Делаем HMI-панель из планшета для системы автоматизации на контроллере Wiren Board10.10.2023 10:00

Контроллеры Wiren Board используют в самых разнообразных задачах: системы вентиляции, диспетчеризации и автоматизации инженерных систем зданий: ЦОД, бассейнов, многоквартирных и частных домов, офисов, магазинов и т.п. И везде есть потребность контроля параметров системы и управления ей.

В комплекте с контроллером идёт программное обеспечение, которое позволяет закрыть большинство задач построения и эксплуатации системы автоматизации: графические и текстовые панели, архив данных с графиками, драйверы для устройств, скрипты wb-rules.

Веб-интерфейс контроллера работает во всех современных браузерах, а значит единственным условием для выбора панели будет наличие современного браузера. В качестве панели у меня будет телефон Poco X3 Pro, с разрешением экрана 2400×1080 px и диагональю 6 дюймов. 

В статье мы сделаем панель управления автоматизацией двухкомнатной квартиры, где есть кухня, коридор, санузел, спальня и зал. Чтобы было веселее, исходники рисунков можете взять на Гитхабе flat-dash-demo.

Как это работает

В центре ПО контроллера Wiren Board находится MQTT-брокер, куда публикуют данные драйвера, веб-интерфейс и сторонний софт, если он есть. Адрес, куда публикуется то или иное сообщение, называется топиком.

Для удобства работы с топиками у них есть виртуальное представление, которое представляет каждый топик в виде устройство/контрол. Это виртуальное представление, оно используется в скриптах автоматизации на wb-rules и для отрисовки топиков в веб-интерфейсе контроллера.

MQTT-каналы в веб-интерфейсе контроллера

Представление устройств

Редактор SVG-панелей позволяет привязать элементы векторного рисунка к каналам. Привязок может быть одновременно несколько:

• Чтение — позволяет читать из канала текстовые или числовые данные, например, температуру.

• Запись — позволяет задать два значения, которые надо записать в канал при нажатии на элемент. Обычно это 1 и 0, но можно задать свои.

• Видимость — можно выбрать канал и задать условие, при котором элемент будет показан или скрыт.

• Стиль оформления — здесь можно прописать зависимость стиля элемента от значения в выбранном канале. Например, менять цвет элемента, его заливку, прозрачность и т.п.

Кроме того, доступны переходы между панелями по клику, долгому клику и смахиванию влево или вправо.

Привязка делается мышкой в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, для этого вам надо загрузить векторный рисунок в контроллер, а потом по очереди выбирать элементы мышкой и расставлять привязки.

Пример привязки

Проектируем

Сперва нам надо создать рисунок, я буду использовать свободный векторный редактор Inkscape — он доступен для всех основных операционных систем: Windows, Linux, MacOS.

Экран в телефоне довольно маленький, поэтому популярная компоновка в виде плана квартиры с элементами управления системами нам не подойдёт — места мало и элементы получатся маленькими. 

Классическая компоновка панели для квартиры

Чтобы было удобно, мы сделаем каждую комнату отдельной карточкой, где будут пиктограммы различных систем, а также данные о температуре, влажности воздуха и CO2. Кроме этого, добавим пиктограмму лампочки — это позволит при беглом взгляде видеть состояние света в комнатах и управлять им с одной панели, например, возле входа в квартиру.

Также будет две сценарных кнопки: «Выключить везде свет» и «Все ушли». Третья кнопка «Отопление» открывает страницу, где можно задать уставку для котла. 

Не забудем и про съём показаний со счетчиков — для них выделим отдельную карточку.

Пример компоновки карточками

Страница ввода уставки температуры

В итоге у нас получится панель с двумя страницами для системы автоматизации небольшой квартиры, которая выводит всю нужную информацию и позволяет управлять системой в случае необходимости.

Аналогичным образом можно сделать панель для системы вентиляции, котельной, офиса или целого торгового центра. 

Пример многостраничной панели для шкафа контроля энергоснабжения — при нажатии на фазу открывается страница с подробными показаниями

Готовим рисунок

Открываем редактор Inkscape и устанавливаем размеры страницы, у меня это будет 2400×1080 пикселей, у вас могут быть другие. Выбираем единицы измерения px — так удобнее работать.

Настройка размеров страницы

Нанесём на рисунок элементы управления: лампочки и информационные штуки, вроде датчиков температуры, влажности и CO2. Иконки я обычно использую из набора Material Design, взять их сразу в SVG можно на сайте pictogrammers.com.

Аналогично делаем вторую страницу с вводом уставки для котла — это просто отдельный рисунок с элементами, который мы загрузим потом в контроллер и уже в редакторе SVG-панелей соединим два рисунка между собой логикой перехода.

Изменение размера иконки

Остальные скриншоты процесса

Элементы будущей панели

Вторая страница с настройками уставки

Делаем из рисунка интерактивную панель

В качестве данных для дашборда я буду использовать программный эмулятор на wb-rules, вы можете поступить также для тестов или расставить привязки к реальным устройствам, если они у вас есть.

Настройка эмулятора данных

Загрузим оба рисунка в контроллер и привяжем элементы картинки к реальным устройствам, для этого у вас должен быть уровень доступа «Администратор». Подробнее о процессе читайте в документации.

Создание панелей:

1. Откройте веб-интерфейс контроллера, потом откройте список панелей.

2. Добавьте в список новую SVG-панель, загрузите в неё наш рисунок и задайте имя.

3. Выберите мышкой элементы на рисунке и укажите привязки к каналам: действие, вывод информации или смена стиля.

4. Нажмите кнопку «Сохранить» и перейдите в режим демонстрации.

В итоге получается интерактивный дашборд, который можно открыть в любом современном браузере.

У нас остались незадействованные кнопки — для них не нашлось нужных контролов устройств «Отопление», «Выключить весь свет» и сценарий «Все ушли». Ими мы займемся дальше.

Список SVG-панелей, кнопка «Добавить» добавляет новую панель

Ещё скриншоты процесса

Переходы между страницами

Страницы — это обычные SVG-панели, поэтому вы просто рисуете и загружаете в контроллер несколько рисунков, а потом настраиваете переходы между ними.

Загрузите рисунок с настройкой уставки в контроллер и понятно назовите новую SVG-панель — это имя вам нужно потом выбрать в списке переходов, например, «Уставка котла».

На панели у нас есть кнопка «Назад», которая является группой из прямоугольника и текста. До этого мы выбирали мышкой одиночные элементы простым кликом мышки, при этом было совершенно неважно, состоят они в группах или нет.

Чтобы выбрать группу, зажмите на клавиатуре клавишу Alt и кликните на один из элементов группы — элементы, которые входят в группу, начнут мигать, а в подсказке «Тип элемента» будет указано «группа».

Теперь выберите для группы одно из действий: «Клик (нажатие)» и режим «Переход». После этого в выпадающем списке выберите панель, которая откроется при заданном действии, например «Главная панель». Аналогично делается переход по действиям «Долгий клик (удержание)» или «Смахивание».

Теперь назначьте переход по кнопке «Отопление» с первой страницы на вторую.

Аналогичным образом можно назначать на кнопки и другие действия, например включить/выключить свет. Для этого вместо режима «Переход» надо выбрать «Запись в канал».

Настройка перехода с панели «Уставка котла» на «Главную панель»

Настройка перехода с панели «Главной панели» на «Уставку котла»

Дополнительные возможности с помощью скриптов

Функции панели можно расширять за счёт скриптов на JavaScript-подобном движке правил wb-rules (документация на Github).

Реализуем:

1. Реакцию на кнопки «Выключить всё» и «Все ушли» — сценарные кнопки.

2. Изменение температуры уставки котла кнопками «Плюс» и «Минус» — стандартный интерфейс термостата.

Скрипт

Создадим новый скрипт panel-logic.js и опишем в нём виртуальное устройство с четырьмя кнопками «Выключить всё», «Все ушли», «Прибавить температуру», «Убавить температуру» и числовым значением для уставки.

defineVirtualDevice('panel-logic', {
    title: 'SVG-панель' ,
    cells: {
      GoOut: {
        title: "Все ушли",
	    type: "switch",
	    value: false,
        order: 1
	    },
      OffAll: {
        title: "Выключить всё",
	    type: "pushbutton",
	    value: false,
        order: 2
	    },
      SettingTemp: {
        title: "Уставка температуры",
	    type: "value",
	    value: 25,
        units: "°C",
        readonly: false,
        order: 3
	    },
      TempUp: {
        title: "Прибавить температуру",
	    type: "pushbutton",
        order: 4
	    },
      TempDown: {
        title: "Убавить температуру",
	    type: "pushbutton",
        order: 5
	    },
    }
})

Скрипт виртуального устройства, виртуальное представление и внешний вид устройства в веб-интерфейсе

Сперва настроим работу сценарных кнопок:  

• При нажатии на кнопку «Выключить всё» будут выключаться все светильники.

• При нажатии на кнопку «Все ушли» выключим все светильники и запишем в уставку 22 °С.

В процессе нам понадобятся пути к контролам — их проще всего взять на странице «Настройки» → «Каналы MQTT». Также можно кликнуть на контрол в карточке устройства — путь к контролу с его названием будет скопирован в буфер обмена.

Кнопка «Выключить всё». Создаём правило, где подписываемся на контрол, изменение которого нам важно и делаем так, чтобы при нажатии на кнопку всё освещение в квартире выключалось. Изменения состояний контролов освещения я вынес в отдельную функцию — это позволит переиспользовать её в сценарии «Все ушли».

// Кнопка «Выключить всё»
defineRule({
  whenChanged: ["panel-logic/OffAll"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    if (newValue){
      turnAllOff(); // вызов функции «Выключить всё»
    }
  }
});

// Функция «Выключить всё»
function turnAllOff() {
    // my-flat — это имя виртуального устройства эмулятора
    dev["my-flat/hall_light"] = false;
    dev["my-flat/kitchen_light"] = false;
    dev["my-flat/bathroom_light"] = false;
    dev["my-flat/breadroom_light"] = false;
    dev["my-flat/questroom_light"] = false;
}

Добавим реакцию на переключатель «Все ушли»: копируем блок с whenChanged, меняем название топика, за которым будем следить, и внутри блока then описываем новые действия.

// Кнопка «Все ушли»
defineRule({  
  whenChanged: ["panel-logic/GoOut"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    if (newValue){
      turnAllOff(); // вызов функции «Выключить всё»
      dev["panel-logic/SettingTemp"]= 22; // устанавливаем температуру
    }
  }
});

// Кнопка «Выключить всё»
defineRule({
  whenChanged: ["panel-logic/OffAll"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    if (newValue){
      turnAllOff(); // вызов функции «Выключить всё»
    }
  }
});

// Функция «Выключить всё»
function turnAllOff() {
    // my-flat — это имя виртуального устройства эмулятора
    dev["my-flat/hall_light"] = false;
    dev["my-flat/kitchen_light"] = false;
    dev["my-flat/bathroom_light"] = false;
    dev["my-flat/breadroom_light"] = false;
    dev["my-flat/questroom_light"] = false;
}

Осталось реализовать логику изменения уставки котла: при нажатии на кнопку «Прибавить температуру» добавлять один градус, а при нажатии на кнопку «Убавить температуру» — вычитать. Чтобы было удобно менять шаг в будущем, я вынес его в переменную stepTemp.

Аналогичным образом, через функцию whenChanged вы можете связать контрол с уставкой с контролом реального устройства, например с контролом целевой температуры в модуле OpenTherm.

var stepTemp = 1
// Кнопка «Прибавить температуру»
defineRule({
  whenChanged: ["panel-logic/TempUp"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    // получаем текущее значение и прибавляем stepTemp
    dev["panel-logic/SettingTemp"] = dev["panel-logic/SettingTemp"] + stepTemp   
  }
});

// Кнопка «Убавить температуру»
defineRule({
  whenChanged: ["panel-logic/TempDown"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    // получаем текущее значение и вычитаем stepTemp
    dev["panel-logic/SettingTemp"] = dev["panel-logic/SettingTemp"] - stepTemp
  }
});

Скрипт целиком вы найдёте на Гитхабе panel-logic.js.

Ниже приведён пример правила, которое записывает заданное значение уставки в контрол модуля управления котлом. Синтаксис уже вам знаком — пишете правило, которое реагирует на изменение уставки в панели, и отправляете значение реальному устройству.

defineRule({
  whenChanged: ["panel-logic/SettingTemp"],
  then: function (newValue, devName, cellName) {
    // получаем текущее значение SettingTemp и отправляем его в котёл
    // вместо module-opentherm/SetTemp подставьте путь к контролу реального устройства
    dev["module-opentherm/SetTemp"] = dev["panel-logic/SettingTemp"]   
  }
});

Привязки

После того, как мы описали дополнительную логику, привяжем контролы вновь созданного виртуального устройства к элементам SVG-панелей.

Все эти действия вы делали раньше, я не буду повторяться, но пару скриншотов покажу.

Для кнопок, состоящих из нескольких сгруппированных элементов, действие удобно задавать на всю группу, а стиль оформления прописывать только иконке. Если вы попытаетесь задать стиль сразу группе контролов, то ничего не получится, — сам редактор запишет новый стиль в код svg, но браузер его не применит.

Оформление иконки кнопки

Привязка кнопки «Прибавить температуру» — обратите внимание, мы выбрали группу с клавишей Alt

Полноэкранный режим

По умолчанию веб-интерфейс контроллера работает в окне браузера, у которого адресная строка с заголовком съедает довольно много места, особенно на мобильных устройствах. 

Поэтому мы добавили несколько режимов:  

• полноэкранный кнопкой — скрывает строку браузера, верхнюю панель, и в левой навигационной панели остаётся только список графических и текстовых панелей, а также пункт «История».

• полноэкранный параметром в адресной строке — такой же, как предыдущий, но не скрывает строку браузера, и в нём нет кнопки выхода в нормальный. Включается добавлением параметра ? fullscreen=true в адрес панели. Обычно этот режим используют на АРМ оператора, где браузер запущен в режиме киоска.

• HMI — это особый режим, который выводит панели на весь экран и убирает все другие элементы интерфейса: левую навигационную панель, верхнюю панель. Включается добавлением в адрес панели параметра ? hmi=true. Режим часто используют для создания HMI-панелей из планшетов, а чтобы скрыть интерфейс браузера, используют приложение Fully Kiosk Browser.

К сожалению, API браузеров не позволяют скрывать интерфейс браузера по команде из адресной строки — пользователь должен явно нажать кнопку, или запустить браузер в режиме киоска.

Полноэкранный режим, включаемый кнопкой

Другие режимы

Заключение

В статье мы создали многостраничную интерактивную SVG-панель в стандартном ПО контроллера Wiren Board  с дополнительной логикой на wb-rules. Такие панели могут использоваться для любых систем на этом контроллере: умный дом, вентиляционная установка, котельная, теплица и т.д.

Видео с работой панели в реальном устройстве смотрите ниже, а исходники из статьи — в нашем репозитории на Github по ссылке flat-dash-demo.

Пишите вопросы и предложения в комментариях.

© Habrahabr.ru