Trendy

Trendy w WebHMI są wygodnym narzędziem do analizy pomiarów i parametrów procesowych w czasie rzeczywistym.

Zastosowanie oraz ograniczenia trendów

Trendy służą do analizy przebiegów wartości zmiennych w czasie rzeczywistym. W przeciwieństwie do wykresów, które służą do wykreślania linii na podstawie zarchiwizowanych danych historycznych lub w wyniku wyliczania średniej oraz wartości minimalnych i maksymalnych dla danego interwału, trendy są kreślone na podstawie aktualnych wartości zmiennych. W trakcie wyświetlania trendu wszystkie te dane są przesyłane z części backendowej do frontendowej systemu i odświeżane zgodnie z interwałem odświeżania interfejsu wybranym w ustawieniach. Jest to o tyle istotne, że w przypadku wybrania szerokiego zakresu czasowego dla zmiennych o krótkim czasie próbkowania i krótkim interwale odświeżania interfejsu może prowadzić do spowolnienia działania całego systemu. Rozpatrzmy następujący przykład trendu:

• 3 zmienne z czasem próbkowania 1 s.
• Zakres czasowy trendu 1 h.
• Czas odświeżania interfejsu 500 ms.

W wyniku takiej konfiguracji po godzinie, kiedy zdąży się wykreślić cały trend, co 500 ms będzie przesyłane pomiędzy backendem i frontendem 1 x 3 x 3600 = 10800 porcji danych dotyczących trzech zmiennych.

Ustawienia zmiennych związane z trendami

Jeśli mamy otwartą kartę przeglądarki z trendem równie długo lub dłużej jak zakres czasowy trendu, to wygląd zawsze będzie ten sam – ciągła linia przez całą szerokość trendu rysowana w czasie rzeczywistym. Sposób, w jaki będzie wyświetlany trend do tego momentu (np. w momencie otwarcia okna przeglądarki) będzie się różnił w zależności od tego w jaki sposób ustawione są zmienne:

• Zmienna jest nie jest zapisywana do danych do wykresów – Trend buduje się od momentu otwarcia/odświeżenia okna przeglądarki.
• Zmienna jest zapisywana do wykresów – Do momentu w którym została otwarta/odświeżona karta przeglądarki, a trend jest kreślony w czasie rzeczywistym, linia trendu jest zastępowana wykresem. W przypadku braku danych spowodowanym niską częstotliwością próbkowania może wystąpić przerwa w kreślonej linii, o czym szerzej piszemy poniżej.

Trendy w menu trendów

Dodawanie trendu

W celu dodania trendu do wizualizacji należy przejść  do menu trendów (1) oraz wybrać „Dodaj trend” (2). W kreatorze trendu w zakładce „Podstawowe informacje” wybieramy nazwę (1), kategorię trendów (2) oraz zmienne które mają być przedstawione na trendzie (3). W parametrach zmiennych możemy nadać nazwę, która się pojawi w legendzie trendu, a także parametry do skalowania linii trendu oraz która oś Y ma odpowiadać danej linii trendu. Zakładka wygląd definiuje w jaki sposób będzie wyglądał nasz trend. Możemy zdefiniować jego wysokość (1), która jest zawsze stała, a także minimalne i maksymalne wartości na poszczególnych osiach Y (2). Ciekawą funkcjonalnością są również strefy kolorów (3), dzięki którym możemy podzielić trend na strefy, które mogą oznaczać np. zakres optymalnych wartości w którym powinna się mieścić wartość danego rejestru albo zakresy ostrzegawcze i alarmowe. Ostatnia zakładka „Uprawnienia” (4) opisuje role, które mają mieć przydzielony dostęp do danego trendu.

Podgląd trendu i przykłady

Po dodaniu trendu możemy go podejrzeć w zakładce trendów, do którego możemy przejść za pomocą menu bocznego (1). Wchodząc w zakładkę trendów będziemy mogli podejrzeć:

• pojedyncze trendy,
• wszystkie trendy, które nie zostały przypisane do żadnej z kategorii,
• lub wszystkie trendy z danej kategorii, jeśli zostały utworzone kategorie trendów.

Lepszym rozwiązaniem jest jednak skonfigurowanie menu kontekstowego, które pozwala nam na dodanie odnośników bezpośrednio do danego trendu lub do danej kategorii trendów. Wybierając w menu rozwijanym wyboru trendu (1) zobaczymy widok jak na przykładzie powyżej. Na trendzie (2) zobaczymy trzy linie trendu, które są generowane na trzy różne sposoby:

• Linia generowana na podstawie bieżących wartości (linia żółta). Linia w takim przypadku jest generowana na podstawie aktualnej wartości zmiennej od momentu otwarcia/odświeżenia karty przeglądarki.
• Linia generowana na podstawie danych do wykresu, które powstają na podstawie logu (linia czerwona).
• Linia generowana na podstawie danych do wykresu zapisywane w interwale 2 minut (linia zielona). Jak już zostało wspomniane, linie trendu generowane są na podstawie bieżących wartości zmiennych od momentu odświeżenia karty do chwili obecnej lub na podstawie danych do wykresów dla sprzed momentu odświeżenia/włączenia karty z trendem.

Zrzut obrazuje efekt jaki zobaczymy po włączeniu strony trendu lub odświeżeniu karty przeglądarki. Widać wyraźnie, że karta była odświeżona ok 12:54:10, ponieważ po tym momencie linie trendu są wyraźne, a przed tą chwilą możemy obserwować efekt wyliczania średniej wartości oraz poświaty obrazującej maksymalne i minimalne wartości – więcej o tej funkcjonalności można przeczytać na stronie producenta. Jest to widoczne zwłaszcza dla linii zielonej, chociaż można to też zauważyć dla linii czerwonej na początku trendu (12:45 – 12:48). Warto zwrócić uwagę, że dla linii zielonej występuje przerwa pomiędzy ok. 12:53 a 12:54, która wynika z braku danych dla tego zakresu czasowego będącego efektem 2-minutowego interwału zapisu zmiennych do wykresów. Dane do logu w powyższym przykładzie są zapisywane w reakcji na każdą zmianę zmiennej, przez co jest zachowana ciągłość danych. Oprócz tego na ekranie widzimy także:

• Legenda (3) – powstaje na podstawie albo nazwy linii, którą wybieramy w konfiguracji trendu, albo na podstawie nazwy zmiennej. W drugim przypadku w nawiasie zobaczymy nazwę połączenia tak jak na przykładzie.
• Wartości zmiennych wskazywanych przez wskaźnik (4).
• Zakres trendu (5).
• Aktualne wartości zmiennych (6).

W kolejnym przykładzie pokażemy konfigurację strefy kolorów oraz wpływ zdefiniowania minimalnych i maksymalnych wartości na osiach Y na wygląd trendu. Powyżej widzimy zrzut ekranu z konfiguracji parametrów w zakładce „Wygląd” trendu. Zmieniliśmy wysokość z domyślnych 350 na 400, zdefiniowaliśmy minimalne oraz maksymalne wartości na osiach Y oraz dodaliśmy 2 strefy kolorów przypisane do osi. Oto efekt jaki uzyskaliśmy na trendzie. Warto zwrócić uwagę na następujące szczegóły:

• Osie Y mają stałe wysokości (1). Z racji tego że są one większe niż rzeczywisty zakres wartości zmiennych, to linie trendów nie nachodzą na wartości skrajne, a osie się nie skalują w czasie rzeczywistym.
• Sinusoidy zostały przypisane do różnych osi – napięcie do lewej, a prąd do prawej. Dzięki temu, że skalowania osi są stałe i mają różne wartości, to uzyskaliśmy efekt zachowania proporcji pomimo że pierwsza sinusoida ma współczynnik skalujący 50, a druga 100. Jest to efekt, który możemy chcieć uzyskać gdy chcemy przedstawić na jednym trendzie dwie różne wielkości fizyczne, np. temperaturę i ciśnienie.
• Przy osiach Y pojawiły się jednostki zmiennych zdefiniowane w ustawieniach rejestrów (2).
• W ustawieniach zmiennych pokazanych na trendzie zmieniliśmy wyświetlane nazwy (3).
• Pojawiły się na trendzie strefy kolorów (4). Należy przy tym zauważyć, że są one przypisane do konkretnej osi, w naszym przypadku do lewej.
• Wysokość wyraźnie się różni w stosunku do trendu z poprzedniego przykładu.

Trendy jako widżet

Trendy po otworzeniu w menu trendów można dodać do ekranów jako widżet. Trend wyświetlany w postaci widżetu ma dokładnie takie same właściwości jak trend wyświetlany w zakładce trendów. Wybierając ustawienia widżetu możemy edytować parametry trendu. W ustawieniach widżetu trendowego możemy wybrać:

• trend do wyświetlenia (1),
• zakres czasowy trendu (2),
• czy chcemy wyświetlać jednostki miary oraz legendę (3).

Jak widzimy są to ustawienia bliźniacze w stosunku do ustawień trendów w menu trendów oraz w zakładce trendów w menu po lewej stronie. Dodatkowo w zakładce „Wygląd” (4) możemy określić pozycję trendu w widżecie analogicznie do widżetów innych typów.

Trendy jako element pulpitu

Trendy można też dodać jako element pulpitu.

Właściwościami typowymi dla trendu jako elementu pulpitu są:

• Zmienne, których wartości będą pokazywane na liniach trendu (1) – Możemy ich dodać od jednego do trzech do jednego trendu.
• Kolor linii (2) – Wartość tej właściwości może być dynamizowana.
• Opcja „Wypełniony trend” (3) – Wybranie jej sprawi, że obszar pod linią trendu będzie zapełniony.
• Wartość początkowa i wartość końcowa (4) – Wartości krańcowe osi OY. Wartości te mogą być dynamizowane. Warto zwrócić uwagę, że w przeciwieństwie do standardowych trendów trend pulpitowy nie będzie się skalował w zależności od wartości zmiennej pokazywanej na trendzie.
• Przedział czasowy (5) – Zakres czasu wyświetlany na trendzie.
• Częstotliwość odświeżania (6).

Powyżej widzimy pulpit zawierający trend wyświetlający dwie zmienne, z czego jedna posiada wybraną opcję „Wypełniony trend”. Zwracamy przy tym uwagę, że kwestie związane z wydajnością całej aplikacji związane ze standardowymi trendami oraz z zapisem wartości zmiennych do danych do wykresów dotyczą również trendów jako elementów pulpitu.

Dodatek – film demonstracyjny