
- •7(8).092501 «Автоматизированное управление
- •Содержание
- •Глава 6 общая структура ПрограммноГо обеспечениЯ асу тп 84
- •Глава 7 Принципы проектирования пользовательского интерфейса 93
- •Глава 8 Надежность систем автоматизации 97
- •Глава 9 Средства самодиагностики и восстановления 123
- •Глава 10 Метрологическое обеспечение асу тп 129
- •Глава 1 Общая характеристика асу тп
- •1.1 Термины и определения
- •1.2 Функции асу тп
- •I. Информационные
- •II. Управляющие:
- •III. Вспомогательные:
- •1.3 Состав асутп
- •1.4 Классификация асу тп
- •Глава 2 Концепция построения асу тп
- •2.1 Особенности систем цифрового управления
- •2.2 Концепция построения асутп
- •2.3 Аппаратная платформа контроллеров
- •Глава 3 Организация разработки по асу тп
- •3.1 Стадии создания асу тп
- •3.2 Этапы создания специализированного программного и информационного обеспечения (спио)
- •3.3 Техническое задание на разработку спио
- •3.4 Технический проект спио
- •3.5 Программы и программные документы спио
- •Глава 4 Информационное обеспечение асу
- •4.1 Общие положения
- •4.1.1 Цепочка прохождения информационного сигнала о ходе тп:
- •4.1.2 Схемы связи с датчиками (о параметрах тп)
- •4.2 Вход и выход технологических процессов
- •4.3 Бинарные и цифровые датчики
- •4.4 Аналоговые датчики
- •4.5 Датчики движения
- •4.6 Датчики силы, момента и давления
- •4.7 Датчики приближения
- •4.8 Согласование и передача сигналов
- •4.8 Устройства связи с объектом
- •Глава 5 Алгоритмическое и программное обеспечение задач контроля и первичной обработки информации
- •5.1 Назначение алгоритмов контроля
- •5.2 Аналитическая градуировка (масштабирование) и коррекция показаний датчиков
- •5.3 Фильтрация и сглаживание
- •5.4 Достоверность исходных данных и аварийная сигнализация
- •5.5 Интерполяция и экстраполяция
- •5.6 Статистическая обработка экспериментальных данных
- •5.7 Дискретизация технологической информации.
- •5.8 Задачи характеризации
- •5.10 Структура данных для обработки измерений
- •Глава 6 общая структура ПрограммноГо обеспечениЯ асу тп
- •6.1 Особенности объектов автоматизации черной металлургии
- •6.2 Асу тп как система функциональных задач
- •6.3 Факторы, определяющие качество специального программного обеспечения
- •6.4 Основные требования и структура спо асутп
- •6.5 Основные подсистемы спо асутп
- •Назначение алгоритмов контроля.
- •Глава 7 Принципы проектирования пользовательского интерфейса
- •7.1 Основные требования
- •7.2 Дизайн операторского интерфейса
- •7.3 Виды видеокадров асутп
- •Глава 8 Надежность систем автоматизации
- •8.1 Общие сведения о надежности автоматизируемых систем
- •Показатели надежности систем
- •Показатели надежности восстанавливаемых систем
- •8.4 Принципы описания надежности асутп. Отказы ас
- •8.6 Общая характеристика условий работы автоматических систем
- •8.7 Методы повышения надежности автоматических систем
- •8.7.1 Повышение надежности при проектировании
- •Глава 9 Средства самодиагностики и восстановления
- •Глава 10 Метрологическое обеспечение асу тп
- •10.1 Асу тп как объект метрологического обеспечения
- •10.2 Метрологическая аттестация асу тп
7.2 Дизайн операторского интерфейса
Обычно разработку АРМ выполняют технологи и инженеры по автоматизации. Первые ориентируются на технологические схемы, вторые пользуются решениями, принятыми на фирме или в инструментальных системах проектирования. Для создания качественного операторского интерфейса целесообразно пользоваться следующими практическими рекомендациями профессиональных дизайнеров.
Плотность заполнения экрана:
оставлять пустой примерно половину экрана;
оставлять в таблице пустую строку после пятой строки и 4-5 пробелов между столбцами..
Привлечение внимания:
размещать элементы, реализующие основную идею шага работы, в части экрана, которая визуально отличается, или в верхнем левом углу экрана, так как глаз сканирует с этой части экрана;
следует визуально объединять логически взаимосвязанные элементы; например, рамкой, цветом;
текстовые сообщения группировать справа, изображения - слева, это объясняется особенностями восприятия соответствующей информации левым и правым полушариями мозга.
Шрифт: использовать ограниченное количество шрифтов и стилей.
Цвет - учитывать влияние цвета на работоспособность оператора:
голубой и зеленый успокаивают, желтый вселяет оптимизм, коричневый угнетает, красный и фиолетовый вызывают тревогу, черный способствует возникновению головных болей, но снижает число ошибок;
учитывать, что объекты одного цвета воспринимаются как взаимосвязанные;
отдавать предпочтение пастельным тонам;
ограничивать количество применяемых цветов.
Анализ показывает, что со временем дизайн операторского интерфейса меняется. Основные причины изменений: развитие устройств отображения информации, последние достижения в области психологии и дизайна, появление новых технических средств и увеличение функциональных возможностей АСУТП.
В системах 70-х годов изображение выполнялось на черном фоне яркими белыми или цветными линиями. При работе операторы уменьшали резкость изображения, многие жаловались на сильное утомление и головные боли к концу рабочего дня.
В настоящее время доминируют пастельные тона. Заполнение экрана в первых АСУТП было неплотным, количество видеограмм слишком большим, что затрудняло поиск информации.
Снижение числа видеограмм за счет повышения плотности заполнения экрана приводит к слишком мелкому изображению объектов (цифровых полей, командных кнопок). Это увеличивает нагрузку на глаза операторов и затрудняет позиционирование маркеров при вводе данных.
7.3 Виды видеокадров асутп
Вся информация о ТП отображается оператору-технологу на экране мониторов в виде видеокадров (встречаются синонимы: видеограмма, видеоформа) с различной информацией, обычно в графическом виде. Некоторые АСУ ТП могут охватывать большой участок, начиненный различными агрегатами (пример: многоклетевой прокатный стан с рольгангами и вспомогательным оборудованием), агрегат (например, АСУТП агрегатом горячего непрерывного цинкования) и т.д. Поэтому количество видеокадров может достигать до 1000 и более. В среднем на каждую систему в металлургии до 15-20 основных (часто используемых) и до 150 остальных.
Информация в видеокадрах может дублироваться в зависимости от назначения Видеокадры. Работать с таким объемом информации достаточно сложно во время разработки и эксплуатации.
На этапе проектирования интерфейса основном используются SCADA-программы известных производителей или самостоятельной разработки.
Несмотря на большое количество видеокадров в системах, можно условно выделить следующие типы:
Графические видеокадры ТП. На них показываются текущие значение параметров режима работы и состояние оборудования, обычно на фоне упрощенного изображение объекта. Такие Видеокадры строятся по иерархическому принципу: от обзора всего производства, участка к стадии, узлу, группе оборудования, отдельному виду оборудования. Степень детализации зависит от сложности ТП и количества оборудования. Данный тип видеокадров как правило является строго информационным, т.е. не представляющими обмен информации с оператором.
Видеокадры состояния локальной системы регулирования. На этих видеокадрах отображаются параметры систем регулирования в классическом или графическом режиме работы монитора. Оператору технологу предоставляется возможность для любой САР изменять режим работы (автомат/ручное), заданное значение для систем стабилизации, положения РО. Кроме того, в специальном режиме допуска к таким видеокадрам можно изменять структуру и настройки регулятора. Такие видеокадры в принципе является альтернативой использования ряда технических средств: задатчиков, БРУ, и других. К этим видеокадрам обычно привязываются сигнализация и блокировки (минимальное, максимальное, среднее, значение отсечки).
Видеокадры контроля и управления работой оборудования. На этих видеокадрах выводится информация о параметрах работы оборудования и системе управления работой оборудования, если они имеются, в классическом или графическом виде. Оператор имеет возможность с помощью таких видеокадров изменить режим работы оборудования (выключить, включить, специальный режим работы). Эти видеокадры обычно сопровождаются информацией об оборудовании (сопротивление изоляции, состояние заземления, сопротивление изоляции, токи и напряжения электрических машин, температура подшипников, расход смазки, токи утечки и пр.).
Видеокадры технологической сигнализации. Эти Видеокадры отражают сообщения о технологических событиях: пуск, остановка, выход параметров за границу, изменение режима работы САР, включение или выключение выдачи управляющих воздействий от верхнего уровня и другое.
Видеокадры аварийной сигнализации. Выдаются сообщения, характеризующие текущую ситуацию на объекте, и, если она аварийная, информацию об аварии. Эта форма может также содержать историю аварийных сообщений в хронологическом порядке.
Видеокадр типа тренд. На таком видеокадре может отображаться изменения технологического параметра за определенный промежуток времени, например, от текущего времени на n минут (часов, смен, суток) назад или за другой период по выбору. Графики трендов рекомендуется снабжать качественными комментариями, а внештатные ситуации выделять цветом.
Видеокадр контроля качества продукции. На такой видеокадр обычно выдается информация о параметрах исходного сырья и параметрах готовой продукции.
Набор видеокадров также может включать специфические для данного технологического процесса рисунки, данные, графики: технико-экономические показатели, показатели работы оборудования, учет ремонта оборудования и др.