Stiahnite si dokument

ŠTÁTNY ŠTANDARD Zväzu ZSSR

ROZHRANIE
PRE AUTOMATIZOVANÉ
KONTROLNÉ SYSTÉMY
DISTRIBUOVANÉ OBJEKTY

VŠEOBECNÉ POŽIADAVKY

K.I. Didenko, Ph.D. tech. vedy; Yu.V. Rosen; K.G. Karnaukh; M.D. Gafanovič, Ph.D. tech. vedy; K.M. Usenko; Zh.A. Guseva; L.S. Lanina; S.N. Kiiko

ZAVEDENÉ Ministerstvom prístrojovej techniky, automatizácie a riadiacich systémov

Člen predstavenstva N.I. Gorelikov

SCHVÁLENÉ A NADÚČANÉ ÚČINNOSTI uznesením Štátneho výboru pre normy ZSSR z 30. marca 1984 č. 1145

ŠTÁTNY ŠTANDARD Zväzu ZSSR

do 01.01.90

Nedodržanie normy sa trestá zákonom

Táto norma sa vzťahuje na rozhranie, ktoré upravuje všeobecné pravidlá organizácie interakcie lokálnych subsystémov ako súčasti automatizovaných riadiacich systémov pre distribuované objekty využívajúce chrbticovú komunikačnú štruktúru (ďalej len rozhranie).

Z hľadiska fyzickej implementácie sa norma vzťahuje na rozhrania agregátov, ktoré na prenos správ využívajú elektrické signály.

1. ÚČEL A ROZSAH POUŽITIA

1.1. Rozhranie je určené na organizovanie komunikácie a výmeny informácií medzi lokálnymi subsystémami ako súčasť automatizovaných riadiacich systémov technologických procesov, strojov a zariadení v rôznych priemyselných odvetviach a nepriemyselných oblastiach.

prepojenie s prevádzkovým a technologickým personálom;

rozhranie s vyššími riadiacimi počítačovými komplexmi v hierarchických systémoch.

2. HLAVNÉ CHARAKTERISTIKY

2.1. Rozhranie implementuje bitovo-sériový synchrónny spôsob prenosu digitálnych dátových signálov cez dvojvodičový hlavný kanál.

2.2. Celkový útlm signálu medzi výstupom vysielacej stanice a vstupom prijímacej stanice by nemal byť väčší ako 24 dB, zatiaľ čo útlm spôsobený komunikačnou linkou (hlavný kanál a odbočky) by nemal byť väčší ako 18 dB. každým komunikačným zariadením s linkou - nie viac ako 0,1 dB.

Poznámka. Pri použití kábla typu RK-75-4-12 je maximálna dĺžka komunikačného vedenia (vrátane dĺžky odbočiek) 3 km.

(Nové vydanie, zmena č. 1).

2.5. Na reprezentáciu signálov sa musí použiť dvojfázová modulácia s kódovaním fázového rozdielu.

2.6. Pre kódovú ochranu prenášaných správ je potrebné použiť cyklický kód s generujúcim polynómom X 16 + X 12 + X 5 + 1.

2.7. Aby sa eliminovali náhodné chyby, musí byť možné opätovne prenášať správy medzi rovnakými lokálnymi subsystémami.

2.8. Prenos správ medzi lokálnymi subsystémami sa musí vykonávať pomocou obmedzeného súboru funkčných bajtov, ktorých postupnosť je určená formátom správy. Rozhranie vytvára dva typy formátov správ (obrázok 1).

Formát 1 má pevnú dĺžku a je určený len na prenos správ rozhrania.

Formát 2 obsahuje informačnú časť s premenlivou dĺžkou určenú na prenos dát.

Formát 2 by mal v závislosti od prenosovej rýchlosti (rozsah nízkej alebo vysokej rýchlosti) vyzerať ako 2.1 alebo 2.2.

Typy formátov správ

Formát 1

2.9. Formáty správ zahŕňajú nasledujúce funkčné bajty:

synchronizácia CH;

adresa volaného lokálneho AB subsystému;

kód vykonávanej funkcie CF;

vlastná adresa lokálneho subsystému AS;

počet dátových bajtov v informačnej časti DS, DS1 alebo DS2;

informačné bajty DN1 - DNp;

bajty riadiaceho kódu KB1 a KB2.

2.8, 2.9.

2.9.1. Synchronizačný bajt CH slúži na označenie začiatku a konca správy. Synchronizačný bajt má priradený kód?111111?.

2.9.2. Bajt adresy podsystému AB identifikuje lokálny podsystém, do ktorého je správa smerovaná.

2.9.3. Vykonaný bajt funkcie CF určuje operáciu, ktorá sa vykoná v danom komunikačnom cykle. Účel bitov vo vnútri CF bajtu je znázornený na obr. 2.

Štruktúra bajtov KF

2.9.4. CF kódy a príslušné vykonané operácie sú uvedené v tabuľke.

Nulový bit určuje typ správy (výzva-odpoveď) prenášanej cez hlavný kanál.

Bit 1 nadobúda jednu hodnotu, keď je podsystém zaneprázdnený (napríklad vytvára vyrovnávaciu pamäť údajov).

Bit 2 nadobudne jednu hodnotu, ak sa v tomto cykle prenesie správa formátu 2.

Bit 3 má hodnotu jedna v opätovne odoslanej správe do rovnakého lokálneho podsystému, ak sa zistí chyba alebo nedôjde k žiadnej odozve.

(Zmenené vydanie, dodatok č. 1).

2.9.5. Vlastná adresa lokálneho subsystému, ktorý generuje AC správu, sa vydáva za účelom informovania volaného subsystému o adrese odpovede a overenia správnosti jej výberu.

2.9.6. Byte DS určuje dĺžku informačnej časti vo formáte 2.1, zatiaľ čo hodnota binárneho kódu bytu DS určuje počet bajtov DN. Výnimkou je kód ?????????, čo znamená, že sa prenesie 256 informačných bajtov.

Bajty DS1, DS2 určujú dĺžku informačnej časti vo formáte 2.2.

(Zmenené vydanie, dodatok č. 1).

2.9.7. Dátové bajty DN predstavujú informačnú časť správy formátu 2. Kódovanie údajov musí byť stanovené regulačnými dokumentmi pre pridružené lokálne podsystémy.

2.9.8. Riadiace bajty KB1, KB2 tvoria riadiacu časť a používajú sa na určenie spoľahlivosti prenášaných správ.

3. ŠTRUKTÚRA ROZHRANIA

3.1. Rozhranie poskytuje možnosť budovania distribuovaných systémov s chrbticovou komunikačnou štruktúrou (obr. 3).

Štruktúra prepojenia lokálnych subsystémov

LC1 - LCn- miestne subsystémy; MK- hlavný kanál; PC- zodpovedajúci rezistor

3.2. Všetky prepojené lokálne podsystémy musia byť pripojené k hlavnému kanálu, cez ktorý sa vymieňajú informácie.

3.3. Na prepojenie miestnych podsystémov s hlavným kanálom musia tieto podsystémy obsahovať komunikačné ovládače. Ovládače komunikácie musia:

konvertovanie informácií z prezentačnej formy akceptovanej v lokálnom subsystéme do formy požadovanej na prenos cez hlavný kanál;

pridávanie a zvýrazňovanie synchronizačných znakov;

rozpoznávanie a prijímanie správ adresovaných tomuto miestnemu subsystému;

generovanie a porovnávanie riadiacich kódov na určenie spoľahlivosti prijatých správ.

3.4. Výmena správ medzi lokálnymi subsystémami musí byť organizovaná vo forme cyklov. Cyklus sa chápe ako postup prenosu jednej správy formátu 1 alebo 2 do hlavného kanála. Prenosový proces tvorí niekoľko vzájomne prepojených cyklov.

3.5. Proces prenosu musí byť organizovaný podľa asynchrónneho princípu: lokálny subsystém musí prijímať odpovede na volania odoslané do hlavného kanála (s výnimkou skupinových operácií).

4. FUNKCIE ROZHRANIA

4.1. Rozhranie vytvára nasledujúce typy funkcií, ktoré sa líšia úrovňami riadenia, ktoré zaberajú lokálne podsystémy v procese odosielania správ:

pasívny príjem;

príjem a odozva;

decentralizované riadenie hlavného kanála;

žiadosť o prevzatie hlavného kanála;

centralizované ovládanie hlavného kanála.

(Zmenené vydanie, dodatok č. 1).

4.2. Zloženie funkcií rozhrania implementovaných lokálnym subsystémom je určené zložením problému riešeného týmto subsystémom a jeho funkčnými charakteristikami.

4.3. Typ miestneho subsystému je určený funkciou najvyššej úrovne spomedzi poskytovaných funkcií. Lokálny subsystém sa považuje za aktívny vzhľadom na funkciu, ktorú vykonáva v aktuálnom cykle.

4.4. V súlade so zložením implementovaných funkcií rozhrania sa rozlišujú tieto typy lokálnych subsystémov:

pasívne riadený subsystém;

riadený subsystém;

riadiaci subsystém;

proaktívny kontrolný subsystém;

vedúci subsystém.

4.4.1. Pasívne riadený subsystém vykonáva iba identifikáciu a príjem správ jemu adresovaných.

4.4.2. Riadený subsystém prijíma správy, ktoré sú mu adresované, a generuje správu s odpoveďou v súlade s prijatým funkčným kódom.

4.4.3. Riadiaci subsystém musí mať schopnosť:

akceptovať kontrolu výmeny cez hlavný kanál v centralizovanom a decentralizovanom režime;

generovať a prenášať správy cez hlavný kanál;

prijímať a analyzovať správy s odpoveďami;

vrátenie alebo prenos kontroly diaľkového kanála po ukončení procesu prenosu.

(Zmenené vydanie, dodatok č. 1).

4.4.4. Subsystém proaktívneho riadenia musí mať okrem funkcie podľa článku 4.4.3 schopnosť generovať signál požiadavky na obsadenie hlavného kanála, prijímať a odosielať zodpovedajúce správy pri vykonávaní procedúry vyhľadávania pre požadujúci podsystém.

4.4.5. Vedúci subsystém koordinuje prácu všetkých lokálnych subsystémov v režime centralizovaného riadenia hlavného kanála. Vykonáva:

rozhodovanie a prenos riadenia hlavného kanála na jeden z riadiacich lokálnych subsystémov;

centrálne riadenie všetkých lokálnych subsystémov;

monitorovanie činnosti aktívneho riadiaceho lokálneho subsystému;

prenos správ so spoločnou adresou pre všetky (alebo viaceré) lokálne podsystémy.

K hlavnému kanálu môže byť pripojený iba jeden podsystém s aktívnou funkciou master.

(Zmenené vydanie, dodatok č. 1).

5. POSTUP VÝMENY SPRÁV

5.1. Každý cyklus prenosu správ cez hlavný kanál musí začať synchronizáciou všetkých podsystémov pripojených cez rozhranie.

5.1.1. Na vykonanie synchronizácie musí hlavný alebo aktívny riadiaci subsystém preniesť synchronizačný bajt CH na hlavný kanál. Je možné prenášať niekoľko synchronizačných bajtov postupne. Ďalšie synchronizačné bajty nie sú zahrnuté vo formáte správy.

5.1.2. Keď sa všetky podsystémy zosynchronizujú, hlavný alebo aktívny riadiaci podsystém odošle správu vo formáte 1 alebo 2 do diaľkového spojenia, vrátane ich vlastných bajtov CH.

5.1.3. Všetky bajty, s výnimkou riadiacich KB1 a KB2, sa prenášajú do hlavného kanála, počnúc od najmenej významného bitu.

Bajty KB1, KB2 sa prenášajú z najvýznamnejšieho bitu.

5.1.4. Aby sa zo správy prenášanej do hlavného kanála vylúčila sekvencia bitov, ktoré sa zhodujú s kódom bajtu CH, každá správa sa musí skonvertovať tak, že po 5 po sebe idúcich znakoch „1“ musí byť zahrnutý ďalší znak „0“. . Prijímajúci subsystém musí zodpovedajúcim spôsobom vylúčiť tento znak zo správy.

5.1.5. Po odoslaní správy vrátane koncového bajtu CH musí odosielajúci subsystém preniesť aspoň 2 ďalšie bajty CH na dokončenie operácií príjmu, po ktorých sa prenosový cyklus skončí.

5.2. Procedúra riadenia diaľkového kanála určuje postupnosť operácií na aktiváciu jedného z riadiacich subsystémov na uskutočnenie procesu prenosu správ. Subsystémy pripojené cez rozhranie môžu pracovať v režime centralizovaného riadenia hlavného kanála.

5.2.1. Postup centralizovaného riadenia hlavného kanála zabezpečuje prítomnosť vedúceho subsystému, ktorý koordinuje interakciu subsystémov riadením prenosu riadenia hlavného kanála.

5.2, 5.2.1. (Nové vydanie, zmena č. 1).

5.2.2. Pri prenose riadenia diaľkového spojenia hlavný subsystém určí aktívny riadiaci subsystém na vykonanie procesu prenosu správ. Na tento účel musí vedúci subsystém poslať správu vo formáte 1 s kódom funkcie KF6 do vybraného riadiaceho subsystému.

5.2.3. Po prijatí správy s funkčným kódom KF6 sa riadiaci subsystém musí aktivovať a môže vykonať niekoľko cyklov výmeny správ v jednom prenosovom procese. Počet cyklov výmeny musí byť riadený a obmedzený nadradeným subsystémom.

5.2.4. Po odovzdaní kontroly nad hlavným kanálom musí vedúci subsystém aktivovať funkciu pasívneho príjmu a zapnúť časovanie riadenia. Ak počas nastaveného času (čakacia doba odpovede by nemala byť dlhšia ako 1 ms) určený aktívny subsystém nezačne vysielať správy cez diaľkový kanál, vedúci subsystém znova odošle správu vo formáte 1 s funkčným kódom KF6 a znak retransmisie do riadiaceho subsystému.

5.2.5. Ak po opakovanom prístupe riadiaci subsystém nezačne vysielať správy (nestane sa aktívnym), vedúci subsystém ho vyhodnotí ako chybný a implementuje postupy stanovené pre takúto situáciu.

5.2.6. Na konci procesu prenosu musí aktívny riadiaci subsystém vykonávať funkciu vrátenia riadenia diaľkového kanála. Aby to urobil, musí poslať správu vedúcemu subsystému s funkčným kódom KF7 alebo KF8.

5.2.7. Postup decentralizovaného riadenia hlavného kanála zabezpečuje postupný prenos aktívnej funkcie do iných riadiacich subsystémov odovzdaním tokenu. Podsystém, ktorý akceptoval token, je aktívny.

5.2.8. Pre počiatočné zachytenie tokenu musia všetky podsystémy pripojené cez hlavný kanál obsahovať intervalové časovače a hodnoty časových intervalov musia byť pre všetky podsystémy odlišné. Subsystém s vyššou prioritou by mal mať priradený menší časový interval.

5.2.9. Ak po vypršaní vlastného časového intervalu podsystému je hlavný kanál voľný, tento podsystém sa musí považovať za vlastníka tokenu a začať proces prenosu ako aktívny riadiaci podsystém.

5.2.10. Po dokončení procesu prenosu musí aktívny riadiaci subsystém preniesť riadenie hlavného kanálu na nasledujúci riadiaci subsystém s adresou AB = AC + 1, pre ktorý musí vydať značku, aktivovať v sebe funkciu pasívneho príjmu a zapnúť ovládať časovanie.

Ako značka sa používa správa formátu 1 (obr. 1) s kódom funkcie KF13 a adresou AB.

Ak v určenom čase podsystém, ktorý token prijal, nezačne proces prenosu, subsystém, ktorý ho poslal, sa musí pokúsiť preniesť token do podsystémov s nasledujúcimi adresami AB = AC + 2, AB = AC + 3 atď. kým nebude token prijatý. Adresu podsystému, ktorý prijal token, si tento podsystém musí zapamätať ako nasledujúcu, až kým sa nezopakuje počiatočné získanie.

5.2.11. Každý aktívny subsystém, ktorý zistí neoprávnený výstup na komunikačný kanál, musí vykonať činnosti uvedené v článku 5.2.8.

5.2.12. V režime decentralizovaného riadenia hlavného kanála musia mať všetky podsystémy funkciu aktívneho pasívneho príjmu. V prípade straty tokenu (napríklad ak zlyhá aktívny riadiaci subsystém) sa musí spustiť počiatočný mechanizmus zachytenia tokenu (články 5.2.8, 5.2.9) a musí sa obnoviť prevádzka.

5.2.13. Každý podsystém, ktorý vlastní token a má aktívnu hlavnú funkciu, môže prevziať centralizované riadenie diaľkového kanála a udržiavať ho, kým sa nezruší aktívna hlavná funkcia, ktorá je mu priradená.

5.2.7 - 5.2.13. (Dodatočne zavedené, dodatok č. 1).

5.3. V režime centralizovaného riadenia môže byť prenos riadenia hlavného kanála organizovaný na základe požiadaviek od proaktívnych riadiacich subsystémov.

5.3.1. Subsystémy musia mať aktívnu funkciu žiadosti o zachytenie hlavného kanála, aby organizovali prenos riadenia na základe požiadaviek.

5.3.2. Existujú dva možné spôsoby, ako organizovať vyhľadávanie podsystému požadujúceho prístup k hlavnému kanálu – centralizovaný a decentralizovaný.

5.3, 5.3.1, 5.3.2. (Nové vydanie, zmena č. 1).

5.3.3. Pri centralizovanom pollingu musí vedúci subsystém postupne dotazovať všetky proaktívne riadiace subsystémy pripojené k hlavnému kanálu. Vedúci subsystém musí poslať správu vo formáte 1 s funkčným kódom KF5 do každého proaktívneho riadiaceho subsystému.

Iniciačný riadiaci subsystém musí poslať správu s odpoveďou vedúcemu subsystému s jedným z funkčných kódov KF21 - KF24 v závislosti od jeho vnútorného stavu. Postupnosť operácií v postupe centralizovaného prieskumu je znázornená na obr. 4.

5.3.4. Decentralizované dopytovanie poskytuje rýchly proces identifikácie proaktívnych riadiacich subsystémov, ktoré vytvorili požiadavku na prístup do hlavného kanála. Vedúci subsystém musí kontaktovať iba prvý v poradí proaktívny riadiaci subsystém správou vo formáte 1 a funkčným kódom KF9.

Každý proaktívny riadiaci subsystém musí prijať správu, ktorá je mu adresovaná, a poslať svoju vlastnú správu adresovanú ďalšiemu subsystému v poradí na hlavný kanál. Vygenerovaná správa musí obsahovať jeden z funkčných kódov KF9 - KF12, ktorý charakterizuje stav tohto subsystému. Postup decentralizovaného prieskumu je znázornený na obr. 5.

5.3.5. Vedúci subsystém po spustení decentralizovaného hlasovania aktivuje funkciu pasívneho príjmu a prijíma všetky správy odoslané subsystémami proaktívneho riadenia. To umožňuje vedúcemu subsystému po skončení decentralizovaného prieskumu získať informácie o požiadavkách na prístup k hlavnému kanálu zo všetkých proaktívnych riadiacich subsystémov.

Proces centralizovaného podsystému hlasovania

Proces hlasovania v decentralizovanom podsystéme

Posledný podsystém kontroly iniciatívy v reťazci decentralizovaného hlasovania musí adresovať svoju správu vedúcemu subsystému, čo znamená koniec postupu decentralizovaného hlasovania.

5.3.6. Ak niektorý podsystém po prístupe k hlavnému kanálu neposiela správy, hlavný podsystém sa musí prebudiť a poslať mu opakovanú správu identickú s predchádzajúcim. Ak nedôjde k žiadnej odpovedi (alebo chybám) na opakované volanie, vedúci subsystém spustí decentralizovanú anketu z nasledujúceho subsystému v poradí a tento subsystém je z ankety vylúčený.

5.4. Postup prenosu údajov môže byť vykonaný vo forme jedného z nasledujúcich procesov:

skupinové nahrávanie;

písať-čítať.

5.4.1. Skupinové nahrávanie musí vykonávať nadradený subsystém. Pri vykonávaní skupinového záznamu vydá hlavný podsystém správu vo formáte 2 hlavnému kanálu, v ktorej sú ako adresa AB zapísané kód 11111111 (255) a funkčný kód KF1.

5.4.2. Všetky podsystémy odpovedajúce na multicast adresu musia prijať správu z diaľkového spoja a zaregistrovať stav, ktorý indikuje, že správa verejnej adresy bola prijatá. Správy s odpoveďou počas skupinového nahrávania nevydávajú prijímajúce podsystémy.

5.4.3. Potvrdenie prijatia skupinovej správy sa vykonáva v procese centralizovaného alebo decentralizovaného dopytovania, ako aj pri vrátení kontroly nad hlavným kanálom, pre ktorý je príslušný stavový bit zahrnutý vo funkčných kódoch KF7, KF8, KF9 - KF12 a KF21 - KF24.

5.4.4. Počas procesu nahrávania hlavný subsystém alebo aktívny riadiaci subsystém odošle správu formátu 2 s funkčným kódom KF2 na hlavný kanál, určenú na príjem špecifickým riadeným subsystémom, ktorej adresa je uvedená v AB byte. Po vydaní správy aktívny riadiaci podsystém zapne kontrolné odpočítavanie a čaká na správu s odpoveďou.

5.4.5. Adresovaný subsystém rozpozná svoju adresu a prijme správu, ktorá mu bola odoslaná. Ak je správa prijatá bez chyby, prijímací subsystém musí odoslať odpoveď hlavnému kanálu vo forme správy formátu 1 s funkčným kódom KF18.

5.4.6. Ak sa v prijatej správe zistí chyba, prijímajúci subsystém by nemal vydávať odpoveď.

5.4.7. Aktívny riadiaci subsystém, ak počas časového intervalu riadenia nedôjde k žiadnej odozve, musí znova odoslať rovnakú správu.

5.4.8. Ak nedôjde k odozve na opakovanú správu, je tento subsystém považovaný za chybný a aktívny riadiaci subsystém musí vykonať postup predpísaný pre takúto situáciu (zapnutie alarmu, vyradenie subsystému z používania, zapnutie rezervy a pod.).

5.4.9. V režime centralizovaného riadenia hlavného kanála musí byť dialóg medzi riadiacim a riadeným podsystémom neustále monitorovaný vedúcim podsystémom, ktorý v tomto čase plní funkciu pasívneho prijímania správ.

(Nové vydanie, zmena č. 1).

5.4.10. Proces čítania musí začať odoslaním správy vo formáte 1 s kódom funkcie KF3 aktívnym riadiacim subsystémom.

5.4.11. Subsystém, ktorému je táto správa adresovaná, musí v prípade správneho prijatia vydať správu s odpoveďou vo formáte 2 s funkčným kódom KF19.

5.4.12. Ak volaný subsystém nemôže vydať údaje v rámci špecifikovaného čakacieho času, potom po prijatí správy s funkciou čítania musí zaznamenať znamenie, že subsystém je zaneprázdnený, a začať vytvárať pole údajov na vydanie.

5.4.13. Tento riadený podsystém si musí zapamätať adresu aktívneho riadiaceho podsystému, ktorý ho adresoval (pre ktorý sa pripravujú údaje) a nastaviť prihlasovacie správy o obsadenosti pre ostatné riadiace podsystémy.

5.4.14. Pre načítanie pripravených údajov musí aktívny riadiaci subsystém opäť kontaktovať riadený subsystém správou vo formáte 1 s funkčným kódom KF3. Ak sú údaje pripravené do tohto času, potom musí riadený subsystém vydať správu s odpoveďou vo formáte 2 s kódom funkcie KF19.

Znak zaneprázdnenia subsystému by sa mal vymazať až po odoslaní správy s odpoveďou vo formáte 2.

5.4.15. Ak správu s odpoveďou prijme aktívny riadiaci subsystém bez chyby, proces čítania sa skončí.

5.4.16. Ak sa zistí chyba alebo nedôjde k žiadnej odozve, aktívny riadiaci subsystém zopakuje volanie a potom prijme opatrenia podobné tým, ktoré sú uvedené v odsekoch. 5.4.7, 5.4.8.

5.4.17. Zápis-čítanie je kombinácia procesov podľa odsekov. 5.4.4 - 5.4.15.

5.4.18. Aktívny riadiaci subsystém odošle správu vo formáte 2 s funkčným kódom KF4 do hlavného kanála.

5.4.19. Adresovaný subsystém musí prijať správu, ktorá mu bola odoslaná, a vygenerovať odpoveď.

5.4.20. Správa s odpoveďou v tomto procese musí byť vo formáte 2 (obsahovať načítané dáta) a mať funkčný kód KF20.

5.4.21. Monitorovanie spoľahlivosti prenášaných správ a činností vykonávaných aktívnym riadiacim subsystémom by malo byť podobné tým, ktoré sú uvedené pre procesy zapisovania a čítania.

6. FYZICKÁ REALIZÁCIA

6.1. Fyzicky je rozhranie implementované vo forme komunikačných liniek, ktoré tvoria chrbticový kanál, a komunikačných kontrolérov, ktoré poskytujú priame spojenie s komunikačnými linkami.

6.2. Komunikačné ovládače musia byť realizované vo forme funkčných celkov, ktoré sú súčasťou subsystému, alebo vo forme konštrukčne samostatných zariadení.

6.3. Pravidlá pre párovanie a interakciu komunikačných ovládačov s funkčnou časťou subsystému táto norma neupravuje.

6.4. Pre diaľkové komunikačné linky by sa mal použiť koaxiálny kábel s charakteristickou impedanciou 75 ohmov.

6.5. Koaxiálny kábel musí byť na oboch koncoch zaťažený zodpovedajúcimi odpormi s odporom (75 ± 3,75) Ohmov. Výkon zodpovedajúcich rezistorov musí byť aspoň 0,25 W.

Zakončovacie odpory musia byť pripojené na konce komunikačných liniek pomocou RF konektorov.

Uzemnenie alebo pripojenie komunikačných liniek k krytom zariadenia v párových podsystémoch nie je povolené.

6.6. Útlm pozdĺž komunikačnej linky hlavného kanála by nemal byť väčší ako 18 dB pre rýchlosť 500 kbit/s.

6.7. Celkový útlm zavedený každou vetvou z komunikačnej linky hlavného kanála by nemal presiahnuť 0,1 dB, vrátane útlmu určeného kvalitou spojovacieho bodu, útlmu na vetve a útlmu v závislosti od vstupno-výstupných parametrov prispôsobovacích obvodov.

6.8. Vetvy z komunikačnej linky hlavného kanála musia byť vytvorené koaxiálnym káblom s charakteristickou impedanciou 75 Ohmov. Dĺžka každej vetvy nie je väčšia ako 3 m. Celková dĺžka všetkých vetiev je zahrnutá v celkovej dĺžke hlavného kanála. Pripojenie ku komunikačnej linke musí byť vykonané pomocou RF konektorov. Vypnutie ktoréhokoľvek z podsystémov by nemalo viesť k prerušeniu komunikačného vedenia.

6.9. Komunikačné ovládače musia obsahovať zosilňovače transceiveru, ktoré poskytujú:

citlivosť príjmu, nie je o nič horšia ................................................ ...... ............. 240 mV

úroveň výstupného signálu ................................................... ..................................... 4 až 5 V

výstupná impedancia ................................................ ...................................... (37,50 ± 1,88) Ohm

6.10. Vytváranie elektrických signálov na prenos do hlavného kanála sa uskutočňuje moduláciou hodinovej frekvencie signálmi prenášanej správy. Každý bit prenášanej správy zodpovedá plnej perióde hodinovej frekvencie a nábežná a zostupná hrana prenášaného signálu sa musí zhodovať s prechodom cez nulu hodinovej frekvencie (obr. 6). Zhoda symbolov prijatých z hlavného kanála so zmysluplnými stavmi je stanovená takto:

symbol „0“ zodpovedá opačnej fáze vzhľadom na predchádzajúci symbol,

ÚVOD

V rámci systémového inžinierskeho konceptu projektovania sa vyvinuli moderné metódy navrhovania činností používateľov automatizovaného riadiaceho systému, vďaka čomu sa zohľadňovanie ľudského faktora obmedzilo na riešenie koordinačných problémov.
„vstupy“ a „výstupy“ človeka a stroja. Zároveň pri analýze nespokojnosti používateľov automatizovaných riadiacich systémov je možné odhaliť, že sa často vysvetľuje nedostatkom jednotného integrovaného prístupu k návrhu interakčných systémov.

Použitie systémového prístupu vám umožňuje vziať do úvahy mnohé faktory veľmi odlišného charakteru, identifikovať z nich tie, ktoré majú najväčší vplyv z hľadiska existujúcich celosystémových cieľov a kritérií, a nájsť spôsoby a metódy, ako ich efektívne ovplyvniť. .
Systémový prístup je založený na aplikácii množstva základných pojmov a ustanovení, medzi ktorými môžeme rozlíšiť pojmy systém, podriadenosť cieľov a kritérií subsystémov všeobecným systémovým cieľom a kritériám atď. Systémový prístup nám umožňuje uvažovať o analýze a syntéze objektov, ktoré sa líšia svojou povahou a zložitosťou, z jedného hľadiska, pričom identifikujeme najdôležitejšie charakteristické črty fungovania systému a berieme do úvahy najvýznamnejšie faktory pre celý systém. Dôležitosť systémového prístupu je obzvlášť veľká pri navrhovaní a prevádzke systémov, ako sú automatizované riadiace systémy (ACS), čo sú v podstate systémy človek-stroj, kde osoba zohráva úlohu riadiaceho subjektu.

Systematický prístup k dizajnu je komplexné, prepojené, proporcionálne zvažovanie všetkých faktorov, spôsobov a metód riešenia zložitého multifaktoriálneho a multivariačného problému navrhovania interakčného rozhrania. Na rozdiel od klasického inžinierskeho projektovania sa pri použití systémového prístupu berú do úvahy všetky faktory navrhovaného systému – funkčné, psychologické, sociálne a dokonca aj estetické.

Automatizácia riadenia nevyhnutne zahŕňa implementáciu systematického prístupu, pretože predpokladá prítomnosť samoregulačného systému, ktorý má vstupy, výstupy a kontrolný mechanizmus. Samotný koncept interakčného systému naznačuje potrebu zvážiť prostredie, v ktorom musí fungovať. Interakčný systém by sa teda mal považovať za súčasť väčšieho systému - automatizovaného riadiaceho systému v reálnom čase, pričom druhý je systémom riadeného prostredia.

V súčasnosti možno považovať za preukázané, že hlavnou úlohou návrhu používateľského rozhrania nie je racionálne „zapadnúť“ človeka do riadiacej slučky, ale na základe úloh riadenia objektu vyvinúť systém interakcie medzi dvoma rovnakými partneri (ľudský operátor a hardvérový a softvérový komplex
ACS), racionálne spravovanie riadiaceho objektu.
OBLASŤ PREDMETU

Je teda zrejmé, že ľudský operátor je uzatváracím článkom riadiaceho systému, t.j. predmetom riadenia, pričom hardvérový a softvérový komplex automatizovaného riadiaceho systému je inštrumentálnym prostriedkom realizácie jeho riadiacich (prevádzkových) činností, t.j. riadiaci objekt. Automatizovaný riadiaci systém je podľa definície V.F. Vendu hybridná inteligencia, v ktorej sú prevádzkový (riadiaci) personál a agropriemyselný komplex automatizovaného riadiaceho systému rovnocennými partnermi pri riešení zložitých problémov riadenia.

Racionálna organizácia práce operátorov automatizovaných pracovísk je jedným z najdôležitejších faktorov podmieňujúcich efektívne fungovanie systému ako celku. Riadiaca práca je v drvivej väčšine prípadov nepriamou ľudskou činnosťou, keďže v podmienkach automatizovaného riadiaceho systému riadi bez „videnia“ skutočného objektu. Medzi skutočným riadiacim objektom a ľudským operátorom sa nachádza informačný model objektu (prostriedok na zobrazovanie informácií). Preto vzniká problém navrhnúť nielen prostriedky zobrazovania informácií, ale aj prostriedky interakcie medzi ľudským operátorom a technickými prostriedkami automatizovaného riadiaceho systému, t.j. problém návrhu systému, ktorý by sme mali nazvať používateľským rozhraním.

Rozhranie interakcie človeka s technickými prostriedkami automatizovaného riadiaceho systému možno štrukturálne znázorniť (pozri obr. 1.). Pozostáva z APK a interakčných protokolov. Hardvérový a softvérový komplex poskytuje nasledujúce funkcie:

1. prevod dát kolujúcich v agropriemyselnom komplexe automatizovaného riadiaceho systému do informačných modelov zobrazovaných na monitoroch (SOI - information display tools);

2. regenerácia informačných modelov (IM);

3. zabezpečenie dialógovej interakcie medzi osobou a automatizovaným riadiacim systémom;

4. transformácia vplyvov prichádzajúcich z PO (ľudský operátor) na údaje používané riadiacim systémom;

5. fyzická implementácia interakčných protokolov (harmonizácia dátových formátov, kontrola chýb a pod.).

Účelom protokolov je poskytnúť mechanizmus na spoľahlivé a spoľahlivé doručovanie správ medzi ľudským operátorom a SOI a následne medzi PO a riadiacim systémom. Protokol je pravidlo, ktoré definuje interakciu, súbor procedúr na výmenu informácií medzi paralelnými procesmi v reálnom čase. Tieto procesy (fungovanie agropriemyselného komplexu automatizovaného systému kontroly a prevádzkové činnosti subjektu kontroly) sa vyznačujú po prvé absenciou pevných časových vzťahov medzi vznikom udalostí a po druhé absenciou tzv. vzájomná závislosť medzi udalosťami a činmi pri ich výskyte.

Funkcie protokolu súvisia s výmenou správ medzi týmito procesmi. Formát a obsah týchto správ tvoria logické charakteristiky protokolu. Pravidlá pre vykonávanie procedúr určujú akcie vykonávané procesmi, ktoré sa spoločne podieľajú na implementácii protokolu. Súbor týchto pravidiel je procesnou charakteristikou protokolu. Pomocou týchto konceptov môžeme teraz formálne definovať protokol ako súbor logických a procedurálnych charakteristík komunikačného mechanizmu medzi procesmi. Logická definícia tvorí syntax a procedurálna definícia tvorí sémantiku protokolu.

Generovanie obrazu pomocou APC umožňuje získať nielen dvojrozmerné obrazy premietané na rovinu, ale aj realizovať trojrozmernú grafiku pomocou rovín a plôch druhého rádu s prenosom textúry povrchu obrazu.

V závislosti od typu reprodukovaného obrazu by sa mali zvýrazniť požiadavky na IM abecedu, spôsob vytvárania znakov a typ použitia prvkov obrazu. Použitá abeceda charakterizuje typ modelu a jeho vizuálne možnosti. Je určená triedou riešených problémov, špecifikovanou počtom a typom znakov, počtom stupňov jasu, orientáciou znakov, frekvenciou blikania obrazu atď.

Abeceda musí zabezpečiť konštrukciu akýchkoľvek informačných modelov v rámci zobrazenej triedy. Je tiež potrebné usilovať sa o zníženie nadbytočnosti abecedy.

Metódy tvorby znaku sú klasifikované podľa použitých obrazových prvkov a delia sa na modelovacie, syntetizujúce a generujúce. Pre znak, ktorý je vytvorený na obrazovke CRT, je vhodnejší maticový formát.

Pozorovanie monitora umožňuje užívateľovi zostrojiť si obraz o režime systému, ktorý je vytvorený na základe tréningu, tréningu a skúseností (koncepčný model), preto je možné tento obraz porovnať s teoretickým obrazom podľa situácie. .
Požiadavka primeranosti, izomorfizmu, podobnosti časopriestorovej štruktúry zobrazovaných riadiacich objektov a prostredia určuje efektívnosť modelu.

Obraz je reprodukovaný na základe svojej digitálnej reprezentácie, ktorá je obsiahnutá v pamäťovom bloku nazývanom obnovovacia vyrovnávacia pamäť.

Ryža. 1. Informačná a logická schéma interakčného rozhrania.

INFORMAČNÝ MODEL: VSTUPNÉ A VÝSTUPNÉ INFORMÁCIE

Informačný model, ktorý je pre operátora zdrojom informácií, na základe ktorých si vytvára obraz o reálnej situácii, spravidla obsahuje veľké množstvo prvkov. Berúc do úvahy rozdielnu sémantickú povahu použitých prvkov, informačný model možno reprezentovať ako súbor vzájomne súvisiacich prvkov:

D ^ (Dn) , kde Rj je množina prvkov informačného modelu j-tej skupiny, n=1,...N; k=1,...K.

Počet skupín prvkov informačného modelu je určený úrovňou podrobnosti popisu stavov a prevádzkových podmienok riadiaceho objektu. Spravidla je prvok informačného modelu spojený s niektorým parametrom riadiaceho objektu. Spolu s tým možno informačný model grafického typu považovať za komplexný grafický obraz. Prvky informačného modelu tu pôsobia ako obrazové prvky. Akýkoľvek obrázok pozostáva z určitého súboru grafických primitív, ktoré sú ľubovoľným grafickým prvkom s geometrickými vlastnosťami. Písmená (alfanumerické a akékoľvek iné symboly) môžu tiež pôsobiť ako primitíva.

Súbor grafických primitív, s ktorými môže operátor manipulovať ako s jedným celkom, sa nazýva segment zobrazovaných informácií. Spolu so segmentom sa často používa pojem grafický objekt, ktorý sa chápe ako súbor primitív, ktoré majú rovnaké vizuálne vlastnosti a status a sú tiež identifikované jedným názvom.
Pri organizovaní procesu spracovania informácií v zobrazovacích systémoch budeme manipulovať s nasledujúcimi pojmami:

6. Statické informácie – informácie, ktoré sú obsahovo relatívne stabilné a slúžia ako podklad. Napríklad súradnicová mriežka, plán, obrázok oblasti atď.

7. Dynamická informácia – informácia, ktorá je v určitom časovom intervale premenlivá z hľadiska obsahu alebo polohy na obrazovke. V skutočnosti sú dynamické informácie často funkciou niektorých náhodných parametrov.

Toto rozdelenie sa považuje za vysoko podmienené. Napriek tomu sa pri navrhovaní skutočných informačných zobrazovacích systémov dá bez problémov vyriešiť.

Pri vytváraní komplexných automatizovaných riadiacich systémov má vývoj softvéru veľký význam, pretože Je to softvér, ktorý vytvára inteligenciu počítača, ktorý rieši zložité vedecké problémy a riadi najzložitejšie technologické procesy. V súčasnosti pri tvorbe takýchto systémov výrazne narastá úloha ľudského faktora, a teda aj ergonomická podpora systému. Hlavnou úlohou ergonomickej podpory je optimalizovať interakciu medzi človekom a strojom nielen počas prevádzky, ale aj pri výrobe a likvidácii technických komponentov. Takže pri systematizácii prístupu k návrhu používateľského rozhrania môžeme uviesť niekoľko základných funkčných úloh a princípov návrhu, ktoré by mal moderný programovací jazyk riešiť a s ktorými sa Delphi úspešne vyrovnáva:

Zásada minimálneho pracovného úsilia, ktorá má dva aspekty:

8. minimalizácia nákladov na zdroje na strane vývojára softvéru, čo sa dosiahne vytvorením určitej metodiky a technológie tvorby charakteristickej pre konvenčné výrobné procesy;

9. minimalizácia nákladov na zdroje na strane užívateľa, t.j. PO by mala vykonávať len prácu, ktorá je nevyhnutná a nemôže ju vykonať systém, nemalo by dochádzať k opakovaniu už vykonanej práce a pod.

Úlohou maximálneho vzájomného porozumenia. Tie. PO by sa nemala zapájať napríklad do vyhľadávania informácií, alebo by informácie zobrazené na obrazovke nemali vyžadovať prekódovanie alebo dodatočnú interpretáciu zo strany používateľa.

Používateľ by si mal zapamätať čo najmenej informácií, pretože to znižuje schopnosť PO robiť operatívne rozhodnutia.

Princíp maximálnej koncentrácie užívateľa na vykonávanú úlohu a lokalizácia chybových hlásení.
ČO MYSLÍTE POD ROZHRANÍM?

Používateľské rozhranie znamená komunikáciu medzi osobou a počítačom. Všeobecný používateľský prístup sú pravidlá, ktoré vysvetľujú dialóg z hľadiska všeobecných prvkov, ako sú pravidlá prezentácie informácií na obrazovke, a pravidlá interaktívnej technológie, ako sú pravidlá pre reakciu ľudského operátora na to, čo je prezentované na obrazovke. V tomto projekte kurzu sa budeme zaoberať štandardom OPD od IBM, ktorý bol vyvinutý v spolupráci so spoločnosťou MICROSOFT pre stroje triedy RS-AT.

KOMPONENTY ROZHRANIA

Na praktickej úrovni je rozhranie súborom štandardných techník na interakciu s technológiou. Na teoretickej úrovni má rozhranie tri hlavné komponenty:

1. Spôsob komunikácie medzi strojom a ľudským operátorom.

2. Spôsob komunikácie medzi ľudským operátorom a strojom.

3. Spôsob prezentácie používateľského rozhrania.

STROJ POUŽÍVATEĽOVI

Spôsob, akým stroj komunikuje s používateľom (reprezentačný jazyk), je určený aplikáciou stroja (aplikačným softvérovým systémom).
Aplikácia riadi prístup k informáciám, spracovanie informácií a prezentáciu informácií vo forme zrozumiteľnej pre používateľa.

UŽÍVATEĽA STROJU

Používateľ musí rozpoznať informácie, ktoré počítač prezentuje, pochopiť ich (analyzovať) a prejsť k odpovedi. Odpoveď je implementovaná prostredníctvom interaktívnej technológie, ktorej prvkami môžu byť také akcie ako výber objektu pomocou klávesu alebo myši. To všetko tvorí druhú časť rozhrania, konkrétne akčný jazyk.

AKO MYSLÍ POUŽÍVATEĽ

Používatelia môžu pochopiť rozhranie stroja, čo robí a ako ho ovládať. Niektoré z týchto presvedčení sa u používateľov formujú prostredníctvom skúseností s inými strojmi, ako je napríklad tlačové zariadenie, kalkulačka, videohry a počítačový systém. Dobré používateľské rozhranie využíva túto skúsenosť. Rozvinutejšie nápady sa vytvárajú zo skúseností používateľa so samotným rozhraním. Rozhranie pomáha používateľom vytvárať pohľady, ktoré možno neskôr použiť pri práci s inými aplikačnými rozhraniami.

KONZISTENTNÉ ROZHRANIE

Kľúčom k vytvoreniu efektívneho rozhrania je, aby operátori čo najrýchlejšie vyvinuli jednoduchý koncepčný model rozhrania. Zdieľaný používateľský prístup to dosahuje prostredníctvom konzistentnosti. Koncepcia konzistencie spočíva v tom, že pri práci s počítačom si používateľ vytvára systém očakávaní rovnakých reakcií na rovnaké akcie, čo neustále posilňuje používateľský model rozhrania. Konzistentnosť tým, že umožňuje dialóg medzi počítačom a ľudským operátorom, môže znížiť množstvo času, ktorý používateľ potrebuje na naučenie sa rozhrania a jeho použitie na vykonanie úlohy.

Konzistencia je vlastnosť rozhrania na zlepšenie vnímania používateľov. Ďalšou zložkou rozhrania je jeho špecifickosť a prehľadnosť. Robí sa to aplikáciou panelového plánu, použitím farieb a iných výrazových techník. Nápady a koncepty sú potom fyzicky vyjadrené na obrazovke, s ktorou používateľ priamo interaguje.

KONZISTENCIA - TRI ROZMERY:

Povedať, že rozhranie je konzistentné, je ako povedať, že niečo je väčšie ako niečo. Sme nútení sa pýtať: "Viac ako čo?" Keď hovoríme, že rozhranie je konzistentné, sme nútení sa pýtať: "Konzistentné s čím?" Treba spomenúť nejaký rozmer.

Rozhranie možno zosúladiť s tromi širokými kategóriami alebo dimenziami: fyzická, syntaktická a sémantická.

4. Fyzická konzistencia sa vzťahuje na hardvér: rozloženie klávesnice, rozloženie kláves, používanie myši. Napríklad kláves F3 bude mať fyzickú konzistenciu, ak bude vždy na rovnakom mieste bez ohľadu na využitie systému. Podobne bude fyzicky konzistentné vybrať tlačidlo na myši, ak je vždy umiestnené pod ukazovákom.

5. Syntaktická konzistencia sa týka postupnosti a poradia vzhľadu prvkov na obrazovke (reprezentačný jazyk) a postupnosti požiadaviek na akciu (jazyk akcií).

Napríklad: Syntaktická konzistencia bude zachovaná, ak názov panela vždy umiestnite do stredu a navrch panelu.

6. Sémantická konzistencia sa týka významu prvkov, ktoré tvoria rozhranie. Čo napríklad znamená „Exit“? Kde sa používatelia odhlásia a čo sa stane ďalej?

MEDZISYSTÉMOVÁ KONZISTENTNOSŤ

Všeobecný prístup používateľa obsahuje definície všetkých prvkov a interaktívnej technológie. Tieto definície však môžu byť vytvorené odlišne v dôsledku technických možností konkrétnych systémov. Takže všeobecné rozhranie nemôže byť rovnaké pre všetky systémy.

Konzistencia kompozitných systémov je rovnováhou medzi fyzickou, syntaktickou, sémantickou konzistenciou a túžbou využiť optimálne možnosti systému.

VÝHODY KONZISTENTNÉHO POUŽÍVATEĽSKÉHO ROZHRANIA

Konzistentné rozhranie šetrí používateľom a vývojárom čas a peniaze. Používatelia ťažia z toho, že im zaberie menej času na to, aby sa naučili používať aplikácie, a potom majú menej času na vykonanie práce, keď fungujú. Ďalšie výhody pre používateľa sa prejavia v jeho správaní k aplikáciám.

Konzistentné rozhranie znižuje chyby používateľa, zvyšuje spokojnosť s úlohou a umožňuje používateľovi cítiť sa pohodlnejšie so systémom.

Konzistentné používateľské rozhranie je tiež prospešné pre vývojárov aplikácií, pretože identifikuje spoločné bloky prvkov rozhrania prostredníctvom štandardizácie prvkov rozhrania a interaktívnej technológie. Tieto stavebné bloky umožňujú programátorom jednoduchšie a rýchlejšie vytvárať a upravovať aplikácie. Napríklad, pretože rovnaký panel možno použiť v mnohých systémoch, vývojári aplikácií môžu použiť rovnaké panely v rôznych projektoch.

Aj keď používateľské rozhranie stanovuje pravidlá pre prvky rozhrania a interaktívnu technológiu, umožňuje pomerne vysoký stupeň flexibility. Napríklad pre rozhranie je definovaných päť typov panelov, ale je možné, že sa môžu použiť panely pre špecifické aplikácie. Všeobecný používateľský prístup odporúča použitie určitých panelov, ale ak to nie je možné, mali by sa použiť špecifické prvky určitých panelov.

ROZHRANIE

MS-Windows poskytuje používateľom grafické rozhranie (GUI), ktoré poskytuje štandardné používateľské a programátorské prostredie. (GUI) ponúka sofistikovanejšie a užívateľsky prívetivejšie prostredie ako príkazovo riadené rozhranie DOS. Práca vo Windows je založená na intuitívnych princípoch. Je pre vás ľahké prepínať z úlohy na úlohu a vymieňať si medzi nimi informácie. Vývojári aplikácií však tradične čelia problémom s programovaním, pretože prostredie Windows je mimoriadne zložité.

Delphi je jazykové a programovacie prostredie patriace do triedy RAD
(Rýchly vývoj aplikácií – „Nástroj pre rýchly vývoj aplikácií“) CASE nástroje – technológie. Delphi umožnilo vývoj výkonných aplikácií
Windows je rýchly proces, ktorý vám prináša potešenie. Aplikácie
Windows, ktorého vytvorenie si vyžadovalo veľa ľudského úsilia, napríklad v C++, môže teraz písať jedna osoba pomocou Delphi.

Rozhranie Windows zabezpečuje kompletný prenos CASE technológií do integrovaného systému na podporu práce na tvorbe aplikačného systému vo všetkých fázach životného cyklu práce a návrhu systému.

Delphi má širokú škálu funkcií, od návrhára formulárov až po podporu všetkých populárnych databázových formátov. Prostredie eliminuje potrebu programovania takýchto komponentov
Windows na všeobecné použitie, ako sú štítky, ikony a dokonca aj dialógové lišty.
Pri práci v systéme Windows ste opakovane videli rovnaké „objekty“ v mnohých rôznych aplikáciách. Dialógové panely (napríklad Vybrať súbor a Uložiť
Súbor) sú príklady opakovane použiteľných komponentov zabudovaných priamo v Delphi, čo vám umožňuje prispôsobiť tieto komponenty existujúcej úlohe tak, aby fungovali presne tak, ako to vyžaduje aplikácia, ktorú vytvárate. K dispozícii sú tiež preddefinované vizuálne a nevizuálne objekty vrátane tlačidiel, údajových objektov, ponúk a vopred vytvorených dialógových panelov. Pomocou týchto objektov môžete napríklad zadávať údaje len niekoľkými kliknutiami myšou bez toho, aby ste sa museli uchyľovať k programovaniu. Ide o vizuálnu implementáciu aplikácií CASE technológií v modernom aplikačnom programovaní. Časť, ktorá priamo súvisí s programovaním používateľského rozhrania systémom, sa nazýva vizuálne programovanie

Výhody navrhovania pracovných staníc v prostredí Windows pomocou Delphi:

10. eliminuje potrebu opätovného zadávania údajov;

11. je zabezpečený súlad medzi projektom a jeho realizáciou;

12. Zvyšuje sa produktivita vývoja a prenosnosť programov.

Vizuálne programovanie dodáva vytváraniu aplikácií nový rozmer, vďaka čomu je možné tieto objekty zobraziť na obrazovke monitora ešte pred spustením samotného programu. Bez vizuálneho programovania si proces vykresľovania vyžaduje napísanie časti kódu, ktorý vytvorí a nakonfiguruje objekt na mieste. Zakódované objekty bolo možné vidieť iba počas vykonávania programu. S týmto prístupom sa stáva, aby objekty vyzerali a správali sa tak, ako chcete, zdĺhavým procesom, ktorý si vyžaduje opakovanú opravu kódu, spustenie programu a sledovanie toho, čo sa stane.

Vďaka nástrojom vizuálneho vývoja môžete pracovať s objektmi, držať ich pred očami a dosahovať výsledky takmer okamžite. Schopnosť vidieť objekty tak, ako sa objavujú počas vykonávania programu, eliminuje potrebu veľkého množstva manuálnej práce, ktorá je typická pre prácu v nevizuálnom prostredí, či už objektovo orientovanom alebo nie. Po umiestnení objektu vo forme vizuálneho programovacieho prostredia sa všetky jeho atribúty okamžite zobrazia vo forme kódu, ktorý zodpovedá objektu ako jednotke vykonávanej počas prevádzky programu.

Umiestnenie objektov v Delphi zahŕňa užší vzťah medzi objektmi a skutočným programovým kódom. Objekty sa umiestnia do vášho formulára a kód zodpovedajúci objektom sa automaticky zapíše do zdrojového súboru. Tento kód sa kompiluje tak, aby poskytoval výrazne lepší výkon ako vizuálne prostredie, ktoré iba interpretuje informácie počas behu programu.

Tri hlavné časti návrhu rozhrania sú: návrh panela, návrh dialógu a prezentácia okna. Pre generála
Užívateľský prístup musí brať do úvahy aj podmienky aplikácie
Architektúra aplikačných systémov. Existujú aj ďalšie podmienky: či sú vstupné zariadenia na termináloch klávesnicové alebo ukazovacie a či budú aplikácie znakové alebo grafické.

VÝVOJ DIZAJNU PANELU

Uveďme si základné pojmy súvisiace s vývojom panelov.

Obrazovka je povrch počítačovej pracovnej stanice alebo terminálu, na ktorom sa nachádzajú informácie určené pre používateľa.
Panel sú preddefinované zoskupené informácie, ktoré sú špecifickým spôsobom štruktúrované a umiestnené na obrazovke. generál
Používateľský prístup vytvorí päť schém panelov, ktoré sa nazývajú typy panelov. Na prezentáciu rôznych typov informácií je potrebné použiť rôzne typy panelov. Päť typov panelov je nasledujúcich:

9. Informácie;

10. Zoznam;

11. Logické.

Časti týchto typov panelov môžete tiež zmiešať a vytvoriť zmiešané panely. Každý panel by ste si mali predstaviť ako priestor rozdelený na tri hlavné časti, z ktorých každá obsahuje iný typ informácií:

12. Ponuka akcií a rozbaľovacia ponuka;

13. Telo panelu;

14. Oblasť funkčných kláves.

Na obr. Obrázok 2 znázorňuje polohu troch oblastí panelu.
|Ponuka akcií |
| |
|Telo panelu |
| |
|Oblasť funkčných kláves |

Ryža. 2. Tri panelové oblasti.

V hornej časti panela sa zobrazí ponuka akcií. Používatelia tak majú prístup k skupine akcií, ktoré aplikácia podporuje. Ponuka akcií obsahuje zoznam možných akcií, z ktorých si môžete vybrať. Keď používatelia urobia výber, na obrazovke sa zobrazí zoznam možných akcií vo forme rozbaľovacej ponuky. Rozbaľovacia ponuka je rozšírením ponuky akcií.

Slovo „akcie“ v „ponuke akcií“ neznamená, že všetky príkazy musia byť slovesá. Prijateľné sú aj podstatné mená. Význam akcie v pojme „ponuka akcií“ pochádza zo skutočnosti, že výber položky ponuky akcií vykonáva aplikácia prostredníctvom akcií používateľa. Napríklad v textovom procesore je výber ponuky akcií "Písma" podstatné meno a umožňuje používateľovi požadovať akcie výberu písma.

Niektoré panely budú mať ponuku akcií, zatiaľ čo iné nie.

Ponuka akcií a rozbaľovacia ponuka poskytujú používateľom dve veľké výhody.

Prvou výhodou je, že tieto akcie sa stanú viditeľnými pre používateľov a môžu byť požiadané o vykonanie pomocou jednoduchých interaktívnych techník. „Žiadosť“ znamená začatie akcie.
Spôsob, akým ľudský operátor iniciuje akciu, je stlačenie funkčného klávesu, výber z rozbaľovacej ponuky alebo napísanie (zadanie) príkazu. Ponuka akcií a rozbaľovacia ponuka poskytujú vizuálny zážitok, ktorý pomáha používateľom nájsť akcie, ktoré potrebujú, bez toho, aby si museli pamätať a písať názov akcie.

Druhou výhodou je, že výberom z ponuky akcií sa zobrazí rozbaľovacia ponuka, t.j. nikdy nespôsobia okamžitú akciu. Používatelia vidia, že realizácia takýchto akcií nevedie k nenapraviteľným následkom a nemajú strach z nesprávneho konania.

Ponuka akcií a rozbaľovacia ponuka poskytujú dvojúrovňovú hierarchiu akcií. Dodatočnú vrstvu môžete poskytnúť pomocou vyskakovacích okien, ktoré sa zobrazia, keď operátor urobí výber z rozbaľovacej ponuky. Potom, keď operátor vykoná výber vo vyskakovacom okne, počas vykonávania akcií sa môže zobraziť séria vyskakovacích okien. generál
User Access odporúča, aby ste obmedzili počet úrovní kontextových okien na tri, pretože mnohí používatelia majú problém pochopiť hierarchiu ponúk, ktoré majú veľa úrovní.

Telo panela sa nachádza pod ponukou akcií a nad oblasťou funkčných kláves. Každý panel, ktorý vytvoríte, bude mať telo, ktoré možno rozdeliť do viacerých oblastí, ak vaša aplikácia potrebuje používateľom zobrazovať viac ako jednu skupinu informácií naraz alebo umožňuje používateľom zadávať alebo aktualizovať viac ako jednu skupinu informácií súčasne. čas.

Telo panela môže obsahovať aj oblasť príkazov, do ktorej užívatelia zadávajú aplikačné alebo systémové príkazy, a oblasť správ, v ktorej sa zobrazujú správy.

Oblasť príkazov je prostriedkom, ktorý používateľom poskytuje príkazové rozhranie, ktoré je alternatívou k výzvam na vykonanie akcií prostredníctvom ponuky akcií a rozbaľovacej ponuky. Tably správ poskytujú iné miesto na umiestnenie správ na obrazovke ako okná, pretože je dôležité, aby správy nezasahovali do informácií na paneli alebo s požiadavkami na akcie.

Oblasť funkčných kláves sa nachádza v spodnej časti panela a operátor si môže vybrať, či ju umiestni v skrátenej, dlhej forme alebo vôbec. Obsahuje zoznam funkčných kláves. Niektoré panely môžu obsahovať ponuku akcií aj hlavičku funkčného klávesu. Musíte sa uistiť, že oblasť funkčných kláves je povolená pre všetky panely, aj keď sa používateľ môže rozhodnúť, že ich nebude tieniť. Pozri obr. 3, ktorý ukazuje všeobecný pohľad na systémový užívateľský panel.
|Výber komunikácie |
|Vyberte jeden z nasledujúcich typov komunikácie: |
|1. Prijímanie pošty |
|2. Prijímanie správ |
|3. Odosielanie pošty |
|4. Poštový vestník |
|5. Operácie |
|6. Poštový stav |
|Esc=Zrušiť |F1=Pomocník |F3=Ukončiť |

Ryža. 3. Panel s oblasťou funkčných tlačidiel. Oblasť funkčných kláves je zobrazená v skrátenej forme a obsahuje Zrušiť, Pomocník a

Panelové prvky sú najmenšie časti panelového dizajnu.
Niektoré prvky sú exkluzívne pre určité oblasti panelu, zatiaľ čo iné možno použiť v rôznych oblastiach.

Všeobecný používateľský prístup poskytuje množstvo symbolov a vizuálnych podnetov, ako sú pseudotlačidlá a kontaktné tlačidlá, ktoré môžete použiť na označenie používateľov, s ktorými výberovými poľami alebo akciami pracujú.

PRINCÍPY DIZAJNU: OBJEKT - AKCIA

Rozdelenie panelu na oblasti, ktoré obsahujú informačné objekty alebo výbery akcií, je založené na princípe objektovo-akčného dizajnu panela. Tento princíp umožňuje používateľom najprv vykonať výber objektu na tele panela a potom vybrať vhodnú akciu na prácu s vybraným objektom z ponuky akcií alebo z oblasti funkčných kláves.

Toto mapovanie objekt-akcia vám umožňuje vytvárať akčné ponuky a rozbaľovacie ponuky z akcie, vrátane tých, ktoré sú platné pre zodpovedajúce objekty. Použitie konceptu objektovej akcie pomáha minimalizovať počet režimov, z ktorých veľký počet niekedy spôsobuje používateľom nepohodlie a sťažuje naučenie a používanie aplikácie. Uprednostňuje sa princíp objekt – akcia, ale vo väčšine prípadov možno použiť aj vzťah akcia – objekt, v ktorom operátor vyberá objekty a akcie v opačnom poradí.

POUŽÍVATEĽSKÁ OBSLUHA S PANELOM

Používateľ interaguje s prvkami panela pomocou výberového kurzora, ktorého jednou z foriem výberu je farebná lišta slúžiaca na zvýraznenie výberových polí a vstupných polí. Výberový kurzor ukazuje, kde a s čím bude používateľ pracovať. Používatelia pohybujú kurzorom po paneli pomocou klávesnice alebo myši.

PRIAMA INTERAKCIA

Zdieľaný používateľský prístup zahŕňa koncepty dizajnu, ako sú podrobné, vizuálne podnety a interaktívne technológie.
Skúsení používatelia však nemusia vyžadovať túto úroveň jednoduchosti používania. Môžu vyžadovať priamu interakciu s aplikáciou. Pre takýchto používateľov obsahuje zdieľaný používateľský prístup aj rýchle interaktívne technológie, ako napríklad:

15. Priradenie funkčných kláves k akciám.

16. Zrýchlený odchod z činností na vysokej úrovni.

17. Používanie mnemotechnických pomôcok a čísel na výber predmetov a akcií.

18. Oblasť príkazov umožňuje užívateľovi zadávať aplikačné a systémové príkazy.

19. Používanie myši urýchľuje výber akcií.

BUDOVANIE DIALÓGU

Dialóg je postupnosť požiadaviek medzi používateľom a počítačom: požiadavka používateľa, odpoveď a požiadavka počítača a posledná akcia počítača.

Zatiaľ čo si používateľ a počítač vymieňajú správy, dialóg pod kontrolou operátora sa pohybuje po jednej z ciest poskytovaných aplikáciou. V podstate sa používateľ pohybuje v aplikácii pomocou špecifických akcií, ktoré sú súčasťou konverzácie. Tieto konverzačné akcie nevyhnutne nevyžadujú, aby počítač spracovával informácie; môžu spôsobiť iba prechod z jedného panelu na druhý alebo z jednej aplikácie do druhej, ak je spustených viacero aplikácií. Konverzačné akcie tiež riadia, čo sa stane s informáciami, ktoré používatelia zadajú na konkrétnom paneli; či sa má uložiť alebo zapamätať, keď sa používatelia rozhodnú prejsť na iný panel aplikácie.

Takže dialóg pozostáva z dvoch častí:

Každý krok dialógu je sprevádzaný rozhodnutím uložiť alebo neuložiť nové informácie.

Vďaka viacerým konverzačným cestám má operátor možnosť zvoliť si alternatívne cesty vpred vo svojich rozhodnutiach, vrátane bežných konverzačných akcií, ako je vstup, zrušenie a výstup. Bežné dialógové akcie sú množinou takýchto akcií definovaných v
General User Access, ktoré majú spoločný význam pre všetky aplikácie. Pomocou niektorých z týchto režimov môže používateľ postupovať ďalej:

22. Vpred o jeden krok (vstupová akcia);

23. O krok späť (zrušiť akciu);

24. Návrat do konkrétneho bodu aplikácie (akcia ukončenia funkcie);

25. Opustite aplikáciu (ukončíte režim aplikácie).

Zadávanie a zrušenie akcií, ako sú dialógové kroky, zvyčajne poskytne operátorovi nový panel alebo môže zobraziť rovnaký panel, ale s významnými zmenami. Na rôznych miestach dialógového okna sa akcie zrušenia začiarknutia a ukončenia vykonávajú rovnakým spôsobom, bez ohľadu na to, koľko výstupných bodov má aplikácia. Niektoré aplikácie majú iba jeden výstupný bod, zatiaľ čo iné ich majú niekoľko. Súbor niekoľkých bežných dialógových akcií je znázornený na obr. 4.

Toto ilustruje navigačné možnosti typického dialógového okna pri prechode z panelu na panel, ktoré sú reprezentované obdĺžnikmi. Operácie
Dopredu a Späť sú operácie posúvania, nie navigačné, a používajú sa na pohyb v rámci panelov.

Ryža. 4. Dialógové akcie.

UCHOVÁVANIE A UCHOVÁVANIE INFORMÁCIÍ

Keď používatelia prechádzajú aplikáciou, niečo sa musí stať s informáciami, ktoré sa v paneli menia. Môže byť držaný na úrovni panelu alebo môže byť uložený.

Uchovávané informácie patria k informáciám na panelovej úrovni aplikácie. Keď sa používatelia vrátia ku konverzácii prostredníctvom zrušenia panela, aplikácia zahodí alebo uloží všetky zmeny v informáciách panela.
Zadržané informácie môžu byť pri ďalšom zobrazení tohto panelu uniknuté ako predvolené hodnoty. To však neznamená, že informácie budú uložené. Každá aplikácia sa rozhodne zachovať alebo uložiť takéto informácie.

Uloženie informácií znamená ich umiestnenie do pamäťovej oblasti určenej operátorom. Akcie navigácie, ktoré prevedú používateľa aplikáciou, neukladajú informácie, pokiaľ používateľ výslovne neuvedie, že tieto akcie by sa mali skončiť uložením informácií.

Ak by akcie používateľa mohli viesť k strate určitých informácií, General User Access odporúča požadovať od používateľa, aby potvrdil, že si informácie nechce uložiť, alebo mu povoliť uloženie informácií, alebo zrušiť poslednú požiadavku a vrátiť sa o krok späť. .

Vaša aplikácia môže bežať v režime okna. To znamená, že panel sa nachádza v oddelených obmedzených častiach obrazovky, ktoré sa nazývajú okná. Systém, ktorý má režim otvárania okien, umožňuje používateľovi rozdeliť obrazovku na okná obsahujúce vlastnú tablu. Pomocou niekoľkých okien naraz môže používateľ na obrazovke súčasne zobraziť niekoľko panelov rovnakých alebo rôznych aplikácií.

Ak obrazovka obsahuje jedno alebo dve okná, používateľ nemusí vidieť celý panel v každom okne. Závisí to od veľkosti okna.
Používateľ môže presúvať alebo meniť veľkosť každého okna tak, aby vyhovovalo informáciám, ktoré potrebuje. Používatelia môžu tiež posúvať obsah okien presúvaním informácií na paneloch v rámci oblasti obrazovky ohraničenej oknom.

Možnosti režimu Windows poskytuje operačný systém alebo jeho služby a nástroje, inak musia tento režim implementovať samotné aplikácie.

TRI TYPY OKIEN

Primárne okno je okno, z ktorého používateľ a počítač začínajú dialóg. Napríklad v textovom editore obsahuje primárne okno text, ktorý sa má upraviť. V tabuľkovom editore obsahuje primárne okno tabuľku. V systémoch bez možností okien považujte celú obrazovku za primárne okno. Každé primárne okno môže obsahovať toľko panelov, koľko je potrebné, jeden po druhom, na uskutočnenie konverzácie. Používatelia môžu prepnúť primárne okno na iné primárne alebo sekundárne okno.

Sekundárne okná sa volajú z primárnych okien. Sú to okná, v ktorých používatelia a počítač vedú dialóg paralelne s dialógom v primárnom okne. Napríklad v textovom procesore môže sekundárne okno obsahovať panel, ktorý umožňuje používateľovi zmeniť formát dokumentu, zatiaľ čo primárne okno obsahuje upraviteľné informácie. Sekundárne okná sa tiež používajú na poskytovanie podporných informácií, ktoré sú relevantné pre dialógové okno v primárnych oknách. Používatelia môžu prepínať z primárnych okien na sekundárne okná a naopak. Primárne a sekundárne okná majú záhlavie v hornej časti okna. Názov je spojený s oknom naprieč aplikáciami.

Vyskakovacie okná sú časťou obrazovky, ktorá obsahuje skrínovateľný panel, ktorý rozširuje dialóg používateľa cez primárne a sekundárne okná. Vyskakovacie okná komunikujú s inými oknami a zobrazia sa, keď chce aplikácia rozšíriť dialógové okno o ďalšie okno. Jedným z použití vyskakovacích okien je sprostredkovanie rôznych správ. Pred pokračovaním dialógu s určitým oknom musí používateľ dokončiť svoju prácu s príslušným kontextovým oknom.

Vstupné zariadenia: klávesnica, myš a iné

Zdieľaný používateľský prístup podporuje konzistentné používanie klávesnice a myši alebo akéhokoľvek iného zariadenia, ktoré funguje ako myš. Ďalej budeme predpokladať, že myš je hlavným ukazovacím zariadením.

Používatelia by mali byť pripravení prepínať medzi klávesnicou a myšou prakticky v ktorejkoľvek fáze konverzácie bez toho, aby museli meniť režimy aplikácie. Jedno zariadenie môže byť v známej situácii efektívnejšie ako iné, preto používateľské rozhranie umožňuje používateľom jednoducho prepínať z jedného zariadenia na druhé.

Všetky aplikácie osobného počítača musia byť prispôsobené na používanie myši. Aplikácie na neprogramovateľných termináloch však nemôžu podporovať myš. Na týchto termináloch nie je potrebná podpora myši.

Podpora klávesnice

Zoberme si General User Access ako de facto štandard, navrhnutý s ohľadom na jeden typ klávesnice, a to vylepšenú klávesnicu IBM.

K funkciám aplikácie musíte priradiť kľúče podľa pravidiel a špecifikácií štandardu IBM. Priradenia klávesov platia pre klávesnice IBM
Vylepšená klávesnica. Pre ostatné typy klávesníc použite príslušnú technickú dokumentáciu, napríklad IBM Modifiable Keyboard
Klávesnica.

Pravidlá priradenia kľúčov:

26. V aplikáciách je možné použiť ľubovoľné klávesy, vrátane kláves stlačených bez Shift, ako aj kombinácie s Shift+, Ctrl+ a

Alt+, ak programovateľná pracovná stanica alebo neprogramovateľný terminál umožňuje aplikácii prístup k týmto klávesom. Mali by ste sa vyhnúť používaniu akýchkoľvek kláves priradených operačným systémom, pod ktorým bude aplikácia bežať.

27. Ak bude aplikácia preložená do iných jazykov, nemali by ste priraďovať alfanumerické kombinácie kláves Alt. Ak je to však možné, používatelia môžu týmto klávesom priradiť rôzne funkcie.

28. Ak chcete zmeniť počiatočnú hodnotu kláves, použite ich v kombinácii s klávesmi Alt, Ctrl a Shift. Klávesy Alt, Ctrl a Shift sa nepoužívajú samostatne.

29. Kľúčové priradenia by sa nemali meniť ani duplikovať.

30. Používatelia majú možnosť zmeniť priradenie kľúčov ako doplnkovú funkciu aplikácie. Používatelia by mali mať možnosť priradiť akcie a možnosti ľubovoľným funkčným klávesom, ako aj zmeniť svoj štítok na obrazovke.

31. Ak je určitá funkcia priradená funkčnému tlačidlu rovnakým spôsobom vo viacerých aplikáciách, mali by ste túto konkrétnu funkciu priradiť tomuto tlačidlu vo všetkých aplikáciách.

32. Ak používatelia stlačia kláves, ktorý nie je priradený na aktuálnej úrovni panelu, nemalo by to mať žiadny účinok, pokiaľ nie je uvedené inak.
ZÁVER

V moderných podmienkach naberá hľadanie optimálneho riešenia problému organizácie interakčného rozhrania charakter komplexnej úlohy, ktorej riešenie je výrazne komplikované potrebou optimalizovať funkčnú interakciu operátorov medzi sebou a s operátormi. technické prostriedky automatizovaných riadiacich systémov v meniacom sa charaktere ich odborných činností.

V tejto súvislosti by som rád zdôraznil mimoriadnu dôležitosť problému modelovania interakcie havarijných situácií s technickými prostriedkami automatizovaných riadiacich systémov. Dnes je reálna možnosť využiť modelovanie na moderných multifunkčných nástrojoch na spracovanie a zobrazovanie informácií ako napr
Delphi špecifikovať typ a charakteristiky používaných informačných modelov, identifikovať hlavné črty budúcich aktivít operátorov, formulovať požiadavky na parametre hardvéru a softvéru interakčného rozhrania a pod.

Keď už hovoríme o problémoch ľudskej interakcie s automatizovanými riadiacimi systémami a praktickej implementácii interakčného rozhrania, nemožno vynechať takú dôležitú otázku, ako je zjednotenie a štandardizácia. Využívanie štandardných riešení a modulárneho princípu navrhovania zobrazovacích a informačných systémov je čoraz rozšírenejšie, čo je však celkom prirodzené.

Osobitný dôraz pri implementácii týchto úloh by sa mal, samozrejme, klásť na moderné nástroje na vývoj programov CASE, pretože vám najoptimálnejšie umožňujú navrhovať riešenia založené predovšetkým na požiadavkách na konzistentné používateľské rozhranie, ktorým je rozhranie Windows. Žiadny iný produkt tretej strany, ktorý je dnes k dispozícii, neponúka súčasné jednoduché použitie, výkon a flexibilitu ako Delphi. Tento jazyk preklenul priepasť medzi jazykmi 3. a 4. generácie, spojil ich silné stránky a vytvoril výkonné a produktívne vývojové prostredie.

LITERATÚRA

Organizácia interakcie človeka s technickými prostriedkami automatizovaných riadiacich systémov, zväzok 4:
„Zobrazenie informácií“, editoval V.N. Chetverikov, Moskva, „Vyššia škola“
1993.
Organizácia interakcie človeka s technickými prostriedkami automatizovaných riadiacich systémov, zväzok 7:
"Systémový dizajn ľudskej interakcie s technickými prostriedkami," editoval V.N. Chetverikov, Moskva, "Vysoká škola" 1993.
„Systémy kybernetického dialógu“, I.P. Kuznetsov.
Všeobecné pokyny pre používateľské rozhranie, Microsoft, Rev.
1995
John Matcho, David R. Faulkner. "Delphi" - prekl. z angličtiny - M.: Binom, 1995.

ÚVOD 2

PREDMET 3

INFORMAČNÝ MODEL: VSTUPNÉ A VÝSTUPNÉ INFORMÁCIE 6

FUNKČNÉ ÚLOHY, KTORÉ DELPHI RIEŠI PRI KONŠTRUKCII ROZHRANIA
7

ČO MYSLÍTE POD ROZHRANÍM 8

KOMPONENTY ROZHRANIA 8

STROJ POUŽÍVATEĽOVI 8

POUŽÍVATEĽ K STROJU 8

AKO MYSLÍ POUŽÍVATEĽ 8
KONZISTENTNÉ ROZHRANIE 9

KONZISTENCIA - TRI ROZMERY: 9

MEDZISYSTÉMOVÁ KONZISTENTNOSŤ 10

VÝHODY KONZISTENTNÉHO POUŽÍVATEĽSKÉHO ROZHRANIA 10

SOFTVÉR A HARDVÉR: IMPLEMENTÁCIA A VYTVORENIE ZAKÁZKY
ROZHRANIE 11

VÝVOJ DIZAJNU PANELU 13
PRINCÍPY NÁVRHU: STRÁNKA - ZÁKON 16

POUŽÍVATEĽSKÁ OBSLUHA S PANELOM 16

PRIAMA INTERAKCIA 16

KONŠTRUKCIA DIALÓGU 16
UCHOVÁVANIE A UCHOVÁVANIE INFORMÁCIÍ 19
WINDOWS 19

TRI TYPY OKIEN 20
VSTUPNÉ ZARIADENIA: KLÁVESNICA, MYŠ A INÉ 20

PODPORA KLÁVESNICE 21

V moderných automatizačných systémoch sa v dôsledku neustálej modernizácie výroby čoraz častejšie stretávame s úlohou budovania distribuovaných priemyselných sietí pomocou flexibilných protokolov prenosu dát.

Časy, keď bola niekde v riadiacej miestnosti umiestnená obrovská skriňa s vybavením, ku ktorej sa tiahli kilometre hrubých zväzkov káblov vedúcich k senzorom a akčným členom, sú preč. Dnes je v drvivej väčšine prípadov oveľa výnosnejšie inštalovať niekoľko lokálnych ovládačov spojených do jednej siete, čím sa ušetrí na inštalácii, testovaní, uvádzaní do prevádzky a údržbe v porovnaní s centralizovaným systémom.

Na organizáciu priemyselných sietí sa používa množstvo rozhraní a protokolov prenosu dát, napríklad Modbus, Ethernet, CAN, HART, PROFIBUS atď. Sú potrebné na prenos dát medzi snímačmi, ovládačmi a akčnými členmi (AM); kalibrácia snímača; napájanie snímačov a MI; prepojenia medzi spodnou a hornou úrovňou automatizovaného systému riadenia procesov. Protokoly sa vyvíjajú s prihliadnutím na špecifiká výrobných a technických systémov, zabezpečujú spoľahlivé spojenie a vysokú presnosť prenosu dát medzi rôznymi zariadeniami. Spolu so spoľahlivou prevádzkou v drsných podmienkach sa funkčnosť, flexibilita v dizajne, jednoduchá integrácia a údržba a súlad s priemyselnými normami stávajú čoraz dôležitejšími požiadavkami v automatizovaných systémoch riadenia procesov.

Najbežnejším klasifikačným systémom pre sieťové protokoly je teoretický model OSI ( základný referenčný model pre interakciu otvorených systémov, angl. Základný referenčný model prepojenia otvorených systémov). Špecifikáciu tohto modelu nakoniec v roku 1984 prijala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO). V súlade s modelom OSI sú protokoly rozdelené do 7 vrstiev, umiestnených nad sebou, podľa účelu - od fyzických (generovanie a rozpoznávanie elektrických alebo iných signálov) až po aplikačné (API na prenos informácií aplikáciami). Interakciu medzi úrovňami je možné vykonávať vertikálne aj horizontálne (obr. 1). V horizontálnej komunikácii programy vyžadujú spoločný protokol na výmenu údajov. Vo vertikálnych - priechodných rozhraniach.

Ryža. 1. Teoretický model OSI.

Aplikačná vrstva

Aplikačná vrstva - aplikačná vrstva ( Angličtina Aplikačná vrstva). Poskytuje interakciu medzi sieťou a používateľskými aplikáciami, ktoré presahujú model OSI. Na tejto úrovni sa používajú nasledujúce protokoly: HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP, SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400 , X .500, AFP, LDAP, SIP, ITMS, Modbus TCP, BACnet IP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS.

Výkonná úroveň

Výkonná úroveň ( Angličtina Prezentačná vrstva) - úroveň prezentácie údajov. Táto vrstva môže vykonávať konverziu protokolu a kompresiu/dekompresiu alebo kódovanie/dekódovanie údajov, ako aj presmerovanie požiadaviek na iný sieťový zdroj, ak ich nemožno spracovať lokálne. Konvertuje aplikačné požiadavky prijaté z aplikačnej vrstvy do formátu na prenos cez sieť a konvertuje dáta prijaté zo siete do formátu, ktorému aplikácie rozumejú. Do tejto úrovne tradične patria protokoly: HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP.

Vrstva relácie

Úroveň relácie ( Angličtina Vrstva relácie) riadi vytvorenie/ukončenie komunikačnej relácie, výmenu informácií, synchronizáciu úloh, určenie práva na prenos údajov a udržiavanie relácie počas období nečinnosti aplikácií. Synchronizácia prenosu je zabezpečená umiestnením kontrolných bodov do dátového toku, z ktorých sa proces obnoví, ak je interakcia narušená. Použité protokoly: ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Printer Access Protocol, Zone Information Protocol, SSL, TLS, SOCKS.

Transportná vrstva

Transportná vrstva ( Angličtina Transportná vrstva) organizuje doručovanie údajov bez chýb, strát a duplikácií v poradí, v akom boli prenášané. Rozdeľuje dáta na fragmenty rovnakej veľkosti, pričom kombinuje krátke a delí dlhé (veľkosť fragmentu závisí od použitého protokolu). Použité protokoly: TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP.

Sieťová vrstva

Sieťová vrstva ( Angličtina Sieťová vrstva) definuje cesty prenosu údajov. Zodpovedá za preklad logických adries a mien na fyzické, určovanie najkratších ciest, prepínanie a smerovanie a monitorovanie problémov a preťaženia v sieti. Použité protokoly: IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP.

Data Link Layer

Linková vrstva ( Angličtina Vrstva dátového spojenia) je určený na zabezpečenie interakcie sietí na fyzickej úrovni. Údaje prijaté z fyzickej vrstvy sa skontrolujú na chyby, v prípade potreby sa opravia, zbalia sa do rámcov, skontrolujú sa integrita a odošlú sa do sieťovej vrstvy. Vrstva dátového spojenia môže komunikovať s jednou alebo viacerými fyzickými vrstvami. Špecifikácia IEEE 802 rozdeľuje túto vrstvu na 2 podvrstvy – MAC (Media Access Control) reguluje prístup k zdieľanému fyzickému médiu, LLC (Logical Link Control) poskytuje službu sieťovej vrstvy. Použité protokoly: STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS.

Fyzická vrstva

Fyzická vrstva ( Angličtina Fyzická vrstva) je určený priamo na prenos dátového toku. Prenáša elektrické alebo optické signály do káblového alebo rádiového vysielania a podľa toho ich prijíma a konvertuje na dátové bity v súlade s metódami kódovania digitálneho signálu. Použité protokoly: RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T1, E1, 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-T, 1000BASE-ET , 1000BASE-TX, 1000BASE-SX.

Ako ste si mohli všimnúť, mnoho protokolov sa spomína na niekoľkých úrovniach naraz. To naznačuje, že teoretický model je neúplný a vzdialený od reálnych sieťových protokolov, takže väzba niektorých z nich na úrovne OSI je podmienená.

Vo svetovej praxi je medzi sieťami všeobecného použitia najrozšírenejším protokolom HTTP (Angličtina HyperText Transfer Protocol - „protokol na prenos hypertextu“). Vzťahuje sa na aplikačnú a prezentačnú vrstvu teoretického modelu OSI. HTTP je založený na technológii klient-server, to znamená, že existuje spotrebiteľ (klient), ktorý iniciuje spojenie a odošle požiadavku, a poskytovateľ (server), ktorý čaká na pripojenie, aby prijal požiadavku, vykoná potrebné akcie a vráti späť správu s výsledkom. Hlavným typom klienta HTTP je prehliadač, ako napríklad Mozilla Firefox, Opera alebo Microsoft Internet Explorer. HTTP je teraz široko používaný na World Wide Web na získavanie informácií z webových stránok.

Ryža. 2. Technológia klientskeho servera.

Rozšírené protokoly boli vyvinuté na základe HTTP: HTTPS ( Angličtina Hypertext Transfer Protocol Secure), ktorý podporuje šifrovanie, a HTTP-NG ( Angličtina HTTP ďalšej generácie), zvýšenie výkonu webu a rozšírenie možností priemyselných aplikácií.

Pozitívne stránky: jednoduchosť vývoja klientskych aplikácií, možnosť rozšírenia protokolu pridaním vlastných hlavičiek, široké využitie protokolu.

Negatívne stránky: veľká veľkosť správy v porovnaní s binárnymi údajmi, nedostatočná navigácia v zdrojoch servera, nemožnosť použiť distribuované výpočty.

tvorba centier diaľkového ovládania, webové aplikácie pre SCADA systémy, softvér pre priemyselné kontroléry, organizácia video dohľadu.

Protokol HTTP a jeho modifikácie dnes podporuje hardvér a softvér väčšiny výrobcov. Pozrime sa na niektoré z nich.

V zariadeniach Korenix zo série protokolov JetNet, JetRock, JetPort, JetI/O, JetBox (sieť na báze priemyselného Ethernetu), JetWave (bezdrôtové riešenia) série HTTP sa používajú na organizáciu prístupu, konfiguráciu a správu zariadení.

ICPDAS ponúka nasledujúce vybavenie a softvér na prácu s protokolom HTTP. Ovládače rady HRAK, WinPAC, WinCon, LinPAC, ViewPAC fungujú pod operačnými systémami Windows a Linux, so zabudovaným HTTP serverom. Softvérové ​​balíky InduSoft (SCADA), ISaGRAF, Web HMI, VXCOMM, MiniOS7 Studio tiež využívajú HTTP server na komunikáciu a interakciu so zariadeniami.

Spravované prepínače, vstavané počítače a priemyselné bezdrôtové sieťové zariadenia vyrábané spoločnosťou Moha sa nezaobídu bez použitia protokolov rodiny HTTP.

Ryža. 3. Kompatibilita protokolov rodiny Modbus.

Na organizovanie interakcie medzi automatizačnými prvkami v priemyselných dátových sieťach sa široko používa komunikačný protokol Modbus. Existujú tri hlavné implementácie protokolu Modbus, dve na prenos dát cez sériové komunikačné linky, obe medené EIA/TIA-232-E (RS-232), EIA-422, EIA/TIA-485-A (RS-485) , a optické a rádiové: Modbus RTU a Modbus ASCII a pre prenos dát cez siete Ethernet cez TCP/IP: Modbus TCP.

Rozdiel medzi protokolmi Modbus ASCII a Modbus RTU je v spôsobe kódovania znakov. V režime ASCII sa údaje kódujú pomocou tabuľky ASCII, kde každý znak zodpovedá dvom bajtom údajov. V režime RTU sa dáta prenášajú vo forme 8-bitových binárnych znakov, čo poskytuje vyššiu rýchlosť prenosu dát. ASCII umožňuje oneskorenie až do 1 sekundy, na rozdiel od RTU, kde správy musia byť nepretržité. Režim ASCII má tiež zjednodušený systém dekódovania a správy údajov.

Rodina protokolov Modbus (Modbus ASCII, Modbus RTU a Modbus TCP/IP) používa rovnaký aplikačný protokol, čo zabezpečuje ich kompatibilitu. Maximálny počet sieťových uzlov v sieti Modbus je 31. Dĺžka komunikačných liniek a rýchlosť prenosu dát závisí od fyzickej implementácie rozhrania. Sieťové prvky Modbus komunikujú pomocou modelu klient-server na základe transakcií požiadaviek a odpovedí.

Sieť má zvyčajne iba jedného klienta, takzvané „hlavné“ zariadenie, a niekoľko serverov – „podriadených“ zariadení. Hlavné zariadenie iniciuje transakcie (vysiela požiadavky). Podriadené zariadenia prenášajú údaje požadované nadradeným zariadením alebo vykonávajú požadované akcie. Master môže osloviť slave jednotlivo alebo iniciovať vysielanie správy všetkým slave. Podriadené zariadenie vygeneruje správu a vráti ju ako odpoveď na požiadavku adresovanú konkrétne jemu.

Priemyselné aplikácie:

Jednoduché použitie protokolov rodiny Modbus v priemysle viedlo k ich širokému použitiu. Dnes zariadenia takmer všetkých výrobcov podporujú protokoly Modbus.

Spoločnosť ICPDAS ponúka širokú škálu komunikačných zariadení na organizovanie sietí založených na protokoloch rodiny Modbus: séria I-7000 (brány DeviceNet, servery Modbus, adresovateľné komunikačné kontroléry); programovateľné ovládače rady HRAK, WinPAC, WinCon, LinPAC, ViewPAC.

Operátorské panely vyrábané spoločnosťami Weintek a frekvenčné meniče Control Techniques využívajú na komunikáciu s ovládačmi aj protokol Modbus.

Protokoly rodiny Modbus sú tradične podporované OPC servermi SCADA systémov (Clear SCADA, Control Microsystems, InTouch Wonderware, TRACE MODE) na komunikáciu s ovládacími prvkami (ovládače, VFD, regulátory atď.).

Ryža. 4. Sieť Profibus.

V Európe sa rozšírila otvorená priemyselná sieť PROFIBUS (PROcess FIeld BUS). Spoločnosť Siemens pôvodne vyvinula prototyp tejto siete pre svoje priemyselné riadiace jednotky.

PROFIBUS kombinuje technologické a funkčné vlastnosti sériovej komunikácie na úrovni terénu. Umožňuje spojiť rôznorodé automatizačné zariadenia do jedného systému na úrovni snímačov a pohonov. Sieť PROFIBUS je založená na niekoľkých štandardoch a protokoloch, využíva výmenu dát medzi masterom a slave (protokoly DP a PA) alebo medzi viacerými mastermi (protokoly FDL a FMS).

Sieť PROFIBUS môže byť spojená s tromi vrstvami modelu OSI: fyzická, dátová a aplikačná vrstva.

Jediným protokolom pre prístup na zbernicu pre všetky verzie PROFIBUS je protokol PROFIBUS-FDL implementovaný na druhej úrovni modelu OSI. Tento protokol používa procedúru prístupu k tokenu. Rovnako ako siete založené na protokoloch Modbus, aj sieť PROFIBUS pozostáva zo zariadení typu master a slave. Hlavné zariadenie môže ovládať zbernicu. Keď má nadradené zariadenie prístupové práva na zbernicu, môže prenášať správy bez vzdialenej požiadavky. Slave zariadenia sú bežné periférne zariadenia a nemajú prístupové práva na zbernicu, to znamená, že môžu iba potvrdiť prijaté správy alebo na požiadanie preniesť správy do nadradeného zariadenia. V minimálnej konfigurácii môže sieť pozostávať buď z dvoch masterov alebo jedného master a jedného slave.

Rovnaké komunikačné kanály siete PROFIBUS umožňujú súčasné použitie viacerých protokolov prenosu dát. Pozrime sa na každú z nich.

PROFIBUS DP (Decentralized Peripheral) je protokol zameraný na zabezpečenie vysokorýchlostnej výmeny dát medzi DP master zariadeniami a distribuovanými I/O zariadeniami. Protokol sa vyznačuje minimálnou dobou odozvy a vysokou odolnosťou voči vonkajším elektromagnetickým poliam. Optimalizované pre vysokorýchlostné a nízkonákladové systémy.

PROFIBUS PA (Process Automation) je protokol na výmenu údajov so zariadeniami na úrovni terénu umiestnenými v normálnych alebo nebezpečných oblastiach. Protokol umožňuje pripojenie snímačov a akčných členov k jednej lineárnej alebo kruhovej zbernici.

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Field level message specification) je univerzálny protokol na riešenie problémov výmeny dát medzi inteligentnými sieťovými zariadeniami (ovládače, počítače/programátori, systémy rozhrania človek-stroj) na úrovni poľa. Nejaký analóg priemyselného Ethernetu, ktorý sa zvyčajne používa na vysokorýchlostnú komunikáciu medzi riadiacimi jednotkami a počítačmi vyššej úrovne.

Všetky protokoly využívajú rovnaké technológie prenosu dát a spoločnú metódu prístupu k zbernici, takže môžu fungovať na rovnakej zbernici.

Pozitívne stránky: otvorenosť, nezávislosť od dodávateľa, rozšírenosť.

Priemyselné aplikácie: organizácia komunikácie snímačov a akčných členov s ovládačom, komunikácia ovládačov a riadiacich počítačov, komunikácia so snímačmi, ovládačmi a podnikovými sieťami, v systémoch SCADA.

Prevažnú časť zariadení využívajúcich protokol PROFIBUS tvoria zariadenia od spoločnosti SIEMENS. Nedávno však tento protokol používa väčšina výrobcov. Je to do značnej miery spôsobené rozšírením riadiacich systémov založených na regulátoroch Siemens.

Ryža. 5. Sieť Profibus založená na zariadení ICP DAS.

Pre implementáciu projektov na báze PROFIBUS ponúka ICPDAS množstvo slave zariadení: PROFIBUS/Modbus brány radu GW, prevodníky PROFIBUS na RS-232/485/422 radu I-7000, moduly a vzdialené I/O rámce PROFIBUS série PROFI-8000. V súčasnosti inžinieri ICPDAS vykonávajú intenzívny vývoj v oblasti vytvárania hlavného zariadenia PROFIBUS.

Moderné metódy navrhovania činností používateľov automatizovaného riadiaceho systému sa vyvinuli v rámci systémového inžinierskeho konceptu projektovania, vďaka čomu je zohľadnenie ľudského faktora obmedzené na riešenie problémov koordinácie „vstupov“ a „výstupov“ človek a stroj. Zároveň pri analýze nespokojnosti používateľov automatizovaných riadiacich systémov je možné odhaliť, že sa často vysvetľuje nedostatkom jednotného, ​​integrovaného prístupu k návrhu interakčných systémov, prezentovaného ako komplexná, prepojená, proporcionálna úvaha. všetkých faktorov, spôsobov a metód riešenia zložitej multifaktoriálnej a multivariačnej úlohy návrhu interakčného rozhrania. Týka sa to funkčných, psychologických, sociálnych a dokonca aj estetických faktorov.

V súčasnosti možno považovať za preukázané, že hlavnou úlohou návrhu používateľského rozhrania nie je racionálne „zapadnúť“ človeka do riadiacej slučky, ale na základe úloh riadenia objektu vyvinúť systém interakcie medzi dvoma rovnakými partnermi (ľudský operátor a hardvérový a softvérový komplex ACS), racionálne riadia objekt riadenia. Ľudský operátor je uzatváracím článkom riadiaceho systému, t.j. predmet riadenia. APK (hardvérovo-softvérový komplex) ACS je implementačný nástroj jeho (prevádzkovateľskej) riadiacej (prevádzkovej) činnosti, t.j. riadiaci objekt. Automatizovaný riadiaci systém je podľa definície V.F. Vendu hybridná inteligencia, v ktorej sú prevádzkový (riadiaci) personál a agropriemyselný komplex automatizovaného riadiaceho systému rovnocennými partnermi pri riešení zložitých problémov riadenia. Rozhranie interakcie človeka s technickými prostriedkami automatizovaného riadiaceho systému možno štrukturálne znázorniť (pozri obr. 1.).

Ryža. 1. Informačná a logická schéma interakčného rozhrania

Racionálna organizácia práce operátorov automatizovaného riadiaceho systému je jedným z najdôležitejších faktorov podmieňujúcich efektívne fungovanie systému ako celku. Riadiaca práca je v drvivej väčšine prípadov nepriamou ľudskou činnosťou, keďže v podmienkach automatizovaného riadiaceho systému riadi bez „videnia“ skutočného objektu. Medzi skutočným riadiacim objektom a ľudským operátorom je objektový informačný model(spôsob zobrazovania informácií). Preto vzniká problém navrhnúť nielen prostriedky zobrazovania informácií, ale aj prostriedky interakcie medzi ľudským operátorom a technickými prostriedkami automatizovaného riadiaceho systému, t.j. problém návrhu systému, ktorý by sme mali nazvať používateľské rozhranie.

Pozostáva z APK a interakčných protokolov. Hardvérový a softvérový komplex poskytuje nasledujúce funkcie:

transformácia dát obiehajúcich v automatizovanom riadiacom systéme na informačné modely zobrazované na monitoroch (SOI - information display tools);

regenerácia informačných modelov (IM);

zabezpečenie dialógovej interakcie medzi osobou a automatizovaným riadiacim systémom;

transformácia vplyvov prichádzajúcich z PO (ľudský operátor) na dáta používané riadiacim systémom;

fyzická implementácia interakčných protokolov (harmonizácia dátových formátov, kontrola chýb a pod.).

Účelom protokolov je poskytnúť mechanizmus na spoľahlivé a spoľahlivé doručovanie správ medzi ľudským operátorom a SOI a následne medzi PO a riadiacim systémom. Protokol- ide o pravidlo, ktoré definuje interakciu, súbor postupov na výmenu informácií medzi paralelnými procesmi v reálnom čase. Tieto procesy (fungovanie agropriemyselného komplexu automatizovaného systému kontroly a prevádzkové činnosti subjektu kontroly) sa vyznačujú po prvé absenciou pevných časových vzťahov medzi vznikom udalostí a po druhé absenciou tzv. vzájomná závislosť medzi udalosťami a činmi pri ich výskyte.

Funkcie protokolu súvisia s výmenou správ medzi týmito procesmi. Formát a obsah týchto správ tvoria logické charakteristiky protokolu. Pravidlá pre vykonávanie procedúr určujú akcie vykonávané procesmi, ktoré sa spoločne podieľajú na implementácii protokolu. Súbor týchto pravidiel je procesnou charakteristikou protokolu. Pomocou týchto konceptov môžeme teraz formálne definovať protokol ako súbor logických a procedurálnych charakteristík komunikačného mechanizmu medzi procesmi. Logická definícia tvorí syntax a procedurálna definícia tvorí sémantiku protokolu.

Generovanie obrazu pomocou APC umožňuje získať nielen dvojrozmerné obrazy premietané na rovinu, ale aj realizovať trojrozmernú grafiku pomocou rovín a plôch druhého rádu s prenosom textúry povrchu obrazu.

Pri vytváraní komplexných automatizovaných riadiacich systémov má vývoj softvéru veľký význam, pretože Je to softvér, ktorý vytvára inteligenciu počítača, ktorý rieši zložité vedecké problémy a riadi najzložitejšie technologické procesy. V súčasnosti pri tvorbe takýchto systémov výrazne narastá úloha ľudského faktora a následne aj ergonomická podpora systému. Hlavnou úlohou ergonomickej podpory je optimalizovať interakciu medzi človekom a strojom nielen počas prevádzky, ale aj pri výrobe a likvidácii technických komponentov. Pri systematizácii prístupu k návrhu používateľského rozhrania teda môžeme uviesť niekoľko základných funkčných úloh a princípov návrhu, ktoré by mal systém riešiť.

Princíp minimálnej pracovnej sily vývojár a používateľ softvéru, ktorý má dva aspekty:

minimalizácia nákladov na zdroje na strane vývojára softvéru, čo sa dosiahne vytvorením určitej metodiky a technológie tvorby charakteristickej pre konvenčné výrobné procesy;

minimalizácia nákladov na zdroje na strane užívateľa, t.j. PO by mala vykonávať len prácu, ktorá je nevyhnutná a nemôže ju vykonať systém, nemalo by dochádzať k opakovaniu už vykonanej práce a pod.

Úlohou maximálneho vzájomného porozumenia užívateľ a agropriemyselný komplex reprezentovaný vývojárom softvéru. Tie. PO by sa nemala zapájať napríklad do vyhľadávania informácií alebo informácie zobrazené na zariadení na ovládanie videa by nemali vyžadovať prekódovanie alebo dodatočnú interpretáciu zo strany používateľa.

Používateľ musí zapamätať si čo najmenej informácií, pretože to znižuje schopnosť súkromného podniku robiť operatívne rozhodnutia.

Princíp maximálnej koncentrácie užívateľa o riešenom probléme a lokalizácii chybových hlásení.

Princíp účtovania odborných zručnostíľudský operátor. To znamená, že pri vývoji systému sa na základe niektorých počiatočných údajov o možnom kontingente kandidátov špecifikovaných v technických špecifikáciách navrhne „ľudský komponent“ s ohľadom na požiadavky a charakteristiky celého systému a jeho podsystémov. Vytvorenie konceptuálneho modelu interakcie medzi človekom a technickými prostriedkami automatizovaného riadiaceho systému znamená uvedomenie si a zvládnutie algoritmov pre fungovanie subsystému „človek - technické prostriedky“ a zvládnutie odborných zručností v interakcii s počítačom.

kľúč na tvorbu efektívne rozhranie je v pôste, koľko to len pôjde, operátorova prezentácia jednoduchého koncepčného modelu rozhrania. Zdieľaný používateľský prístup to dosahuje prostredníctvom konzistentnosti. Koncepcia konzistencie spočíva v tom, že pri práci s počítačom si používateľ vytvára systém očakávaní rovnakých reakcií na rovnaké akcie, čo neustále posilňuje používateľský model rozhrania. Konzistentnosť tým, že umožňuje dialóg medzi počítačom a ľudským operátorom, môže znížiť množstvo času, ktorý používateľ potrebuje na naučenie sa rozhrania a jeho použitie na vykonanie úlohy.

Konzistencia je vlastnosť rozhrania na zlepšenie vnímania používateľov. Ďalšou súčasťou rozhrania je vlastnosť jeho konkrétnosti a jasnosti. Robí sa to aplikáciou panelového plánu, použitím farieb a iných výrazových techník. Nápady a koncepty sú potom fyzicky vyjadrené na obrazovke, s ktorou používateľ priamo interaguje.

V praxi prvotnému návrhu predchádza návrh používateľského rozhrania na vysokej úrovni, ktorý nám umožňuje identifikovať požadovanú funkcionalitu vytváranej aplikácie, ako aj vlastnosti jej potenciálnych používateľov. Špecifikované informácie možno získať analýzou technických špecifikácií pre automatizovaný riadiaci systém (ACS) a prevádzkovej príručky (OM) pre objekt riadenia, ako aj informácií získaných od používateľov. Za týmto účelom sa vykonáva prieskum potenciálnych operátorov a operátorov pracujúcich na objekte neautomatizovaného riadenia.

Po určení cieľov a cieľov, ktorým čelia, prejdú do ďalšej fázy návrhu. Táto fáza je spojená s tvorbou používateľských scenárov. Scenár je popis akcií vykonaných používateľom na vyriešenie konkrétneho problému na ceste k dosiahnutiu jeho cieľa. Je zrejmé, že určitý cieľ možno dosiahnuť riešením množstva problémov. Každý z nich môže užívateľ vyriešiť niekoľkými spôsobmi, preto je potrebné vygenerovať niekoľko scenárov. Čím viac ich je, tým menšia je pravdepodobnosť, že niektoré kľúčové objekty a operácie budú vynechané.

Zároveň má vývojár informácie potrebné na formalizáciu funkčnosti aplikácie. A po vygenerovaní scenárov je známy zoznam jednotlivých funkcií. V aplikácii je funkcia reprezentovaná funkčným blokom s príslušným formulárom obrazovky. Je možné, že sa niekoľko funkcií spojí do jedného funkčného bloku. V tejto fáze je teda stanovený požadovaný počet obrazoviek. Je dôležité definovať navigačné vzťahy funkčných blokov. V praxi je najvhodnejší počet spojení pre jeden blok nastavený na tri. Niekedy, keď je postupnosť funkcií presne definovaná, je možné vytvoriť procedurálne spojenie medzi zodpovedajúcimi funkčnými blokmi. V tomto prípade sa ich obrazovkové formy volajú postupne jedna od druhej. Nie vždy k takýmto prípadom dochádza, preto sa navigačné prepojenia tvoria buď na základe logiky spracovania údajov, s ktorými aplikácia pracuje, alebo na základe postrehov používateľov (triedenie kariet). Navigačné spojenia medzi jednotlivými funkčnými blokmi sú zobrazené na schéme navigačného systému. Navigačné schopnosti v aplikácii sú sprostredkované prostredníctvom rôznych navigačných prvkov.

Hlavným navigačným prvkom aplikácie je hlavné menu.Úloha hlavného menu je tiež skvelá, pretože vykonáva interaktívnu interakciu v systéme používateľ-aplikácia. Menu navyše nepriamo plní funkciu zaškolenia používateľa na prácu s aplikáciou.

Tvorba menu začína analýzou funkcií aplikácie. Na tento účel sa v rámci každého z nich rozlišujú samostatné prvky: operácie vykonávané používateľmi a objekty, na ktorých sa tieto operácie vykonávajú. V dôsledku toho je známe, ktoré funkčné bloky by mali používateľovi umožniť vykonávať aké operácie na ktorých objektoch. Je vhodné vybrať operácie a objekty na základe používateľských scenárov a funkčnosti aplikácie. Vybrané prvky sú zoskupené do spoločných sekcií hlavného menu. K zoskupovaniu jednotlivých prvkov dochádza v súlade s predstavami o ich logickom prepojení. teda hlavné menu môže mať kaskádové menu, pri výbere ľubovoľnej sekcie. Kaskádová ponuka zodpovedá zoznamu podsekcií hlavnej sekcii.

Jednou z požiadaviek na menu je ich štandardizácia, ktorej účelom je vytvorenie stabilného užívateľského modelu pre prácu s aplikáciou. Z hľadiska štandardizácie existujú požiadavky, ktoré sa týkajú umiestnenia nadpisov sekcií, obsahu sekcií často používaných v rôznych aplikáciách, formy nadpisov, organizácie kaskádových ponúk atď. Najvšeobecnejšie štandardizačné odporúčania sú nasledovné:

skupiny funkčne súvisiacich sekcií sú oddelené oddeľovačmi (čiara alebo prázdne miesto);

nepoužívajte frázy v názvoch sekcií (najlepšie nie viac ako 2 slová);

Názvy sekcií začínajú veľkým písmenom;

názvy sekcií ponuky spojené s volaním dialógových okien sa končia elipsou;

názvy sekcií ponuky, ktoré obsahujú kaskádové ponuky, končia šípkou;

na prístup k jednotlivým častiam ponuky použite klávesové skratky. Sú zvýraznené podčiarknutím;

umožňujú používanie „klávesových skratiek“, zodpovedajúce kombinácie klávesov sa zobrazujú v nadpisoch častí ponuky;

povoliť zahrnutie ikon do ponuky;

zmenené farby indikujú neprístupnosť niektorých častí menu pri práci s aplikáciou;

umožňujú zneviditeľniť neprístupné časti.

Niektoré časti ponuky sú nedostupné z nasledujúcich dôvodov. Hlavná ponuka je statická a na obrazovke je prítomná počas celej doby práce s aplikáciou. Pri práci s rôznymi formami obrazovky (interakciou s rôznymi funkčnými blokmi) teda nie všetky časti ponuky dávajú zmysel. Takéto úseky sú vo všeobecnosti neprístupné. Preto v závislosti od kontextu úloh, ktoré používateľ rieši (niekedy od kontextu samotného používateľa), hlavné menu aplikácie vyzerá inak. Je zvykom hovoriť o tak odlišných vonkajších zobrazeniach ponuky, ako sú rôzne stavy ponuky. Na rozdiel od skôr zostaveného diagramu navigačného systému, ktorý potrebuje hlavne vývojár, používateľ priamo interaguje s menu. Menu určuje počet okien a ich typ. Celé rozhranie je sprevádzané varovnými oknami, oknami s nápovedami a oknami sprievodcu, ktoré určujú postupnosť akcií používateľa pri vykonávaní určitých potrebných operácií.

softvér ACS čs je klient-server riešenie postavené na platforme MS SQL Server verzie 2005 a vyššej a poskytuje oddelenie prístupových práv k dátam z metrologickej služby podnikov. Verzie komplexu ACS MS sú poskytované pre prácu s jednou aj distribuovanou databázou (objem databázy - až 150 000 SI). Funkcionalita automatizovaného riadiaceho systému MS zabezpečuje účtovníctvo, plánovanie, riadenie údržby a analýzu stavu prístrojového parku. Špeciálna úloha „Prevzatie-výdaj meradiel“ pre kalibračné laboratórium umožňuje minimalizovať mzdové náklady na zadávanie údajov a prípravu podkladov na základe výsledkov servisu. Užívateľské práva pre prácu v rôznych dátových sekciách konfiguruje administrátor MS ACS v závislosti od špecifík metrologickej servisnej organizácie.

Rozhranie ACS MS vám umožňuje v závislosti od úlohy prijímať akékoľvek informačné časti údajov a vytvárať o nich správy. Univerzálny filter je doplnený o zjednodušenú funkciu vzorkovania. Pri prispôsobovaní formulára obrazovky sa poskytujú nasledujúce stupne voľnosti: používateľská definícia požadovanej sady kariet, stĺpcov, ako aj ich poradie a šírka, triedenie údajov podľa ľubovoľnej kombinácie stĺpcov a ľubovoľný výber údajov v tabuľke. Udalosti strojárstva, opravy, poruchy, údržba sú zobrazené na obrazovke v tabuľkovej forme s možnosťou analyzovať nahromadené štatistiky.

Elektronický pas SI okrem základných účtovných informácií a služobných predpisov obsahuje:

• História udalostí v prevádzke.
• Zoznam komponentových zariadení (ak ide o pas pre súpravu alebo kanál).
• Odkazy na pasy kanálov alebo komplexov (ak je zariadenie súčasťou kanála).
• Súbor meraných parametrov.
• Množstvo drahých kovov.
• Ďalšie charakteristiky si.

Správca MS ACS určí účtovnú politiku a nakonfiguruje obraz pasu, pričom skryje nepotrebné polia a karty.

Metrologické plány kontroly a opráv je možné generovať pomocou overovacích (opravných) cyklov. Vytvára sa plán údržby. Na základe harmonogramov a taríf uložených v databáze sa vypočítajú plánované náklady na údržbu. Mzdové náklady na vykonávanie údržby sú vypočítané na základe harmonogramov a časových štandardov uložených v databáze.

Reporty v automatizovanom riadiacom systéme MS sú generované pomocou generátora FastReport; konfiguruje sa množina a šírka stĺpcov, písmo, farba atď.; zostavy sa ukladajú vo formátoch rtf, xls, html. Knižnicu správ, ktorá je súčasťou dodávky MS ACS, je možné doplniť podľa požiadaviek užívateľa.