TWI827482B - Ｓｃａｄａ網頁ｈｍｉ用戶裝置及ｓｃａｄａ網頁ｈｍｉ系統 - Google Patents

Abstract

一種SCADA網頁HMI用戶裝置，其具備處理器與記憶體。前述記憶體係記憶從網頁伺服器接收到的使用者存取等級、HMI畫面之圖像資料、及畫面存取權資訊。前述畫面存取權資訊係包含前述HMI畫面之操作存取等級與藉由網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否。前述處理器係在前述使用者存取等級為前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。前述處理器係在前述使用者存取等級未滿前述操作存取等級，或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

Description

SCADA網頁HMI用戶裝置及SCADA網頁HMI系統

本發明係關於一種SCADA網頁(web)HMI用戶(client)裝置及SCADA網頁HMI系統。

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition；監視控制與資料擷取)，係已知的一種監視控制社會基礎建設系統(social infrastructure system)的機制。社會基礎建設系統為鋼鐵壓延系統、電力輸送變電系統、上下水道處理系統、大樓管理系統、道路系統等。

SCADA為產業控制系統之一種，且進行藉由電腦(computer)所為的系統監視與進程(process)控制與資料(data)收集。在SCADA中係需要與系統之處理性相匹配的快速回應性(即時性(real-time property))。

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為向操作員(operator)提示對象進程(監視對象裝置)之資料，且使操作員可以監視並控制進程的機構。例如在專利文獻1係揭示有一種具備在SCADA用戶上動作的HMI畫面(HMI Screen)的SCADA HMI。

(2)監視控制系統

監視控制系統係收集進程上之信號資料(PLC(Programmable Logic Controller；可程式邏輯控制器)信號)，且對進程發送控制指令(command)(控制信號)。監視控制系統係藉由PLC等所構成。

(3)遠端輸入輸出裝置(Remote Input Output)

遠端輸入輸出裝置係與設置於監視對象裝置的感測器(sensor)連接，將感測器之信號變換成數位(digital)之資料，且將該數位資料送至監視控制系統。

(4)通信基礎設施

通信基礎設施係連接監視控制系統與遠端輸入輸出裝置。

作為SCADA HMI子系統之一例，在專利文獻1係揭示有一種具備HMI用戶裝置與HMI伺服裝置的系統。在如專利文獻1的習知SCADA中，HMI伺服裝置係將從PLC接收到的資料往HMI用戶裝置發送。HMI用戶裝置係具有電腦本體、鍵盤(keyboard)與滑鼠(mouse)等的輸入裝置以及監視器(monitor)，且在監視器顯示一個HMI畫面。

再者，申請人係認知有包含上述的文獻在內的以下記載的文獻作為與本揭示相關聯的技術。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特開2017-27211號公報

專利文獻2：日本特開2019-114090號公報

在上述之專利文獻1的HMI子系統中係為了顯示一個HMI畫面而需要一台HMI用戶裝置。從減低費用、設置空間(space)、故障率、通信負荷的觀點來看，較佳是可以用一台HMI用戶裝置來同時利用複數個HMI畫面。

本案發明人進行精心研究的結果，而開發一種瀏覽器為基礎(browser-based)的SCADA HMI子系統。依據此，可以作為在網頁瀏覽器(web browser)上動作的網頁應用程式(web application)來實現HMI畫面。因此，可以用一台HMI用戶裝置來執行複數個網頁瀏覽器，並使HMI畫面顯示於各個網頁瀏覽器。

針對將這樣的瀏覽器為基礎的SCADA HMI子系統應用於如產業系統之生產線的大型工廠(plant)進行檢討。大型工廠係被分成複數個區間(section)，且依每一區間而具備運轉室(操縱台(pulpit))。在各個運轉室係配置有HMI用戶裝置以執行繪製HMI畫面的網頁瀏覽器。雖然各個運轉室的操作員係有必要操作負責區間的HMI畫面，但是負責區間以外之HMI畫面不應被操作。為此，較佳是能以HMI畫面單位對各個網頁瀏覽器(操作場所)設定操作權。再者，在大型工廠中之操作信號係涉及數千個至數萬個而不可能以HMI畫面上所配置的零件(parts)單位來管理操作權。為此，基本是以HMI畫面單位來設定操作權。又，也有即便是在同一網頁瀏覽器中仍希望能因應登入使用者(login user)以HMI畫面單位來設定不同的操作權的需求(needs)。

本揭示係為了解決如上述的課題而開發完成，其目的在於提供一種能以HMI畫面單位對各個網頁瀏覽器設定操作權，並且能以HMI畫面單位對各 個使用者設定操作權的SCADA網頁HMI用戶裝置及SCADA網頁HMI系統。

第一觀點係與SCADA網頁HMI用戶裝置有關聯。

前述SCADA網頁HMI用戶裝置係執行與網頁伺服器通信的至少一個網頁瀏覽器。

前述SCADA網頁HMI用戶裝置係具備處理器、記憶體與監視器。

前述記憶體係記憶從前述網頁伺服器接收到之與登入使用者相應的使用者存取等級(user access level)、用以監視產業工廠的HMI畫面之圖像資料、及畫面存取權資訊。前述畫面存取權資訊係包含前述HMI畫面之操作存取等級與藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否。

前述處理器係執行顯示於前述監視器的前述網頁瀏覽器。

前述處理器係在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

前述處理器係在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

第二觀點係除了第一觀點還更具有以下的特徵。

前述記憶體係更記憶例外存取權資訊。前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定零件之特定操作存取等級。前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件。

前述處理器係在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器。更且，前述處理器係在上述的情況下，以不可操作狀態將前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。

第三觀點係除了第一觀點還更具有以下的特徵。

前述畫面存取權資訊係更包含前述HMI畫面之顯示存取等級。

前述處理器係在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級的情況下，禁止前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

前述處理器係在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，且前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

前述處理器係在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

第四觀點係除了第三觀點還更具有以下的特徵。

前述記憶體係更記憶例外存取權資訊。前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定零件之特定顯示存取等級。前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件。

前述處理器係在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定顯示存取等級以上的情況下，以按照前述HMI畫面之前述操作存取等級及藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否的操作狀態，將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器。更且，前述處理器係在上述的情況下，禁止前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。

第五觀點係與SCADA網頁HMI系統有關連。

前述SCADA網頁HMI系統，係具備：執行網頁伺服器的HMI伺服裝置；以及執行與前述網頁伺服器通信之至少一個網頁瀏覽器的HMI用戶裝置。

前述HMI伺服裝置係具備伺服端處理器(server processor)與伺服端記憶體(server memory)。

前述伺服端記憶體係記憶登入資訊、用以監視產業工廠的HMI畫面之圖像資料、及畫面存取權資訊。前述登入資訊係包含與登入使用者名相應的使用者存取等級。前述畫面存取權資訊係包含前述HMI畫面之操作存取等級與藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否。

前述伺服端處理器係因應來自前述網頁瀏覽器之包含前述登入使用者名的登入要求，來執行能夠將與前述登入使用者名相應的前述使用者存取等級、前述圖像資料及前述圖像存取權資訊發送至前述網頁瀏覽器的前述網頁伺服器。

前述HMI用戶裝置係具備用戶端處理器(client processor)、用戶端記憶體(client memory)與監視器。

前述用戶端記憶體係記憶從前述網頁瀏覽器接收到之與前述登入使用者相應的前述使用者存取等級、前述圖像資料、及前述畫面存取權資訊。

前述用戶端處理器係執行顯示於前述監視器的前述網頁瀏覽器。

前述用戶端處理器係在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

前述用戶端處理器係在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級、或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。

第六觀點係除了上述的第五觀點還更具有第二觀點。

第七觀點係除了上述的第五觀點還更具有第三觀點。

第八觀點係除了上述的第七觀點還更具有第四觀點。

依據本揭示，能以HMI畫面單位對各個網頁瀏覽器設定操作權，並且能以HMI畫面單位對各個使用者設定操作權。為此，可以組合網頁瀏覽器(操作場所)與使用者之雙方的條件來管理各個HMI畫面之繪製狀態。

1:SCADA網頁HMI系統

2:可程式邏輯控制器(PLC)

3:資訊LAN

10,10a,10b:HMI用戶裝置

11,11a,11b:處理電路

12,12a,12b:網頁瀏覽器處理部

15,15a,15b:監視器

16,16a,16b:網頁瀏覽器

17,17a,17b:HMI畫面

20:HMI伺服裝置

21:PLC信號處理部

22:網頁伺服器處理部

24:登入資訊

25:SVG檔

26:零件庫

27:存取權資訊

28:例外存取權資訊

61,71:處理器

62,72:記憶體

63,73:網路介面

74:輸入介面

S100~S330:步驟

圖1係用以說明實施型態的SCADA之系統構成的圖。

圖2係例示實施型態的SCADA網頁HMI系統所具有的功能之概要的方塊(block)圖。

圖3係用以說明實施型態的使用者表(table)之一例的圖。

圖4係用以說明實施型態的存取權表之一例的圖。

圖5係用以說明實施型態的例外存取權表之一例的圖。

圖6係用以針對實施型態的網頁瀏覽器處理部加以說明的流程圖(flowchart)。

圖7係顯示實施型態的SCADA網頁HMI系統之硬體(hardware)構成例的方塊圖。

以下，參照圖式來針對本發明的實施型態加以詳細說明。再者，在各個圖中共通的元素係附記同一符號並省略重複的說明。

實施型態.

1. 整體系統

圖1係用以說明SCADA之系統構成的圖。SCADA係具備作為人機介面(HMI)的SCADA網頁HMI系統1、作為監視控制系統的可程式邏輯控制器2(以下，稱為PLC2)、通信裝置(省略圖示)、及RIO(省略圖示)作為子系統。

有關PLC2(監視控制系統)、通信裝置(通信基礎設施)、RIO的說明，因為是如同在先前技術中所述故而予以省略。監視對象裝置(省略圖示)，為構成監視控制對象之產業工廠的感測器、致動器(actuator)等。

SCADA網頁HMI系統1與PLC2係透過資訊LAN3來連接。PLC2與通信裝置與RIO係透過控制LAN(省略圖示)來連接。SCADA係透過PLC2或RIO而連接於監視對象裝置。

PLC2係將包含區塊資料(block data)的封包(packet)以群播(multicast)或廣播(broadcast)週期性地發送至資訊LAN3。區塊資料為PLC信號之 集合。在一個區塊資料係包含有數十個至數百個的PLC信號。又，PLC2係從HMI伺服裝置20接收有關監視對象裝置的控制信號。

2. SCADA網頁HMI系統

作為一例，SCADA網頁HMI系統1係具備SCADA網頁HMI伺服裝置(以下，記載為HMI伺服裝置20)、與至少一個SCADA網頁HMI用戶裝置(以下，記載為HMI用戶裝置10)。

圖2係用以說明實施型態的SCADA網頁HMI系統1之構成例的圖。圖2所示的SCADA網頁HMI系統1係具備透過資訊LAN3而相互地連接的HMI伺服裝置20與複數個HMI用戶裝置10。雖然圖2係繪製有第一HMI用戶裝置10a與第二HMI用戶裝置10b作為一例，但是在沒有必要區別該等的情況下係簡單地記載為HMI用戶裝置10。

2-1. HMI伺服裝置之構成

圖2所示的HMI伺服裝置20係從PLC2(圖1)接收PLC信號，將控制信號發送至PLC2，且執行網頁伺服器(web server)。如後述的圖7所示，HMI伺服裝置20係具備執行各種處理的處理器(processor)61、供各種資訊儲存的記憶體62。藉由處理器61執行記憶體62中所記憶的程式(program)，處理器61係發揮作為PLC信號處理部21、網頁伺服器處理部22的功能。PLC信號處理部21及網頁伺服器處理部22係能夠藉由進程間通信而相互地收發資料。記憶體62係記憶登入資訊24、SVG(Scalable Vector Graphics；可縮放向量圖形)檔25、零件庫(parts library)26、存取權資訊27(畫面存取權資訊)、及例外存取權資訊28。

PLC信號處理部21係週期性地將從PLC2接收到的PLC信號透過網頁伺服器處理部22而發送至各個網頁瀏覽器16(網頁瀏覽器處理部12)。又， PLC信號處理部21係透過網頁伺服器處理部22而將從各個網頁瀏覽器16接收到的控制信號發送至PLC2。

網頁伺服器處理部22係能夠使用各個HMI用戶裝置10之網頁瀏覽器16(網頁瀏覽器處理部12)、與HTTP(Hypertext Transfer Protocol；超文字傳輸協定)、HTTPS(Hypertext Transfer Protocol secure；超文字傳輸安全協定)、WebSocket來進行通信。

網頁伺服器處理部22係從各個網頁瀏覽器16(網頁瀏覽器處理部12)接收登入要求(包含使用者名與密碼(password))。在接收到的使用者名及密碼與登入資訊24中所登錄的使用者名及密碼一致的情況下，登入成功，且與登入使用者名相應的使用者存取等級(level)被發送至網頁瀏覽器16。

圖3係顯示登入資訊24之一例的圖。登入資訊24為對使用者名、密碼、使用者存取等級建立關聯關係後的列表(list)。在圖3所示之例中係針對使用者名「USER01」設定有使用者存取等級「5000」。針對使用者名「USER02」設定有使用者存取等級「3000」。

又，網頁伺服器處理部22係因應來自各個網頁瀏覽器16(網頁瀏覽器處理部12)的請求(request)而發送內容(contents)。內容係包含HTML檔(省略圖示)、作為用以監視產業工廠的每一HMI畫面(HMI Screen)之圖像資料的SVG檔25、描述每一零件種別之動作的零件庫26、存取權資訊27、及例外存取權資訊28。

零件庫26係包含對每一零件種別描述動作的描述檔(script)之集合。描述檔為對每一零件種別定義的JavaScript(註冊商標)程式。描述檔係依需要而被賦予參數(parameter)值(例如使用者存取等級、存取權資訊27及例外存取權資訊28中所設定的資訊)並能夠在各個網頁瀏覽器16上執行。

存取權資訊27係包含各個HMI畫面17之操作存取等級及顯示存取等級、與藉由網頁瀏覽器16所為的各個HMI畫面17之操作之可否(有操作權(操作被允許)、或沒有操作權(操作未被允許))。

圖4係顯示存取權資訊27之一例的圖。存取權資訊27為對畫面名、操作存取等級、顯示存取等級、每一網頁瀏覽器名之操作之可否建立關聯關係後的列表。「G10」、「G11」、「G12」為各個HMI畫面17之畫面名。針對各個畫面名，在「1」至「9999」之範圍內設定有操作存取等級及顯示存取等級之值。「B1_1」為第一HMI用戶裝置10a執行的第一網頁瀏覽器16a之網頁瀏覽器名。「B2_1」為第二HMI用戶裝置10b執行的第二網頁瀏覽器16b之網頁瀏覽器名。作為一例，網頁瀏覽器名為將電腦之裝置名與監視器編號組合而成的名稱。在圖4所示之例中，在網頁瀏覽器名「B1_1」之網頁瀏覽器16a，畫面名「G10」及「G11」之HMI畫面的操作被允許(有操作權)，而畫面名「G12」之HMI畫面的操作未被允許(沒有操作權)。又，在網頁瀏覽器名「B2_1」之網頁瀏覽器16b，畫面名「G12」之HMI畫面的操作被允許(有操作權)，而畫面名「G10」及「G11」之HMI畫面的操作未被允許。

如上述，原則上，是藉由存取權資訊27以HMI畫面單位設定存取權。但是，即便是沒有存取權的HMI畫面，仍存在緊急停止按鈕(button)等應能夠例外地操作的特定零件。為此，較佳是可以例外地設定以零件單位的存取權。於是，相較於存取權資訊27之設定，優先應用例外存取權資訊28之設定。

例外存取權資訊28係包含HMI畫面17上的特定零件之特定操作存取等級及特定顯示存取等級。特定零件為HMI畫面17上的複數個操作零件中之一部分零件。再者，例外存取權資訊28亦可包含藉由網頁瀏覽器16所為的特定 零件之操作之可否。

圖5係顯示例外存取權資訊28之一例的圖。例外存取權資訊28為對畫面名、特定零件名、特定操作存取等級、特定顯示存取等級、每一網頁瀏覽器名之操作之可否建立關聯關係後的列表。針對畫面名「G11」上的特定零件「1_PL」，設定有特定操作存取等級「1」與特定顯示存取等級「1」。針對畫面名「G12」上的特定零件「2_PL」，設定有特定操作存取等級「1」與特定顯示存取等級「1」。例如特定零件「1_PL」及「2_PL」為緊急停止按鈕，且藉由在操作存取等級設定最小值「1」，使無論是誰都能夠進行操作。

再者，空欄係意指與存取權資訊27相同的設定。亦即，在圖5中，與每一網頁瀏覽器名之操作之可否相關的設定係以存取權資訊27為標準。又，特定零件以外的零件之存取權係以存取權資訊27之設定為標準。亦即，有關畫面名「G11」之HMI畫面上的特定零件「1_PL」以外的零件、及畫面名「G12」之HMI畫面上的特定零件「2_PL」以外的零件，係按照存取權資訊27之設定而決定。

2-2. HMI用戶裝置之構成

回到圖2來繼續說明。HMI用戶裝置10(10a、10b)係具備處理電路11(11a、11b)(包含後述的圖7所示之執行各種處理的處理器71、供各種資訊儲存的記憶體72)、監視器15(15a、15b)。藉由處理器71執行記憶體72中所記憶的程式，處理器71係發揮作為網頁瀏覽器處理部12(12a、12b)之功能。再者，在本說明書中不區別符號10a至17a與符號10b至17b的情況下，僅記載為10至17。

網頁瀏覽器處理部12係依每一網頁瀏覽器16而執行。網頁瀏覽器處理部12係在網頁瀏覽器16啟動時顯示登入畫面，且將包含已被輸入至登入畫面的使用者名與密碼的登入要求發送至網頁伺服器處理部22。網頁瀏覽器處理 部12係從網頁伺服器處理部22接收包含與使用者名(登入使用者)相應之使用者存取等級的信號，且記憶於記憶體72。

網頁瀏覽器處理部12係將用以監視控制產業工廠的HMI畫面17繪製於網頁瀏覽器16。HMI畫面17係藉由操作員之操作而切換至其他之HMI畫面17。在HMI畫面17係配置有複數個零件。零件係例如包含用於因應操作員之操作而將控制信號發送至PLC2的操作零件、因應接收到的PLC信號而改變顯示狀態(數值、文字、顏色、形狀)的顯示零件、切換至其他HMI畫面的畫面遷移零件等。

網頁瀏覽器處理部12(網頁瀏覽器16)係在啟動時從網頁伺服器處理部22接收上述之HTML檔、SVG檔25、零件庫26、存取權資訊27、例外存取權資訊28等，且記憶於記憶體72。基於此等，網頁瀏覽器16係繪製已配置有零件的HMI畫面17。

網頁瀏覽器處理部12係基於使用者存取等級與存取權資訊27而決定網頁瀏覽器16中的HMI畫面17之繪製狀態。

(1)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級未滿HMI畫面17之顯示存取等級的情況下，禁止HMI畫面17繪製於網頁瀏覽器16。在此情況下，在網頁瀏覽器16顯示錯誤訊息(error message)。

(2)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級為HMI畫面17之顯示存取等級以上，且使用者存取等級為HMI畫面17之操作存取等級以上，且藉由網頁瀏覽器16所為的HMI畫面17之操作被允許的情況下，以可操作狀態將HMI畫面17繪製於網頁瀏覽器16。

(3)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級為HMI畫面17之顯示存取等級以上，使用者存取等級未滿HMI畫面之操作存取等級或藉由網頁瀏覽器16所為的 HMI畫面17之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將HMI畫面17繪製於網頁瀏覽器。

再者，在不可操作狀態中，HMI畫面17上的零件係不接受操作員之執行操作(例如滑鼠點擊(mouse click))。在可操作狀態中，HMI畫面17上的零件係接受操作員之執行操作，且將與該操作相應的控制信號發送至HMI伺服裝置20。

又，在例外存取權資訊28設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊的情況下，相較於存取權資訊27之設定，優先應用例外存取權資訊28之設定。

(4)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級未滿特定零件之特定顯示存取等級的情況下，禁止特定零件繪製於網頁瀏覽器16。又，網頁瀏覽器處理部12係按照存取權資訊27之設定將特定零件以外之零件繪製於網頁瀏覽器16。

(5)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級為特定零件之特定顯示存取等級以上，且使用者存取等級為特定零件之特定操作存取等級以上，且藉由網頁瀏覽器16所為的HMI畫面17之操作被允許的情況下，以可操作狀態將特定零件繪製於網頁瀏覽器16。又，網頁瀏覽器處理部12係按照存取權資訊27之設定將特定零件以外之零件繪製於網頁瀏覽器16。

(6)網頁瀏覽器處理部12係在使用者存取等級為特定零件之特定顯示存取等級以上，使用者存取等級未滿特定零件之特定操作存取等級或藉由網頁瀏覽器16所為的HMI畫面17之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將特定零件繪製於網頁瀏覽器16。又，網頁瀏覽器處理部12係按照存取權資訊27之設定將特定零件以外之零件繪製於網頁瀏覽器16。

3. HMI用戶裝置之處理例

參照圖3至圖6具體地說明藉由網頁瀏覽器16所為的HMI畫面17之繪製處理。圖3係顯示上述的登入資訊24之一例的圖。圖4係顯示上述的存取權資訊27之一例的圖。圖5係顯示上述的例外存取權資訊28之一例的圖。圖6係用以針對HMI用戶裝置10之處理例加以說明的流程圖。

在圖6之步驟S100中，HMI用戶裝置10係執行網頁瀏覽器16。網頁瀏覽器16係當登入成功時從伺服器取得與登入使用者相應的使用者存取等級與內容，且記憶於記憶體72。內容係包含上述的HTML檔、SVG檔25、零件庫26、存取權資訊27及例外存取權資訊28。

在步驟S110至步驟S170中，網頁瀏覽器處理部12係按照存取權資訊27中所設定的顯示存取等級來決定HMI畫面17之顯示狀態。

在步驟S110中，網頁瀏覽器處理部12係參照存取權資訊27，且比較登入使用者之使用者存取等級與HMI畫面之顯示存取等級。在使用者存取等級為HMI畫面17之顯示存取等級以上的情況下，會執行步驟S120之處理。

在步驟S120中，網頁瀏覽器處理部12係判定在例外存取權資訊28是否設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊。在例外存取權資訊28設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定顯示存取等級的情況下，會執行步驟S130之處理。

在步驟S130中，網頁瀏覽器處理部12相較於HMI畫面17之顯示存取等級，優先應用特定零件之特定顯示存取等級。具體而言，網頁瀏覽器處理部12係比較使用者存取等級與HMI畫面17的特定零件之特定顯示存取等級。在使用者存取等級為特定零件之特定顯示存取等級以上的情況下，會決定特定零件 之顯示。另一方面，在使用者存取等級未滿特定零件之特定顯示存取等級的情況下，會決定特定零件之非顯示。再者，特定零件以外之HMI畫面17上的零件之顯示狀態係按照存取權資訊27之設定所決定。之後，會執行步驟S180之處理。

顯示具體例。針對在網頁瀏覽器名「B1_1」中以使用者名「USER01」登入，且開啟HMI畫面「G11」的情況加以說明。如圖3所示，使用者名「USER01」之使用者存取等級為「5000」。如圖4所示，HMI畫面「G11」之顯示存取等級為「3000」。亦即，USER01之使用者存取等級「5000」為G11之顯示存取等級「3000」以上。又，在例外存取權資訊28係針對G11之特定零件「1_PL」設定有特定顯示存取等級「1」。使用者存取等級「5000」為特定零件「1_PL」之特定顯示存取等級「1」以上。為此，會決定特定零件「1_PL」之顯示。從而，會決定顯示HMI畫面17之全部零件。

又，在上述的步驟S120中，在例外存取權資訊28未設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定顯示存取等級的情況下，會執行步驟S140之處理。在步驟S140中會決定HMI畫面17的全部零件之顯示。之後，會執行步驟S180之處理。

又，在上述的步驟S110中，在使用者存取等級未滿HMI畫面17之顯示存取等級的情況下，會執行步驟S150之處理。

在步驟S150中，網頁瀏覽器處理部12係判定在例外存取權資訊28是否設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊。在例外存取權資訊28設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊的情況下，會執行步驟S160之處理。

在步驟S160中，網頁瀏覽器處理部12相較於HMI畫面17之顯示存取等級，優先應用特定零件之特定顯示存取等級。具體而言，網頁瀏覽器處理部 12係比較使用者存取等級與HMI畫面17上的特定零件之特定顯示存取等級。在使用者存取等級為特定零件之特定顯示存取等級以上的情況下，會決定特定零件之顯示。另一方面，在使用者存取等級未滿特定零件之特定顯示存取等級的情況下，會決定特定零件之非顯示。再者，特定零件以外之HMI畫面17上的零件之顯示狀態係按照存取權資訊27之設定而決定。之後，會執行步驟S180之處理。

顯示具體例。針對在網頁瀏覽器名「B2_1」中以使用者名「USER02」登入，且開啟HMI畫面「G12」的情況加以說明。如圖3所示，使用者名「USER02」之使用者存取等級為「3000」。如圖4所示，HMI畫面「G12」之顯示存取等級為「5000」。亦即，USER02之使用者存取等級「3000」未滿G12之顯示存取等級「5000」。然而，在例外存取權資訊28係針對G12之特定零件「2_PL」設定有特定顯示存取等級「1」。因為USER02之使用者存取等級「3000」為特定零件「2_PL」之特定顯示存取等級「1」以上，故而會決定特定零件「2_PL」之顯示。從而，決定在HMI畫面「G12」僅顯示特定零件「2_PL」，而不顯示特定零件「2_PL」以外之零件。

又，在上述的步驟S150中，在例外存取權資訊28未設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定顯示存取等級的情況下，會執行步驟S170之處理。在步驟S170中會決定HMI畫面17之非顯示。之後，會執行步驟S180之處理。

在步驟S180中，會判定HMI畫面17上之至少一個零件是否被顯示。在判定條件成立的情況下，會執行步驟S210之處理。另一方面，在判定條件不成立的情況下，係不顯示HMI畫面17，而是在網頁瀏覽器16顯示錯誤訊息，且結束本程序(routine)

在步驟S210至步驟S330中，網頁瀏覽器處理部12係按照存取權資 訊27中所設定的特定操作存取等級，而決定以可操作狀態繪製要顯示於HMI畫面17的零件，或以不可操作狀態來繪製要顯示於HMI畫面17的零件。步驟S210以後的處理係針對在步驟S110至步驟S170的處理中決定為要顯示於HMI畫面的零件進行執行，而針對非顯示的零件則不執行。

在步驟S210中，網頁瀏覽器處理部12係參照存取權資訊27，且比較登入使用者之使用者存取等級與HMI畫面17之操作存取等級。在使用者存取等級為HMI畫面17之操作存取等級以上的情況下，會執行步驟S220之處理。

在步驟S220中，網頁瀏覽器處理部12係判定在例外存取權資訊28是否設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊。在例外存取權資訊28設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定操作存取等級的情況下，會執行步驟S230之處理。

在步驟S230中，網頁瀏覽器處理部12相較於HMI畫面17之操作存取等級，優先應用特定零件之特定操作存取等級。具體而言，網頁瀏覽器處理部12係比較使用者存取等級與HMI畫面17的特定零件之特定操作存取等級。在使用者存取等級為特定零件之特定操作存取等級以上的情況下，會決定以可操作狀態繪製特定零件。另一方面，在使用者存取等級未滿特定零件之特定操作存取等級的情況下，會決定以不可操作狀態繪製特定零件。再者，特定零件以外之HMI畫面17上的零件之繪製狀態係按照存取權資訊27之設定所決定。之後，會執行步驟S310之處理。

顯示具體例(為了說明容易而省略有關顯示存取等級的記載)。針對在網頁瀏覽器名「B1_1」中以使用者名「USER01」登入，且開啟HMI畫面「G11」的情況加以說明。如圖3所示，使用者名「USER01」之使用者存取等級為「5000」。 如圖4所示，HMI畫面「G11」之操作存取等級為「5000」。亦即，USER01之使用者存取等級「5000」為G11之操作存取等級「5000」以上。又，在例外存取權資訊28係針對G11之特定零件「1_PL」設定有特定操作存取等級「1」。使用者存取等級「5000」為特定零件「1_PL」之特定操作存取等級「1」以上。因此，會決定以可操作狀態繪製特定零件「1_PL」。又，特定零件「1_PL」以外之HMI畫面「G11」的零件之繪製狀態係按照存取權資訊27的設定而決定。從而，會決定HMI畫面「G11」上所顯示的全部零件係以可操作狀態繪製。

又，在上述的步驟S220中，在例外存取權資訊28未設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定操作存取等級的情況下，會執行步驟S240之處理。在步驟S240中會決定以可操作狀態繪製HMI畫面17上所顯示的全部零件。

又，在上述的步驟S210中，在使用者存取等級未滿HMI畫面17之操作存取等級的情況下，會執行步驟S250之處理。

在步驟S250中，網頁瀏覽器處理部12係判定在例外存取權資訊28是否設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊。在例外存取權資訊28設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的資訊的情況下，會執行步驟S260之處理。

在步驟S260中，網頁瀏覽器處理部12相較於HMI畫面17之操作存取等級，優先應用特定零件之特定操作存取等級。具體而言，網頁瀏覽器處理部12係比較使用者存取等級與HMI畫面17上的特定零件之特定操作存取等級。在使用者存取等級為特定零件之特定操作存取等級以上的情況下，會決定以可操作狀態繪製特定零件。另一方面，在使用者存取等級未滿特定零件之特定操作存取等級的情況下，會決定以不可操作狀態繪製特定零件。再者，特定零件以外之HMI畫面17上的零件之繪製狀態係按照存取權資訊27之設定而決定。之後，會執 行步驟S310之處理。

顯示具體例(為了說明容易而省略有關顯示存取等級的記載)。針對在網頁瀏覽器名「B2_1」中以使用者名「USER02」登入，且開啟HMI畫面「G11」的情況加以說明。如圖3所示，使用者名「USER02」之使用者存取等級為「3000」。如圖4所示，HMI畫面「G11」之操作存取等級為「5000」。亦即，USER02之使用者存取等級「3000」未滿G11之操作存取等級「5000」。然而，在例外存取權資訊28係針對G11之特定零件「1_PL」設定有特定操作存取等級「1」。因為USER02之使用者存取等級「3000」為特定零件「2_PL」之特定操作存取等級「1」以上，故而會決定以可操作狀態繪製特定零件「1_PL」。又，特定零件「1_PL」以外之HMI畫面「G11」的零件之繪製狀態係按照存取權資訊27之設定而決定。從而，關於HMI畫面「G11」，決定僅特定零件「1_PL」以可操作狀態繪製，而特定零件「1_PL」以外之零件則以不可操作狀態繪製。

又，在上述的步驟S250中，在例外存取權資訊28未設定有與HMI畫面17上之特定零件相關的特定操作存取等級的情況下，會執行步驟S270之處理。在步驟S270中會決定以不可操作狀態繪製HMI畫面17上所顯示的全部零件。之後，結束本程序。

在步驟S310中，網頁瀏覽器處理部12係參照存取權資訊27，且判定在網頁瀏覽器16是否被允許HMI畫面17之操作。在網頁瀏覽器16被允許HMI畫面17之操作的情況下，會執行步驟S320之處理。

在步驟S320中，網頁瀏覽器處理部12係採用步驟S230、S240、S260之處理結果，並最終決定HMI畫面17上所顯示的各個零件之繪製狀態(可操作狀態/不可操作狀態)。之後，會結束本程序，之後，在網頁瀏覽器16繪製HMI畫 面17。

又，在上述的步驟310中，在網頁瀏覽器16未被允許HMI畫面17之操作的情況下，會執行步驟S330之處理。在步驟S330中，網頁瀏覽器處理部12無論步驟S230、S240、S260之處理結果，都最終決定以不可操作狀態繪製HMI畫面17上所顯示的全部零件。之後，結束本程序，之後，在網頁瀏覽器16繪製HMI畫面17。

4. 功效

如以上說明，本實施型態的SCADA網頁HMI系統1，原則上能以HMI畫面單位對各個網頁瀏覽器16設定操作權，並且能以HMI畫面單位對各個使用者設定操作權。因此，可以組合網頁瀏覽器(操作場所)與使用者之雙方的條件來管理各個HMI畫面之顯示狀態及繪製狀態。又，作為例外，有關HMI畫面上的特定零件係能以零件單位設定操作權。

5. 變化例

可是，上述的圖6之流程圖之與顯示存取等級相關的處理(步驟S110至步驟S180)係能夠省略。在該情況下，HMI畫面上的全部零件之顯示被允許，且藉由步驟S210以後的處理來決定以能夠操狀態繪製HMI畫面上的各個零件或以不可操作狀態繪製HMI畫面上的各個零件。

又，在上述的圖5及圖6中，與例外存取權資訊28中的每一網頁瀏覽器名之操作之可否相關的設定，亦可為與存取權資訊27不同的設定。在該情況下，會優先應用例外存取權資訊28之設定。

又，在上述的實施型態中，雖然是將SCADA網頁HMI系統1當作具備HMI用戶裝置10與HMI伺服裝置20的客戶端伺服器(client-server)構成來加 以說明，但是系統構成並不限定於此。亦可為使伺服端功能與用戶端功能在單一裝置內共處的單機(stand-alone)構成。亦即，亦可以單一裝置來執行上述的圖2所示之網頁瀏覽器處理部12與PLC信號處理部21與網頁伺服器處理部22中的處理。

6. 硬體構成例

圖7係顯示HMI伺服裝置20及HMI用戶裝置10之硬體構成例的方塊圖。

上述的HMI伺服裝置20之各個處理係藉由處理電路所實現。處理電路係處理器61、記憶體62、與網路介面(network interface)63連接所構成。處理器61係藉由執行記憶體62中所記憶的各種程式來實現HMI伺服裝置20之各個功能。記憶體62係包含主記憶裝置及輔助記憶裝置。記憶體62係事先記憶上述之登入資訊24、SVG檔25、零件庫26、存取權資訊27、及例外存取權資訊28。網路介面63係透過資訊LAN3來可通信地連接同一網路內的其他之裝置。

上述的HMI用戶裝置10之各個處理係藉由處理電路所實現。處理電路係處理器71、記憶體72、網路介面73、輸入介面74、與監視器15連接所構成。處理器71係藉由執行記憶體72中所記憶的各種程式來實現HMI用戶裝置10之各個功能。記憶體72係包含主記憶裝置及輔助記憶裝置。網路介面73係透過資訊LAN3來可通信地連接同一網路內的其他之裝置。輸入介面74為由鍵盤、滑鼠、觸控面板(touch panel)等所構成的一組輸入裝置。

以上，雖然已針對本發明之實施型態加以說明，但是本發明並不限定於上述之實施型態，而可以在未脫離本發明之主旨的範圍內進行各種變化來實施。除了已在上述之實施型態中提及各個元素之個數、數量、量、範圍等之數目的情況、已特別明示的情況或原理上明顯地被指定於該數目的情況，此發明並不限定於所提及的數目。又，在上述的實施型態中說明的構造等除了已特別明 示的情況或原理上明顯地被指定的情況，在此發明並不一定是必須者。

S100~S330:步驟

Claims (8)

1. 一種SCADA網頁HMI用戶裝置，其執行與網頁伺服器通信的至少一個網頁瀏覽器，

   前述SCADA網頁HMI用戶裝置係具備處理器、記憶體與監視器；

   前述記憶體係記憶從前述網頁伺服器接收到之與登入使用者相應的使用者存取等級、用以監視產業工廠的HMI畫面之圖像資料、及畫面存取權資訊，前述畫面存取權資訊係包含前述HMI畫面之操作存取等級與藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否；

   前述處理器係構成為：

   執行顯示於前述監視器的前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級，或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。
2. 如請求項1所述之SCADA網頁HMI用戶裝置，其中，前述記憶體係更記憶例外存取權資訊，前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定零件之特定操作存取等級，前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件；

   前述處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，

   以可操作狀態將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器，

   以不可操作狀態將前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。
3. 如請求項1所述之SCADA網頁HMI用戶裝置，其中，前述畫面存取權資訊係更包含前述HMI畫面之顯示存取等級；

   前述處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級的情況下，禁止前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，且前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。
4. 如請求項3所述之SCADA網頁HMI用戶裝置，其中，前述記憶體係更記憶例外存取權資訊，前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定 零件之特定顯示存取等級，前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件；

   前述處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定顯示存取等級以上的情況下，

   以按照前述HMI畫面之前述操作存取等級及藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否的操作狀態，將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器，

   禁止前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。
5. 一種SCADA網頁HMI系統，其具備：執行網頁伺服器的HMI伺服裝置；以及執行與前述網頁伺服器通信之至少一個網頁瀏覽器的HMI用戶裝置；

   前述HMI伺服裝置係具備伺服端處理器與伺服端記憶體；

   前述伺服端記憶體係記憶登入資訊、用以監視產業工廠的HMI畫面之圖像資料及畫面存取權資訊，前述登入資訊係包含與登入使用者名相應的使用者存取等級，前述畫面存取權資訊係包含前述HMI畫面之操作存取等級與藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否；

   前述伺服端處理器係構成為：因應來自前述網頁瀏覽器之包含前述登入使用者名的登入要求，來執行能夠將與前述登入使用者名相應的前述使用者存取等級、前述圖像資料及前述圖像存取權資訊發送至前述網頁瀏覽器的前述網頁伺服器；

   前述HMI用戶裝置係具備用戶端處理器、用戶端記憶體與監視器；

   前述用戶端記憶體係記憶從前述網頁瀏覽器接收到之與前述登入使用者相應的前述使用者存取等級、前述圖像資料、及前述畫面存取權資訊；

   前述用戶端處理器係構成為：

   執行顯示於前述監視器的前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級，或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。
6. 如請求項5所述之SCADA網頁HMI系統，其中，前述用戶端記憶體係更記憶例外存取權資訊，前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定零件之特定操作存取等級，前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件；

   前述用戶端處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，

   以可操作狀態將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器，

   以不可操作狀態將前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。
7. 如請求項5所述之SCADA網頁HMI系統，其中，前述畫面存取權資訊係更包含前述HMI畫面之顯示存取等級；

   前述用戶端處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級的情況下，禁止前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，且前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述操作存取等級以上，且藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作被允許的情況下，以可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器；

   在前述使用者存取等級為前述HMI畫面之前述顯示存取等級以上，前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述操作存取等級或藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作未被允許的情況下，以不可操作狀態將前述HMI畫面繪製於前述網頁瀏覽器。
8. 如請求項7所述之SCADA網頁HMI系統，其中，前述用戶端記憶體係更記憶例外存取權資訊，前述例外存取權資訊係包含前述HMI畫面上的特定零件之特定顯示存取等級，前述特定零件為前述HMI畫面上的複數個零件中之一部分零件；

   前述用戶端處理器係構成為：

   在前述使用者存取等級未滿前述HMI畫面之前述顯示存取等級，且前述使用者存取等級為前述特定零件之前述特定顯示存取等級以上的情況下，

   以按照前述HMI畫面之前述操作存取等級及藉由前述網頁瀏覽器所為的前述HMI畫面之操作之可否的操作狀態，將前述特定零件繪製於前述網頁瀏覽器，

   禁止前述複數個零件中之前述特定零件以外的零件繪製於前述網頁瀏覽器。

Images