由SVG顯現來描繪已與該信號資料建立關聯關係的前述第二零件。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之混合顯現HMI終端裝置,其中,前述記憶體係具備主記憶體和GPU記憶體;前述WebGL顯現係在前述主記憶體上之區域事先描繪數值資料之字元串表現所需的字型,且使用WebGL之紋理映射功能,藉由從前述區域將表現前述類比數值資料的字元串傳輸至前述GPU記憶體來描繪前述第一零件;前述SVG顯現係藉由在前述主記憶體上更新前述Web瀏覽器所管理的DOM內之svg元素來描繪前述第二零件。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所述之混合顯現HMI終端裝置,其中,前述類比數值資料為電壓資料或是電流資料。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI764582B (zh) * 2020-06-01 2022-05-11 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 SCADA Web HMI系統及HMI用戶端

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111801631B (zh) * 2018-10-31 2023-04-18 东芝三菱电机产业系统株式会社 SCADA Web HMI系统
JP7245741B2 (ja) * 2019-07-25 2023-03-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 Scadaウェブhmiサーバおよびscadaウェブhmiシステム
WO2021106082A1 (ja) * 2019-11-26 2021-06-03 東芝三菱電機産業システム株式会社 Scadaウェブhmiシステム
CN114793451A (zh) * 2020-11-24 2022-07-26 东芝三菱电机产业系统株式会社 成套设备监视控制系统
CN113656736A (zh) * 2021-08-19 2021-11-16 上海哔哩哔哩科技有限公司 数据处理方法及装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7925611B1 (en) * 2003-09-25 2011-04-12 Rockwell Automation Technologies, Inc. Graphical user interface
US7899777B2 (en) * 2007-09-27 2011-03-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Web-based visualization mash-ups for industrial automation
KR101386994B1 (ko) * 2009-05-08 2014-04-25 코어 와이어리스 라이센싱 에스.에이.알.엘. 서비스 가이드의 프레젠테이션을 구성하는 방법, 장치 및 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
JP2012063274A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Gnss Technologies Inc ナビゲーション信号送信装置および位置情報提供装置
US10475240B2 (en) 2010-11-19 2019-11-12 Fanuc Robotics America Corporation System, method, and apparatus to display three-dimensional robotic workcell data
US8817021B1 (en) * 2011-11-11 2014-08-26 Google Inc. System for writing, interpreting, and translating three-dimensional (3D) scenes
CN103678341A (zh) * 2012-09-07 2014-03-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 数据库交互系统及方法
US9870545B2 (en) 2013-10-08 2018-01-16 General Electric Company System and method for providing user interface cards
MX2016011887A (es) * 2014-03-14 2017-05-10 Atronix Eng Inc Interfaz de usuario de acercamiento para sistema de control de manejo de material.
US10504231B2 (en) * 2014-05-21 2019-12-10 Millennium Three Technologies, Inc. Fiducial marker patterns, their automatic detection in images, and applications thereof
US10819957B2 (en) * 2015-07-07 2020-10-27 S2 Security, LLC Networked monitor remote
US10070657B1 (en) * 2015-07-14 2018-09-11 Hall Fabrication, Inc. Method and system for controlling a loin puller meat processing machine
JP6477319B2 (ja) 2015-07-17 2019-03-06 東芝三菱電機産業システム株式会社 プラント制御システム
US9665972B2 (en) * 2015-07-28 2017-05-30 Google Inc. System for compositing educational video with interactive, dynamically rendered visual aids
CA2993762A1 (en) * 2015-07-30 2017-02-02 Wix.Com Ltd. System integrating a mobile device application creation, editing and distribution system with a website design system
US10019415B1 (en) * 2015-08-28 2018-07-10 Animoto Inc. System and method for consistent cross-platform text layout
US9583140B1 (en) * 2015-10-06 2017-02-28 Bruce Rady Real-time playback of an edited sequence of remote media and three-dimensional assets
US9923993B2 (en) * 2015-11-02 2018-03-20 Rockwell Automation Technologies, Inc. Self-describing diagnostic data for presentation on mobile devices
US10546559B2 (en) * 2015-12-28 2020-01-28 Business Objects Software Limited Multi-layer rendering for visualizations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI764582B (zh) * 2020-06-01 2022-05-11 日商東芝三菱電機產業系統股份有限公司 SCADA Web HMI系統及HMI用戶端

Also Published As

Publication number Publication date
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