Conferencias ACS TP de interfaz hombre-máquina. Breves características de las interfaces ACS TP

INTRODUCCIÓN

Los métodos modernos de diseño de las actividades de los usuarios de ACS se han desarrollado en el marco del concepto de diseño sistemático, por lo que el factor humano se limitó a resolver los problemas de coordinación.
"Entradas" y "salidas" de hombre y máquina. Al mismo tiempo, al analizar la insatisfacción de los usuarios de ACS, es posible revelar que muchas veces se explica por la falta de un enfoque unificado e integrado para el diseño de sistemas de interacción.

El uso de un enfoque sistemático le permite tener en cuenta muchos factores de muy diferente naturaleza, identificar aquellos que tienen el mayor impacto en términos de los objetivos y criterios existentes en todo el sistema, y \u200b\u200bencontrar formas y métodos de impacto efectivo sobre ellos.
El enfoque sistemático se basa en la aplicación de una serie de conceptos y disposiciones básicos, entre los que se pueden destacar los conceptos de un sistema, la subordinación de los objetivos y criterios de los subsistemas a los objetivos y criterios generales del sistema, etc. El enfoque sistemático nos permite considerar el análisis y síntesis de objetos de diferente naturaleza y complejidad desde un único punto de vista, identificando los rasgos característicos más importantes del funcionamiento del sistema y teniendo en cuenta los factores más significativos para todo el sistema. La importancia del enfoque de sistemas es especialmente grande en el diseño y operación de sistemas como los sistemas de control automatizado (ACS), que son esencialmente sistemas hombre-máquina, donde una persona desempeña el papel de sujeto de control.

Un enfoque sistemático del diseño es una consideración compleja, interrelacionada y proporcional de todos los factores, formas y métodos de resolver un problema multifactorial y multivariado complejo de diseñar una interfaz de interacción. A diferencia de la ingeniería clásica y el diseño técnico, cuando se utiliza el enfoque de sistema, se tienen en cuenta todos los factores del sistema que se está diseñando: funcional, psicológico, social e incluso estético.

La automatización del control conlleva inevitablemente la implementación de un enfoque sistemático, ya que presupone la presencia de un sistema autorregulado con entradas, salidas y un mecanismo de control. El concepto mismo de un sistema de interacción indica la necesidad de considerar el entorno en el que debe funcionar. Por lo tanto, el sistema de interacción debe considerarse como parte de un sistema más grande: ACS en tiempo real, mientras que este último es un sistema de un entorno controlado.

En la actualidad, se puede considerar probado que la tarea principal de diseñar una interfaz de usuario no es "encajar" racionalmente a una persona en un circuito de control, sino desarrollar un sistema de interacción entre dos socios iguales (operador humano y complejo de hardware y software
ACS), gestionando racionalmente el objeto de gestión.
ÁREA TEMÁTICA

Entonces, es obvio que el operador humano es el eslabón de cierre del sistema de control, es decir el tema de la gestión, y el AIC (complejo de hardware y software) de la ACS es una herramienta para la implementación de sus actividades de gestión (operativas), es decir objeto de gestión. Según la definición de V.F. Venda, ACS es una inteligencia híbrida, en la que el personal operativo (gerencial) y el AIC de ACS son socios iguales en la resolución de problemas de gestión complejos.

La organización racional del trabajo de los operadores de AWP es uno de los factores más importantes que determinan el funcionamiento eficaz del sistema en su conjunto. En la inmensa mayoría de los casos, el trabajo gerencial es una actividad mediada de una persona, ya que en las condiciones de un sistema de control automatizado se maneja sin ver el objeto real. El modelo de información del objeto (medio para mostrar información) se ubica entre el objeto de control real y el operador humano. Por tanto, surge el problema de diseñar no solo los medios de visualización de información, sino también los medios de interacción del operador humano con los medios técnicos del ACS, es decir. un problema de diseño del sistema que deberíamos llamar interfaz de usuario.

La interfaz de la interacción humana con los medios técnicos del ACS se puede representar estructuralmente (ver Fig. 1). Consta de AIC y protocolos de comunicación. El complejo de hardware y software proporciona las siguientes funciones:

1. Conversión de los datos que circulan en el APC ACS en modelos de información mostrados en monitores (SOI - medios de visualización de información);

2. regeneración de modelos de información (IM);

3. Asegurar la interacción de diálogo de una persona con el TC de la AEC;

4. transformación de influencias provenientes del CHO (operador humano) en datos utilizados por el sistema de control;

5. Implementación física de protocolos de interacción (coordinación de formatos de datos, control de errores, etc.).

El propósito de los protocolos es proporcionar un mecanismo para la entrega de mensajes confiable y confiable entre el operador humano y el SOI y, por lo tanto, entre el CHO y el sistema de control. Un protocolo es una regla que define la interacción, un conjunto de procedimientos para intercambiar información entre procesos en ejecución paralela en tiempo real. Estos procesos (el funcionamiento del APC ACS y las actividades operativas del sujeto de control) se caracterizan, en primer lugar, por la ausencia de relaciones temporales fijas entre el inicio de los eventos y, en segundo lugar, por la ausencia de interdependencia entre los eventos y las acciones cuando ocurren.

Las funciones de protocolo están asociadas con el intercambio de mensajes entre estos procesos. El formato y contenido de estos mensajes forman las características lógicas del protocolo. Las reglas para la ejecución de procedimientos determinan aquellas acciones que son realizadas por los procesos que participan conjuntamente en la implementación del protocolo. El conjunto de estas reglas es una característica de procedimiento del protocolo. Usando estos conceptos, ahora podemos definir formalmente un protocolo como un conjunto de características lógicas y de procedimiento de un mecanismo de comunicación entre procesos. La definición lógica constituye la sintaxis y la definición de procedimiento constituye la semántica del protocolo.

Generar una imagen usando el AIC le permite obtener no solo imágenes bidimensionales proyectadas en un plano, sino también realizar una imagen gráficos tridimensionales utilizando planos y superficies de segundo orden con la transferencia de la textura superficial de la imagen.

Dependiendo del tipo de imagen reproducida, se deben distinguir los requisitos para el alfabeto del IM, para el método de formación de símbolos y para el tipo de uso de elementos de imagen. El alfabeto utilizado caracteriza el tipo de modelo, sus capacidades pictóricas. Está determinado por la clase de problemas a resolver, está fijado por el número y tipo de signos, el número de gradaciones de brillo, la orientación de los símbolos, la frecuencia de parpadeo de la imagen, etc.

El alfabeto debe proporcionar la construcción de cualquier modelo de información dentro de la clase mostrada. También es necesario esforzarse por reducir la redundancia del alfabeto.

Los métodos de formación de señales se clasifican según los elementos de imagen utilizados y se dividen en modelado, sintetizador y generación. Para un letrero que se forma en una pantalla CRT, es preferible el formato de matriz.

La observación del monitor permite al usuario construir una imagen del modo del sistema, la cual se forma en base al entrenamiento, entrenamiento y experiencia (modelo conceptual), por lo tanto, es posible comparar esta imagen con la imagen teórica de acuerdo con la situación.
El requisito de adecuación, isomorfismo, similitud de la estructura espacio-temporal de los objetos de control mostrados y el entorno determina la eficacia del modelo.

La imagen se reproduce en función de su representación digital, que está contenida en un bloque de memoria llamado búfer de actualización.

Figura: 1. Diagrama lógico de información de la interfaz de interacción.

MODELO DE INFORMACIÓN: INFORMACIÓN DE ENTRADA Y SALIDA

El modelo de información, que es una fuente de información para el operador, a partir del cual forma la imagen de la situación real, por regla general, incluye una gran cantidad de elementos. Dada la diferente naturaleza semántica de los elementos utilizados, el modelo de información se puede presentar como un conjunto de elementos interrelacionados:

D ^ (Dn), donde Rj es el conjunto de elementos del modelo de información del j-ésimo grupo, n \u003d 1, ... N; k \u003d 1, ... K.

El número de grupos de elementos del modelo de información viene determinado por el grado de detalle en la descripción de los estados y condiciones de funcionamiento del objeto de control. Por regla general, un elemento del modelo de información está asociado con algún parámetro del objeto de control. Junto a esto, un modelo de información de tipo gráfico puede considerarse como una imagen gráfica compleja. Los elementos del modelo de información actúan aquí como elementos de imagen. Cualquier imagen consta de un determinado conjunto de primitivas gráficas, que son un elemento gráfico arbitrario con propiedades geométricas. Las letras (alfanuméricas y cualquier otro símbolo) también pueden actuar como primitivas.

La colección de primitivas gráficas que el operador puede manipular como un todo se denomina segmento de información mostrada. Junto a un segmento, se suele utilizar el concepto de objeto gráfico, que se entiende como un conjunto de primitivas que tienen las mismas propiedades visuales y estado, y también se identifican con el mismo nombre.
Al organizar el proceso de procesamiento de información en sistemas de visualización, manipularemos los siguientes conceptos:

6. Información estática: información que es relativamente estable en términos de contenido y se utiliza como fondo. Por ejemplo, una cuadrícula, un plano, un terreno, etc.

7. Información dinámica: información que es variable en un determinado intervalo de tiempo por contenido o posición en la pantalla. La información dinámica real es a menudo una función de algunos parámetros aleatorios.

Esta división se considera muy arbitraria. A pesar de esto, al diseñar sistemas reales La visualización de información se resuelve sin dificultad.

Al crear sistemas de control automatizados complejos, el desarrollo de software es de gran importancia, ya que exactamente software crear inteligencia informática que resuelva problemas científicos complejos, controle los procesos tecnológicos más complejos. Actualmente, al crear dichos sistemas, el papel del factor humano y, en consecuencia, el soporte ergonómico del sistema, está aumentando significativamente. La tarea principal del soporte ergonómico es optimizar la interacción entre el hombre y la máquina, no solo durante el funcionamiento, sino también durante la fabricación y eliminación de componentes técnicos. Entonces, al sistematizar el enfoque de diseño de la interfaz de usuario, podemos citar algunas tareas funcionales básicas y principios de construcción que un lenguaje de programación moderno debería resolver y que Delphi maneja con éxito:

El principio de esfuerzo mínimo de trabajo, que tiene dos vertientes:

8. minimización de los costos de recursos por parte del desarrollador de software, lo que se logra mediante la creación de una determinada metodología y tecnología de creación, inherente a los procesos de producción convencionales;

9. minimización de los costos de recursos por parte del usuario, es decir El CHO debe realizar solo el trabajo que es necesario y no puede ser realizado por el sistema, no debe haber repeticiones de trabajo ya realizado, etc.

La tarea del máximo entendimiento mutuo. Aquellos. El CHO no debe participar, por ejemplo, en la búsqueda de información, o la información mostrada en la pantalla no debe requerir conversión o interpretación adicional por parte del usuario.

El usuario debe memorizar la menor cantidad de información posible, ya que esto reduce la capacidad del CHO para tomar decisiones operativas.

El principio de máxima concentración del usuario en el problema que se resuelve y la localización de mensajes de error.
QUÉ ENTENDER POR INTERFAZ

La interfaz de usuario es la comunicación entre humanos y computadoras. El acceso general de usuarios son reglas que explican el diálogo en términos de elementos comunes, como reglas para presentar información en una pantalla y reglas para tecnología interactiva, como reglas sobre cómo un operador humano responde a lo que se muestra en una pantalla. En este proyecto de curso, consideraremos el estándar OTP de IBM desarrollado en conjunto con MICROSOFT para la clase de máquinas "RS-AT".

COMPONENTES DE INTERFAZ

En un nivel práctico, una interfaz es un conjunto de técnicas estándar para interactuar con la tecnología. A nivel teórico, una interfaz tiene tres componentes principales:

1. La forma en que la máquina se comunica con el operador humano.

2. La forma en que un operador humano se comunica con una máquina.

3. La forma en que se presenta la interfaz de usuario.

MAQUINA A USUARIO

La forma en que la máquina se comunica con el usuario (lenguaje de presentación) está determinada por la aplicación de la máquina (sistema de software de aplicación).
La aplicación controla el acceso a la información, el procesamiento de la información, la presentación de la información en una forma comprensible para el usuario.

USUARIO A MÁQUINA

El usuario debe reconocer la información presentada por la computadora, comprenderla (analizarla) y pasar a la respuesta. La respuesta se realiza a través de una tecnología interactiva, cuyos elementos pueden ser acciones como seleccionar un objeto con una tecla o un mouse. Todo esto constituye la segunda parte de la interfaz, es decir, el lenguaje de acción.

CÓMO PIENSA EL USUARIO

Los usuarios pueden comprender la interfaz de la máquina, lo que hace y cómo funciona. Algunas de estas percepciones las forman los usuarios como resultado de la experiencia con otras máquinas, como una impresora, calculadora, videojuegos y un sistema informático. Una buena interfaz de usuario aprovecha esta experiencia. Las representaciones más avanzadas se forman a partir de la experiencia del usuario con la propia interfaz. La interfaz ayuda a los usuarios a desarrollar vistas que luego se pueden utilizar cuando se trabaja con otras API.

INTERFAZ CONSISTENTE

La clave para crear una interfaz eficaz es desarrollar lo más rápido posible un modelo de interfaz conceptual simple para los operadores. El acceso de usuario general hace esto a través de la coherencia. El concepto de coherencia es que cuando se trabaja con una computadora, el usuario forma un sistema de esperar las mismas reacciones a las mismas acciones, lo que refuerza constantemente el modelo de interfaz de usuario. La coherencia al permitir el diálogo entre la computadora y el operador humano puede reducir la cantidad de tiempo que el usuario tarda tanto en aprender la interfaz como en usarla para realizar el trabajo.

La coherencia es una propiedad de una interfaz para aprovechar las vistas personalizadas. Otro componente de la interfaz es la propiedad de su concreción y claridad. Esto se hace aplicando un plano de panel, utilizando colores y otras técnicas expresivas. Las ideas y conceptos adquieren entonces expresión física en la pantalla, con la que el usuario interactúa directamente.

CONSISTENCIA - TRES DIMENSIONES:

Decir que la interfaz es consistente es como decir que algo es más grande que algo. Nos vemos obligados a preguntar: "¿Más que qué?" Cuando decimos que se ha acordado una interfaz, nos vemos obligados a preguntar: "¿De acuerdo en qué?" Debe mencionarse alguna dimensión.

Una interfaz se puede alinear con tres categorías o dimensiones amplias: física, sintáctica y semántica.

4. La consistencia física se refiere al hardware: distribución del teclado, distribución de las teclas, uso del mouse. Por ejemplo, habrá consistencia física para la tecla F3 si siempre está en el mismo lugar independientemente del uso del sistema. Del mismo modo, será físicamente consistente seleccionar un botón en un mouse si siempre está colocado debajo del dedo índice.

5. La coherencia sintáctica se refiere a la secuencia y el orden en que los elementos aparecen en la pantalla (lenguaje de presentación) y la secuencia de solicitudes de acción (lenguaje de acción).

Por ejemplo: habrá consistencia sintáctica si el título del panel siempre está centrado y en la parte superior del panel.

6. La consistencia semántica se refiere al significado de los elementos que componen una interfaz. Por ejemplo, ¿qué significa "Salir"? ¿De dónde salen los usuarios y qué sucede entonces?

CONSISTENCIA INTERSISTEMA

El acceso de usuario general contiene definiciones para todos los elementos y tecnología interactiva. Pero estas definiciones se pueden realizar de diferentes formas debido a las capacidades técnicas de sistemas específicos. Por tanto, la interfaz general no puede ser idéntica para todos los sistemas.

La consistencia de los sistemas compuestos es un equilibrio entre la consistencia física, sintáctica y semántica y el deseo de aprovechar las capacidades óptimas del sistema.

VENTAJAS DE UNA INTERFAZ DE USUARIO CONSISTENTE

Una interfaz coherente ahorra tiempo y dinero a usuarios y desarrolladores. Los usuarios se benefician si se toman menos tiempo para aprender a usar las aplicaciones y luego se toman menos tiempo para hacer el trabajo cuando funcionan. Los beneficios adicionales para los usuarios se reflejarán en sus actitudes hacia las aplicaciones.

Una interfaz coherente reduce los errores del usuario, aumenta la satisfacción de la tarea y ayuda al usuario a sentirse más cómodo con el sistema.

Una experiencia de usuario coherente también beneficia a los desarrolladores de aplicaciones al permitir que se distingan bloques comunes de elementos para la interfaz mediante la estandarización de los elementos de la interfaz y la tecnología interactiva. Estos bloques de construcción pueden permitir a los programadores crear y modificar aplicaciones de manera más fácil y rápida. Por ejemplo, debido a que el mismo panel se puede usar en muchos sistemas, los desarrolladores de aplicaciones pueden usar los mismos paneles en diferentes proyectos.

Aunque la interfaz de usuario establece reglas para los elementos de la interfaz y la tecnología interactiva, permite un grado bastante alto de flexibilidad. Por ejemplo, se definen cinco tipos de paneles para la interfaz, pero se supone que se pueden utilizar paneles de uso específico. General User Access recomienda el uso de paneles específicos, pero si esto no es posible, se deben usar elementos específicos de paneles específicos.

INTERFAZ

MS-Windows proporciona a los usuarios un contenedor de interfaz gráfica (GUI) que proporciona un entorno estándar de usuario y programador. (GUI) ofrece un entorno de usuario más sofisticado y amigable que la interfaz DOS controlada por comandos. Windows se basa en principios intuitivos. Puede cambiar fácilmente de una tarea a otra e intercambiar información entre ellas. Sin embargo, los desarrolladores de aplicaciones se han enfrentado tradicionalmente a desafíos de programación porque la organización del entorno Windows es extremadamente compleja.

Delphi es un entorno de lenguaje y programación que pertenece a la clase RAD.
(Desarrollo rápido de aplicaciones - "Herramienta para el desarrollo rápido de aplicaciones") herramientas CASE - tecnología. Delphi ha realizado el desarrollo de potentes aplicaciones
Windows es un proceso rápido que le gusta. Aplicaciones
Windows, cuya creación requirió mucho esfuerzo humano, por ejemplo en C ++, ahora puede ser escrito por una persona usando Delphi.

La interfaz de Windows proporciona una transferencia completa de tecnologías CASE a un sistema de soporte integrado para trabajar en la creación de un sistema de aplicación en todas las fases del ciclo de vida del trabajo y diseño del sistema.

Delphi tiene una amplia gama de características, desde un diseñador de formularios hasta soporte para todos los formatos de bases de datos populares. El entorno elimina la necesidad de programar dichos componentes.
Windows para fines generales, como etiquetas, iconos e incluso cuadros de diálogo.
Mientras trabaja en Windows, ha visto los mismos "objetos" una y otra vez en muchas aplicaciones diferentes. Cuadros de diálogo (por ejemplo, elegir archivo y guardar
File) son ejemplos de componentes reutilizables integrados directamente en Delphi que le permiten adaptar esos componentes a su tarea en cuestión para que funcionen exactamente de la forma en que su aplicación quiere que cree. También hay objetos visuales y no visuales predefinidos, incluidos botones, objetos de datos, menús y cuadros de diálogo prediseñados. Con estos objetos, puede, por ejemplo, proporcionar entrada de datos con solo unos pocos clics del mouse, sin recurrir a la programación. Esta es una implementación visual de las aplicaciones de las tecnologías CASE en la programación de aplicaciones modernas. La parte que está directamente relacionada con la programación de la interfaz de usuario por parte del sistema se llama programación visual.

Beneficios de diseñar una estación de trabajo en un entorno Windows usando Delphi:

10. Elimina la necesidad de volver a ingresar datos;

11. Se garantiza la coherencia del proyecto y su ejecución;

12. Se aumentan la productividad del desarrollo y la portabilidad del programa.

La programación visual, por así decirlo, añade una nueva dimensión a la creación de aplicaciones, lo que permite representar estos objetos en la pantalla del monitor antes de ejecutar el programa en sí. Sin programación visual, el proceso de renderizado requiere escribir un fragmento de código que crea y configura un objeto en su lugar. Fue posible ver los objetos codificados solo durante la ejecución del programa. Con este enfoque, lograr objetos que se vean y se comporten de una manera determinada se convierte en un proceso tedioso que requiere correcciones repetidas del código del programa, luego ejecutar el programa y observar lo que sucede al final.

Con las herramientas de desarrollo visual, puede trabajar con objetos frente a sus ojos y obtener resultados casi de inmediato. La capacidad de ver los objetos tal como aparecen durante la ejecución del programa elimina la necesidad de muchas operaciones manuales, lo que es típico para trabajar en un entorno que no tiene medios visuales, independientemente de si está orientado a objetos o no. Después de que el objeto se coloca en la forma del entorno de programación visual, todos sus atributos se muestran inmediatamente en forma de código que corresponde al objeto como una unidad que se ejecuta durante la operación del programa.

La ubicación de objetos en Delphi tiene una relación más estrecha entre los objetos y el código real. Los objetos se colocan en su formulario y el código correspondiente a los objetos se escribe automáticamente en el archivo fuente. Este código se compila para proporcionar un rendimiento significativamente mayor que el entorno visual, que interpreta la información solo durante la ejecución del programa.

Las tres partes principales del diseño de la interfaz son: diseño de panel, diseño de diálogo y presentación de ventana. En general
El acceso del usuario también debe tener en cuenta las condiciones de uso
Arquitecturas de sistemas de aplicación. También existen otras condiciones: si los dispositivos de entrada en los terminales son teclados o dispositivos señaladores, y si las aplicaciones son simbólicas o gráficas.

DESARROLLO DE DISEÑO DE PANELES

Establezcamos los términos básicos relacionados con el desarrollo del panel.

Una pantalla es la superficie de una estación de trabajo o terminal de computadora que contiene información destinada al usuario.
Un panel es información agrupada predefinida que se estructura de una manera específica y se coloca en la pantalla. General
El acceso de usuario configura cinco diseños de panel llamados tipos de panel. Debe utilizar diferentes tipos de paneles para representar diferentes tipos de información. Los cinco tipos de paneles son los siguientes:

9. Información;

10. Lista;

11. Lógico.

También puede mezclar partes de estos tipos de paneles para crear paneles mixtos. Piense en cada panel como un espacio, dividido en tres partes principales, cada una de las cuales contiene un tipo diferente de información:

12. Menú de acciones y menú desplegable;

13. Cuerpo del panel;

14. Área de teclas de función.

En la Fig. 2 muestra la posición de las tres áreas del panel.
| Menú de acciones |
| |
| Cuerpo del panel |
| |
| Área de teclas de función |

Figura: 2. Tres áreas de paneles.

El menú de acciones aparece en la parte superior del panel. Esto les da a los usuarios acceso a un grupo de acciones que admite la aplicación. El menú de acciones contiene una lista de selección posibles acciones... Cuando los usuarios hacen una elección, aparece una lista de posibles acciones en la pantalla en forma de menú desplegable. El menú desplegable es una extensión del menú de acciones.

La palabra "acciones" en el "menú de acciones" no implica que todos los comandos deban ser verbos. También se permiten sustantivos. El significado de una acción en el término menú de acciones se deriva del hecho de que la selección de un elemento del menú de acciones la realiza una aplicación a través de las acciones del usuario. Por ejemplo, en editor de texto Seleccionar "Fuentes" del menú de acciones es un sustantivo y permite al usuario requerir acciones para seleccionar fuentes.

Algunos paneles tendrán un menú de acciones, mientras que otros no.

El menú de acciones y el menú desplegable proporcionan dos grandes beneficios a los usuarios.

La primera ventaja es que estas acciones son visibles para los usuarios y se puede solicitar que se realicen mediante una sencilla técnica interactiva. "Solicitud" significa el inicio de una acción.
La forma en que el operador humano inicia una acción es presionando una tecla de función, haciendo una selección en un menú desplegable o escribiendo (ingresando) un comando. Los menús de acción y los menús desplegables brindan visibilidad para ayudar a los usuarios a encontrar la acción que desean sin tener que recordar e imprimir el nombre de la acción.

La segunda ventaja es que la selección en el menú de acciones da como resultado un menú desplegable, es decir, nunca provocan una acción inmediata. Los usuarios ven que la implementación de tales acciones no conduce a consecuencias irreparables y no tienen miedo de acciones incorrectas.

El menú de acciones y el menú desplegable proporcionan una jerarquía de acciones de dos niveles. Puede proporcionar una capa adicional utilizando las ventanas emergentes que aparecen cuando el operador realiza una selección en el menú desplegable. Luego, cuando el operador realiza una selección en la ventana emergente, puede aparecer una serie de ventanas emergentes a medida que avanza la acción. General
User Access recomienda que limite el número de niveles emergentes a tres porque muchos usuarios tienen dificultades para comprender la jerarquía de menús que tienen muchos niveles.

El cuerpo del panel está debajo del menú de acción y encima del área de la tecla de función. Cada panel que cree tendrá un cuerpo que se puede dividir en varias áreas si su aplicación necesita mostrar a los usuarios más de un grupo de información a la vez, o si los usuarios pueden ingresar o actualizar más de un grupo de información al mismo tiempo. hora.

El cuerpo del panel también puede contener un área de comandos en la que los usuarios escriben comandos de la aplicación o del sistema, y \u200b\u200bun área de mensajes en la que aparecen los mensajes.

El área de comando es un medio de proporcionar a los usuarios una interfaz de comando que es una alternativa a las acciones de solicitud a través del menú de acciones y el menú desplegable. El área de mensajes le brinda un lugar para colocar los mensajes en la pantalla, en lugar de en las ventanas, ya que es importante que los mensajes no interfieran con la información en el panel ni soliciten acciones.

El área de la tecla de función se encuentra en la parte inferior del panel y el operador puede optar por colocarla en forma corta o larga, o no colocarla en absoluto. Contiene una lista de teclas de función. Algunos paneles pueden contener un menú de acciones y un encabezado de tecla de función. Asegúrese de que el área de teclas de función esté habilitada para todos los paneles, aunque el usuario puede optar por no filtrarlos. Ver fig. 3 que muestra una vista general del panel de usuario del sistema.
| Elección de comunicación |
| Elija uno de los siguientes tipos de comunicación: |
| 1. Recibir correo |
| 2. Recibir mensajes |
| 3. Envío de correo |
| 4. Publicar diario |
| 5. Operaciones |
| 6. Estado postal |
| Esc \u003d Cancelar | F1 \u003d Ayuda | F3 \u003d Salir |

Figura: 3. Panel con área de teclas funcionales. El área de teclas programables tiene una pantalla corta y contiene las opciones Cancelar, Ayuda y

Los elementos de panel son las partes más pequeñas de un diseño de panel.
Algunos elementos se refieren exclusivamente a determinadas zonas del panel, mientras que otros se pueden utilizar en distintas zonas.

El acceso de usuario general proporciona una serie de símbolos y señales visuales, como pseudobotones y botones de contacto, que puede utilizar para indicar a los usuarios con qué campos de selección o acción trabajan.

PRINCIPIOS DE DISEÑO: OBJETO - ACCIÓN

La división de un panel en áreas que contienen objetos de información o selecciones de acciones se basa en el principio objeto-acción del diseño del panel. Este principio permite a los usuarios seleccionar primero un objeto en el cuerpo del panel y luego seleccionar la acción apropiada para trabajar con el objeto seleccionado desde el menú de acciones o desde el área de teclas de función.

Este mapeo objeto-acción le permite formar menús de acción y menús desplegables a partir de una acción, incluidos solo aquellos que son válidos para los objetos correspondientes. El uso del concepto objeto-acción ayuda a minimizar el número de modos, el gran número de los cuales a veces genera inconvenientes a los usuarios y dificulta el aprendizaje y el uso de la aplicación. Se prefiere el principio objeto-acción, pero en la mayoría de los casos también se puede aplicar una relación acción-objeto, en la que el operador selecciona objetos y acciones en orden inverso.

FUNCIONAMIENTO DEL USUARIO CON PANEL

El usuario trabaja con los elementos del panel utilizando el cursor de selección, una de cuyas formas de selección es una franja de color que se utiliza para resaltar los campos de selección y los campos de entrada. El cursor de selección muestra dónde y con qué va a trabajar el usuario. Los usuarios mueven el cursor por el panel usando el teclado o el mouse.

INTERACCION DIRECTA

El acceso de usuario compartido incluye conceptos de diseño tales como guía paso a paso, indicaciones visuales y técnicas interactivas.
pero usuarios experimentados puede que no requiera este nivel de facilidad de uso. Pueden requerir una interacción más directa con la aplicación. Para dichos usuarios, el acceso de usuario general también contiene tecnologías interactivas rápidas como:

15. Asignar acciones a las teclas de función.

16. Salida acelerada de acciones de alto nivel.

17. Usar mnemónicos y números para seleccionar objetos y acciones.

18. El área de comando permite al usuario ingresar la aplicación y los comandos del sistema.

19. El uso del mouse acelera la elección de acciones.

CONSTRUYENDO UN DIÁLOGO

Un diálogo es una secuencia de solicitudes entre un usuario y una computadora: la solicitud de un usuario, una respuesta y la solicitud de una computadora, la acción final de la computadora.

Mientras el usuario y la computadora intercambian mensajes, el diálogo, bajo el control del operador, se mueve por uno de los caminos que proporciona la aplicación. Básicamente, el usuario avanza a través de la aplicación mediante acciones específicas que forman parte del diálogo. Estas acciones de diálogo no requieren necesariamente que la computadora procese información; solo pueden provocar la transición de un panel a otro o de una aplicación a otra si se está ejecutando más de una aplicación. Las acciones de diálogo también controlan lo que sucede con la información que los usuarios imprimen en un panel en particular; si debe guardarse o recordarse cuando los usuarios deciden navegar a otro panel de aplicaciones.

Entonces, el diálogo consta de dos partes:

Cada paso del diálogo va acompañado de la decisión de guardar o no guardar nueva información.

Con la ayuda de varias direcciones del curso del diálogo, el operador tiene la oportunidad de avanzar alternativamente en sus decisiones, incluidas acciones de diálogo generales como entrar, cancelar y salir. Las acciones de diálogo comunes son una colección de tales acciones definidas en
Acceso de usuario general, que tiene un significado común en todas las aplicaciones. Con algunos de estos modos, el usuario puede avanzar:

22. Adelante un paso (acción de entrada);

23. Retroceder un paso (deshacer acción);

24. Volver a un punto específico de la aplicación (función salir de la acción);

25. Salga de la aplicación (modo de salida de la aplicación).

Las acciones Iniciar sesión y Cancelar, como los pasos de diálogo, generalmente presentan un nuevo panel al operador, o pueden presentar el mismo panel pero con cambios significativos. En varios puntos del cuadro de diálogo, las acciones de retirada y salida se realizan de la misma manera, sin importar cuántos puntos de salida tenga la aplicación. Algunas aplicaciones solo tienen un punto de salida, mientras que otras tienen varios. La colección de varias acciones de diálogo comunes se ilustra en la Fig. 4.

Esto ilustra las capacidades de navegación de un cuadro de diálogo típico al pasar de un panel a otro, que están representados por rectángulos. Operaciones
Adelante y Atrás son desplazamiento, no navegación, y se utilizan para moverse dentro de los paneles.

Figura: 4. Acciones de diálogo.

RETENCIÓN Y PRESERVACIÓN DE INFORMACIÓN

Mientras los usuarios navegan por la aplicación, algo tiene que suceder con la información que se modifica en el panel. Se puede mantener a nivel del panel o se puede guardar.

La información contenida pertenece a la información a nivel de panel de la aplicación. Cuando los usuarios regresan al diálogo a través del panel de deshacer, la aplicación cancela o guarda cualquier cambio en la información en el panel.
La información retenida se puede escapar como valores predeterminados la próxima vez que el usuario vea este panel. Pero esto no significa que se guardará la información. Cada aplicación decide retener o almacenar dicha información.

Guardar información significa colocarla en el área de memoria especificada por el operador. Las acciones de navegación que guían al usuario a través de la aplicación no guardan información hasta que el usuario especifica que estas acciones deben terminar guardando información.

Si la acción del usuario puede resultar en la pérdida de cierta información, User Shared Access recomienda que le solicite al usuario que confirme que no desea guardar la información, o que le permita guardar la información, o que cancele la última solicitud y retroceda un paso.

Su aplicación puede ejecutarse en modo de ventana. Esto significa que el panel está ubicado en partes limitadas separadas de la pantalla, que se denominan ventanas. Un sistema de ventanas permite al usuario dividir la pantalla en ventanas que contienen su propio panel. Usando varias ventanas a la vez, el usuario puede observar simultáneamente en la pantalla varios paneles de una o diferentes aplicaciones.

Si la pantalla contiene una o dos ventanas, es posible que el usuario no vea el panel completo en cada ventana. Depende del tamaño de la ventana.
El usuario puede mover o cambiar el tamaño de cada ventana para adaptarse a la información que necesita. Además, los usuarios pueden desplazarse por el contenido de las ventanas moviendo información en el panel dentro del área de la pantalla delimitada por la ventana.

Se proporcionan capacidades de modo de ventana sistema operativo o su servicio y instrumentaciónde lo contrario, las propias aplicaciones deben implementar este modo.

TRES TIPOS DE VENTANAS

La ventana principal es la ventana desde la cual el usuario y la computadora comienzan su diálogo. Por ejemplo, en un editor de texto, la ventana principal contiene el texto que se va a editar. En un editor de hojas de cálculo, la ventana principal contiene la tabla. En sistemas sin la capacidad de crear ventanas, considere la pantalla completa como la ventana principal. Cada ventana principal puede contener tantos paneles como sea necesario, uno tras otro, para llevar a cabo un diálogo. Los usuarios pueden cambiar la ventana principal a otra ventana principal o secundaria.

Las ventanas secundarias se llaman desde las ventanas primarias. Estas son ventanas en las que los usuarios y la computadora llevan a cabo un diálogo en paralelo con el diálogo en la ventana principal. Por ejemplo, en un editor de texto, la ventana secundaria puede contener un panel con el que el usuario cambia el formato del documento, mientras que la ventana principal contiene información editable. Las ventanas secundarias también se utilizan para proporcionar información auxiliar que pertenece al diálogo en las ventanas primarias. Los usuarios pueden cambiar de ventanas primarias a ventanas secundarias y viceversa. Las ventanas primarias y secundarias tienen barras de título en la parte superior de la ventana. El título está relacionado con la ventana a través de las aplicaciones.

Las ventanas emergentes son la parte de la pantalla que alberga el panel escapable que expande el diálogo del usuario a través de ventanas primarias y secundarias. Las ventanas emergentes se asocian con otras ventanas y aparecen cuando una aplicación desea expandir el diálogo con otra ventana. Uno de los usos de las ventanas emergentes es transmitir varios mensajes. Antes de continuar el diálogo con una determinada ventana, el usuario debe completar su trabajo con la ventana emergente asociada.

Dispositivos de entrada: teclado, mouse y otros

El acceso de usuario general admite el uso constante de un teclado y un mouse, o cualquier otro dispositivo que actúe como un mouse. Además asumiremos que el mouse es el principal dispositivo señalador.

Los usuarios deben estar preparados para cambiar entre el teclado y el mouse en prácticamente cualquier etapa del diálogo sin tener que cambiar los modos de aplicación. Un dispositivo puede ser más eficiente que otro en una situación conocida, por lo que la interfaz de usuario permite a los usuarios cambiar fácilmente de un dispositivo a otro.

Todas las aplicaciones de computadora personal deben considerar el uso de un mouse. Sin embargo, las aplicaciones en terminales no programables no pueden admitir un mouse. La compatibilidad con el mouse es opcional en estos terminales.

Soporte de teclado

Tomemos el acceso de usuario general como el estándar de facto, diseñado con un tipo de teclado en mente, a saber, el teclado extendido de IBM.

Debe asignar claves a las funciones de la aplicación de acuerdo con las directrices y especificaciones estándar de IBM. Las asignaciones de teclas se refieren al teclado de IBM
Teclado mejorado. Para teclados de otro tipo, se utiliza la documentación técnica correspondiente, por ejemplo, el teclado IBM Modifiable
Teclado.

Reglas de asignación de claves:

26. En las aplicaciones, se puede utilizar cualquier tecla, incluidas las teclas presionadas sin Mayús, así como combinaciones con Mayús +, Ctrl + y

Alt + si la estación de trabajo programable o el terminal no programable permite que la aplicación acceda a estas teclas. Evite el uso de claves asignadas por el sistema operativo que ejecutará la aplicación.

27. Si la aplicación se traducirá a otros idiomas, no asigne combinaciones de teclas alfanuméricas con Alt. Sin embargo, si es posible, los usuarios pueden asignar diferentes funciones a estas teclas.

28. Para cambiar el valor inicial de las teclas, úselas en combinación con las teclas Alt, Ctrl y Shift. Las teclas Alt, Ctrl y Mayús no se utilizan solas.

29. No reasigne ni duplique asignaciones de teclas.

30. Los usuarios pueden cambiar las asignaciones de teclas como una función adicional de la aplicación. Los usuarios deben poder asignar acciones y parámetros a cualquier tecla de función, así como cambiar su etiquetado en la pantalla.

31. Si se asigna alguna función tecla de función es el mismo en varias aplicaciones, entonces debe asignar esta clave exactamente esta función en todas las aplicaciones.

32. Si los usuarios presionan una tecla no asignada en el nivel del panel actual, no se debe dar ningún efecto, a menos que se especifique lo contrario.
CONCLUSIÓN

En las condiciones modernas, la búsqueda de una solución óptima al problema de la organización de la interfaz de interacción adquiere el carácter de un problema complejo, cuya solución se complica significativamente por la necesidad de optimizar la interacción funcional de los operadores entre sí y con los medios técnicos de la ACS en la naturaleza cambiante de sus actividades profesionales.

En este sentido, me gustaría enfatizar la particular relevancia del problema de modelar la interacción de una EE con los medios técnicos de la AEC. Hoy en día existe una oportunidad real con la ayuda del modelado en medios modernos multifuncionales de procesamiento y visualización de información como
Delphi para especificar el tipo y características de los modelos de información utilizados, para identificar las principales características de las actividades futuras de los operadores, para formular requisitos para los parámetros del hardware y software de la interfaz de interacción, etc.

Hablando de los problemas de la interacción humana con el TS de ACS y la implementación práctica de la interfaz de interacción, no se puede omitir un tema tan importante como la unificación y estandarización. El uso de soluciones estándar, el principio modular de diseño de sistemas para mostrar y procesar información se está generalizando cada vez más, lo que, sin embargo, es bastante natural.

Por supuesto, se debe dar especial énfasis en la implementación de estas tareas a las modernas herramientas CASE para desarrollar programas, ya que de manera óptima le permiten diseñar soluciones basadas, en primer lugar, en los requisitos para un acuerdo acordado. interfaz de usuario, que es la interfaz de Windows. Ningún producto de terceros disponible en la actualidad ofrece la misma facilidad de uso, rendimiento y flexibilidad que Delphi. Este lenguaje cerró la brecha entre los lenguajes de tercera y cuarta generación al combinar sus fortalezas y crear un entorno de desarrollo poderoso y productivo.

LITERATURA

Organización de la interacción humana con los medios técnicos de ACS, volumen 4:
"Visualización de información", editado por V.N. Chetverikov, Moscú, "Escuela superior"
1993.
Organización de la interacción humana con los medios técnicos de ACS, volumen 7:
"Diseño de sistemas de interacción humana con medios técnicos", editado por VN Chetverikov, Moscú, "Escuela superior" 1993.
"Sistemas de diálogo cibernético", IP Kuznetsov.
"Pautas de la interfaz de usuario" Microsoft Edition
1995
John Matcho, David R. Faulkner. "Delphi" - carril. De inglés - M .: Binom, 1995.

INTRODUCCION 2

ÁREA TEMÁTICA 3

MODELO DE INFORMACIÓN: INFORMACIÓN DE ENTRADA Y SALIDA 6

TAREAS FUNCIONALES RESUELTAS POR DELPHI AL DISEÑAR LA INTERFAZ
7

QUÉ ENTENDER POR INTERFAZ 8

COMPONENTES DE INTERFAZ 8

MÁQUINA A USUARIO 8

USUARIO A MÁQUINA 8

CÓMO PIENSA EL USUARIO 8
INTERFAZ CONSISTENTE 9

A JUEGO - TRES DIMENSIONES: 9

CONSISTENCIA INTERSISTEMA 10

VENTAJAS DE UNA INTERFAZ DE USUARIO CONSISTENTE 10

SOFTWARE Y HARDWARE: IMPLEMENTACIÓN Y CREACIÓN DE UN USUARIO
INTERFAZ 11

DESARROLLO DE DISEÑO DE PANELES 13
PRINCIPIOS DE DISEÑO: INSTALACIONES - ACCIÓN 16

FUNCIONAMIENTO DEL USUARIO CON EL PANEL 16

INTERACCIÓN DIRECTA 16

CONSTRUYENDO UN DIÁLOGO 16
RETENCIÓN Y PRESERVACIÓN DE INFORMACIÓN 19
VENTANAS 19

TRES TIPOS DE VENTANAS 20
DISPOSITIVOS DE ENTRADA: TECLADO, RATÓN Y OTROS 20

SOPORTE TECLADO 21

Los métodos modernos de diseño de las actividades de los usuarios de ACS se han desarrollado en el marco del concepto de diseño sistémico, por lo que la consideración del factor humano se limitó a resolver los problemas de coordinación de las "entradas" y "salidas" de una persona y una máquina. Al mismo tiempo, al analizar la insatisfacción de los usuarios de ACS, es posible revelar que a menudo se explica por la falta de un enfoque unificado e integrado para el diseño de sistemas de interacción, presentado como una consideración integrada, interrelacionada y proporcional de todos los factores, formas y métodos de resolver un complejo problema multifactorial y multivariante de diseño de una interfaz de interacción. Esto se refiere a factores funcionales, psicológicos, sociales e incluso estéticos.

En la actualidad, se puede considerar probado que la tarea principal de diseñar una interfaz de usuario no es "encajar" racionalmente a una persona en un circuito de control, sino desarrollar un sistema de interacción entre dos socios iguales (operador humano y complejo hardware y software ACS), gestionando racionalmente el objeto de gestión. El operador humano es el eslabón de cierre del sistema de control, es decir, el tema de la gestión. APC (complejo de hardware y software) ACS es herramienta de implementaciónsus actividades administrativas (operativas) (del operador), es decir, objeto de gestión... Según la definición de V.F. Venda, ACS es una inteligencia híbrida, en la que el personal operativo (de gestión) y el AIC de la ACS son socios iguales en la resolución de problemas complejos de gestión. La interfaz de la interacción humana con los medios técnicos del ACS se puede representar estructuralmente (ver Fig. 1).

Figura: 1. Diagrama lógico de información de la interfaz de interacción

La organización racional del trabajo de los operadores de ACS es uno de los factores más importantes que determinan el funcionamiento eficaz del sistema en su conjunto. En la inmensa mayoría de los casos, el trabajo directivo es una actividad mediada de una persona, ya que en las condiciones de un sistema de control automatizado se gestiona sin ver el objeto real. Entre el objeto real de control y el operador humano hay modelo de información de objeto (medio de mostrar información). Por tanto, surge el problema de diseñar no solo los medios para mostrar la información, sino también los medios de interacción del operador humano con los medios técnicos del ACS, es decir. el problema de diseño del sistema deberíamos llamar interfaz de usuario.

Consta de AIC y protocolos de comunicación. El complejo de hardware y software proporciona las siguientes funciones:

conversión de los datos que circulan en el APC ACS en modelos de información mostrados en monitores (SOI - medios de visualización de información);

regeneración de modelos de información (IM);

asegurar la interacción de diálogo de una persona con el TC ACS;

transformación de las influencias provenientes del CHO (operador humano) en datos utilizados por el sistema de control;

implementación física de protocolos de comunicación (acuerdo de formatos de datos, control de errores, etc.).

El propósito de los protocolos es proporcionar un mecanismo para la entrega de mensajes confiable y confiable entre el operador humano y el SOI y, por lo tanto, entre el CHO y el sistema de control. Protocolo es una regla que define la interacción, un conjunto de procedimientos para el intercambio de información entre procesos en ejecución paralela en tiempo real. Estos procesos (el funcionamiento del APC ACS y las actividades operativas del sujeto de control) se caracterizan, en primer lugar, por la ausencia de relaciones temporales fijas entre el inicio de los eventos y, en segundo lugar, por la ausencia de interdependencia entre los eventos y las acciones cuando ocurren.

Las funciones de protocolo están asociadas con el intercambio de mensajes entre estos procesos. El formato y contenido de estos mensajes forman las características lógicas del protocolo. Las reglas para la ejecución de procedimientos determinan las acciones que son realizadas por los procesos que participan conjuntamente en la implementación del protocolo. El conjunto de estas reglas es una característica de procedimiento del protocolo. Usando estos conceptos, ahora podemos definir formalmente un protocolo como un conjunto de características lógicas y de procedimiento de un mecanismo de comunicación entre procesos. La definición lógica constituye la sintaxis y la definición de procedimiento constituye la semántica del protocolo.

La generación de una imagen con la ayuda de AIC permite obtener no solo imágenes bidimensionales proyectadas en un plano, sino también implementar gráficos de imágenes tridimensionales utilizando planos y superficies de segundo orden con la transferencia de la textura de la superficie de la imagen.

Al crear sistemas de control automatizados complejos, el desarrollo de software es de gran importancia, ya que es un software que crea la inteligencia de una computadora, que resuelve problemas científicos complejos, controla los procesos tecnológicos más complejos. En la actualidad, al crear dichos sistemas, el papel del factor humano y, en consecuencia, el soporte ergonómico del sistema está aumentando significativamente. La tarea principal del soporte ergonómico es optimizar la interacción entre una persona y una máquina, no solo durante el funcionamiento, sino también durante la fabricación y eliminación de componentes técnicos. Así, al sistematizar el enfoque de diseño de la interfaz de usuario, se pueden citar algunas tareas funcionales básicas y principios de construcción que el sistema debe resolver.

Principio de fuerza laboral mínimadesarrollador de software y usuario, que tiene dos aspectos:

minimización de costos de recursos por parte del desarrollador de software, lo cual se logra mediante la creación de una determinada metodología y tecnología de creación, inherente a los procesos de producción convencionales;

minimización de los costos de recursos por parte del usuario, es decir CHO debe realizar solo el trabajo que es necesario y no puede ser realizado por el sistema, no debe haber repeticiones de trabajo ya realizado, etc.

La tarea del máximo entendimiento mutuousuario y complejo agroindustrial representado por el desarrollador de software. Aquellos. CHO no debe participar, por ejemplo, en la recuperación de información, o la información enviada al dispositivo de control de video no debe requerir una codificación o interpretación adicional por parte del usuario.

El usuario debe recuerde la menor información posible, ya que esto reduce la capacidad del CHO para tomar decisiones operativas.

El principio de máxima concentración. usuario sobre el problema que se está resolviendo y localización de mensajes de error.

Principio de habilidades operador humano. Esto significa que al desarrollar un sistema sobre la base de algunos datos iniciales sobre el posible contingente de candidatos especificados en los términos de referencia, se diseña un “componente humano” teniendo en cuenta los requisitos y características de todo el sistema y sus subsistemas. La formación de un modelo conceptual de interacción entre una persona y los medios técnicos de ACS significa comprender y dominar los algoritmos para el funcionamiento del subsistema "persona - medios técnicos" y dominar las habilidades profesionales de interactuar con una computadora.

Llave Para crear interfaz efectiva consiste de manera rápida, cuanto más se pueda, el operador presenta un modelo de interfaz conceptual simple... El uso compartido de usuarios hace esto a través de la coherencia. El concepto de consistencia es que al trabajar con una computadora, el usuario forma un sistema de espera de las mismas reacciones a las mismas acciones, lo que refuerza constantemente el modelo de interfaz de usuario. La coherencia al permitir el diálogo entre la computadora y el operador humano puede reducir la cantidad de tiempo que un usuario tarda tanto en aprender una interfaz como en usarla para realizar el trabajo.

La coherencia es una propiedad de una interfaz para aprovechar las vistas personalizadas. Otro componente de la interfaz es la propiedad de su concreción y claridad. Esto se hace aplicando un plano de panel, utilizando colores y otras técnicas expresivas. Las ideas y los conceptos adquieren expresión física en una pantalla con la que el usuario interactúa directamente.

En la práctica, el diseño de alto nivel de la interfaz de usuario precede al diseño inicial, lo que le permite identificar la funcionalidad requerida de la aplicación creada, así como las características de sus usuarios potenciales. Esta información se puede obtener analizando los términos de referencia de un sistema de control automatizado (ACS) y un manual de operación (OM) del objeto de control, así como la información recibida de los usuarios. Para ello, se lleva a cabo una encuesta a los posibles operadores y operadores que trabajan en la instalación de control no automatizada.

Después de definir los objetivos y las tareas a las que se enfrentan, pase a la siguiente etapa de diseño. Esta etapa está asociada con la compilación de scripts personalizados. Un escenario es una descripción de las acciones realizadas por un usuario en el marco de la resolución de una tarea específica en el camino hacia la consecución de su objetivo. Obviamente, puede lograr un objetivo determinado resolviendo una serie de problemas. El usuario puede resolver cada uno de ellos de varias formas, por lo tanto, se deben configurar varios escenarios. Cuanto más haya, menor será la probabilidad de que se pierdan algunos objetos y operaciones clave.

Al mismo tiempo, el desarrollador tiene la información necesaria para formalizar la funcionalidad de la aplicación. Y después de que se forman los scripts, se conoce una lista de funciones individuales. En la aplicación, una función está representada por un bloque funcional con un formulario (s) de pantalla correspondiente. Es posible que varias funciones se combinen en un bloque de funciones. Por lo tanto, en esta etapa, se establece el número requerido de formularios de pantalla. Es importante definir las relaciones de navegación de los bloques funcionales. En la práctica, el número más apropiado de enlaces para un bloque es tres. A veces, cuando la secuencia de ejecución de funciones se define rígidamente, se puede establecer un vínculo de procedimiento entre los bloques funcionales correspondientes. En este caso, sus formas de pantalla se llaman secuencialmente entre sí. Tales casos no siempre ocurren, por lo que los enlaces de navegación se forman en base a la lógica de procesamiento de los datos con los que trabaja la aplicación, o en función de las vistas de los usuarios (clasificación de tarjetas). Los enlaces de navegación entre los bloques funcionales individuales se muestran en el diagrama del sistema de navegación. Las capacidades de navegación de la aplicación se comunican a través de varios elementos de navegación.

El elemento de navegación principal de la aplicación es el menú principal. La función del menú principal también es excelente porque lleva a cabo la interacción de diálogo en el sistema "usuario-aplicación". Además, el menú realiza indirectamente la función de enseñar al usuario a trabajar con la aplicación.

La formación del menú comienza con un análisis de las funciones de la aplicación. Para ello, dentro de cada uno de ellos se distinguen elementos separados: operaciones realizadas por los usuarios, y objetos sobre los que se realizan estas operaciones. Por tanto, se sabe qué bloques funcionales deben permitir al usuario realizar, qué operaciones, sobre qué objetos. Es conveniente seleccionar operaciones y objetos según los scripts de usuario y la funcionalidad de la aplicación. Los elementos seleccionados se agrupan en secciones generales del menú principal. Los elementos individuales se agrupan de acuerdo con el concepto de su conexión lógica. De este modo, el menú principal puede tener menús en cascadaque se despliega cuando seleccionas una sección. El menú en cascada asigna una lista de subsecciones a la sección principal.

Uno de los requisitos de los menús es su estandarización, cuyo propósito es formar un modelo de usuario estable para trabajar con la aplicación. Hay requisitos planteados desde el punto de vista de la estandarización, que se relacionan con la ubicación de los títulos de las secciones, el contenido de las secciones que se utilizan a menudo en diferentes aplicaciones, la forma de los títulos, la organización de los menús en cascada, etc. Las pautas más generales para la estandarización son las siguientes:

los grupos de secciones relacionadas funcionalmente están separados por separadores (línea o espacio vacío);

no use frases en los títulos de las secciones (preferiblemente no más de 2 palabras);

los nombres de las secciones comienzan con una letra mayúscula;

los nombres de las secciones del menú asociadas con los cuadros de diálogo de llamada terminan con puntos suspensivos;

los nombres de las secciones del menú, a las que pertenecen los menús en cascada, terminan con una flecha;

usar llaves acceso rapido a secciones individuales del menú. Están subrayados;

permitir usar " teclas de acceso rápido", Las combinaciones de teclas correspondientes se muestran en los títulos de las secciones del menú;

permitir el uso de la inclusión de iconos en el menú;

en un color cambiado, muestran la inaccesibilidad de algunas secciones del menú mientras se trabaja con la aplicación

permiten hacer invisibles las secciones inaccesibles.

Algunos elementos del menú no están disponibles por las siguientes razones. El menú principal es estático y está presente en la pantalla durante todo el tiempo que trabajas con la aplicación. Por lo tanto, cuando se trabaja con diferentes formas de pantalla (interactuando con diferentes bloques funcionales), no todas las secciones del menú tienen sentido. Estas secciones suelen ser inaccesibles. Por lo tanto, dependiendo del contexto de las tareas resueltas por el usuario (a veces desde el contexto del propio usuario), el menú principal de la aplicación se ve diferente. Estas diferentes vistas externas del menú generalmente se denominan diferentes estados del menú. A diferencia del esquema del sistema de navegación, que se diseñó anteriormente y es principalmente necesario para el desarrollador, el usuario entra en interacción directa con el menú. El menú determina el número de ventanas y su tipo. Toda la interfaz está acompañada de ventanas de advertencia, ventanas de sugerencias y ventanas de asistente que establecen la secuencia de acciones del usuario al realizar algunas operaciones necesarias.

Descargar documento

ESTÁNDAR ESTATAL DE LA UNIÓN DE SSR

INTERFAZ
PARA AUTOMATIZADO
SISTEMAS DE CONTROL
OBJETOS REDUCIDOS

REQUERIMIENTOS GENERALES

K.I. Didenko, Candó. tecnología ciencias; Yu.V. Rosen; KG. Karnauch; MARYLAND. Gafanovich, Candó. tecnología ciencias; K.M. Usenko; J.A. Gusev; L.S. La nina; S.N. Kiiko

INTRODUCIDO por el Ministerio de Instrumentación, Automatización y Sistemas de Control

Miembro del Consejo N.I. Gorelikov

APROBADO E INTRODUCIDO EN VIGOR por la Resolución del Comité Estatal de Normas de la URSS de fecha 30 de marzo de 1984 No. 1145

ESTÁNDAR ESTATAL DE LA UNIÓN DE SSR

hasta 01.01.90

El incumplimiento de la norma está sancionado por la ley.

Esta norma se aplica a la interfaz que rige reglas generales organizar la interacción de los subsistemas locales como parte de sistemas automatizados gestión de objetos dispersos utilizando la estructura de comunicación troncal (en lo sucesivo denominada interfaz).

En términos de implementación física, el estándar se aplica a interfaces de agregados que utilizan señales eléctricas para la transmisión de mensajes.

1. OBJETO Y ALCANCE

1.1. La interfaz está diseñada para organizar la comunicación y el intercambio de información entre subsistemas locales como parte de sistemas de control automatizados para procesos tecnológicos, máquinas y equipos en diversas industrias y áreas no industriales.

interactuar con personal operativo y tecnológico;

interfaz con los complejos informáticos de control del nivel superior en los sistemas jerárquicos.

2. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

2.1. La interfaz implementa un método síncrono en serie de bits para transmitir señales de datos digitales a través de un canal troncal de dos hilos.

2.2. La atenuación total de la señal entre la salida de la estación transmisora \u200b\u200by la entrada de la estación receptora no debe ser superior a 24 dB, mientras que la atenuación introducida por la línea de comunicación (canal troncal y derivaciones) no debe ser superior a 18 dB, introducida por cada dispositivo de comunicación con la línea, no más de 0 1 dB.

Nota. Cuando se utiliza un cable del tipo RK-75-4-12, la longitud máxima de la línea de comunicación (incluida la longitud de las ramas) es de 3 km.

(Nueva edición, Enmienda No. 1).

2.5. La modulación bifásica con codificación de diferencia de fase debe usarse para representar señales.

2.6. Para la protección del código de los mensajes transmitidos, código cíclico con polinomio generador X 16 + X 12 + X 5 + 1.

2.7. Para eliminar errores aleatorios, debería ser posible retransmitir mensajes entre los mismos subsistemas locales.

2.8. La transmisión de mensajes entre subsistemas locales debe realizarse utilizando un conjunto limitado de bytes funcionales, cuya secuencia está establecida por el formato del mensaje. La interfaz establece dos tipos de formatos de mensaje (Fig. 1).

El formato 1 tiene una longitud fija y está diseñado para transportar solo mensajes de interfaz.

El formato 2 incluye una parte de información de longitud variable para la transmisión de datos.

El formato 2, dependiendo de la velocidad de transmisión (rango de baja o alta velocidad), debe ser 2.1 o 2.2, respectivamente.

Tipos de formatos de mensajes

Formato 1

2.9. Los formatos de mensaje incluirán los siguientes bytes funcionales:

sincronizando CH;

la dirección del subsistema local AB llamado;

el código de la función CF que se está realizando;

propia dirección del subsistema AS local;

el número de bytes de datos en la parte de información de DS, DS1 o DS2;

bytes de información DN1 - DNp;

bytes de los códigos de control KB1 y KB2.

2.8, 2.9.

2.9.1. El byte de sincronización CH se utiliza para indicar el comienzo y el final del mensaje. El byte de sincronización se codifica "111111".

2.9.2. El byte de dirección AB del subsistema identifica el subsistema local al que se dirige el mensaje.

2.9.3. El byte de la función realizada CF determina la operación que se realiza en este ciclo de comunicación. El propósito de los bits dentro del byte CF se muestra en la Fig. 2.

Estructura de bytes CF

2.9.4. Los códigos CF y las correspondientes operaciones realizadas se indican en la tabla.

Designación de bytes	Código de función								Operación en ejecución
									Multicast (direccionamiento compartido)
									Leer escribir
									Sondeo centralizado de controladores
									Transferencia de control de backbone
									Retorno de control del canal principal. Mensaje con dirección compartida no recibido
									Retorno de control del canal principal. Mensaje con dirección compartida recibido
									Sondeo descentralizado de controladores. Ninguna solicitud para apoderarse del canal. Mensaje con dirección compartida no recibido
									Solicitud para apoderarse del canal principal. Mensaje con dirección compartida no recibido
									Solicitud para apoderarse del canal principal. Mensaje con dirección compartida recibido
									Pasando una ficha
									Confirmación de recepción de mensajes
									Confirmación de la emisión del mensaje
									Confirmación de recepción y posterior entrega del mensaje. Respuestas de encuestas centralizadas
									Ninguna solicitud para apoderarse del canal. Mensaje con dirección compartida no recibido
									Ninguna solicitud para apoderarse del canal. Mensaje con dirección compartida recibido
									Solicitud para apoderarse del canal. Mensaje con dirección compartida no recibido
									Solicitud para apoderarse del canal. Mensaje con dirección compartida recibido

El bit cero define el tipo de mensaje (llamada-respuesta) transmitido por el canal troncal.

El bit 1 toma un valor único cuando el subsistema está ocupado (por ejemplo, la formación de un búfer de datos).

El bit 2 se establece en uno si se transmite un mensaje de formato 2 en este ciclo.

El bit 3 adquiere un valor único en un mensaje retransmitido al mismo subsistema local en caso de error o falta de respuesta.

(Edición modificada, Enmienda No. 1).

2.9.5. La propia dirección del subsistema local que forma el mensaje AC se emite para informar al subsistema llamado de la dirección de respuesta y comprobar la exactitud de su elección.

2.9.6. El byte DS determina la longitud de la parte de información en el formato 2.1, mientras que el valor del código binario del byte DS determina el número de bytes DN. Una excepción es el código ????????, que significa que se transfieren 256 bytes de información.

Los bytes DS1, DS2 determinan la longitud de la parte de información en el formato 2.2.

(Edición modificada, Enmienda No. 1).

2.9.7. Los bytes de datos DN representan la parte informativa del mensaje en formato 2. La codificación de datos debe establecerse estandarizando documentos para los subsistemas locales interconectados.

2.9.8. Los bytes de control KB1, KB2 forman una parte de control y se utilizan para determinar la fiabilidad de los mensajes transmitidos.

3. ESTRUCTURA DE INTERFAZ

3.1. La interfaz brinda la capacidad de construir sistemas dispersos con una estructura de comunicación troncal (Fig. 3).

Estructura de conexión de subsistemas locales

LC1 - ЛCn - subsistemas locales; MK - canal principal; ordenador personal - resistencia a juego

3.2. Todos los subsistemas locales interconectados deben estar conectados al canal troncal a través del cual se intercambia información.

3.3. Para conectar los subsistemas locales con la red troncal, deben incluir controladores de comunicación. Los controladores de comunicaciones deben:

convertir la información de la forma de presentación, adoptada en el subsistema local, a una forma necesaria para la transmisión por el canal principal;

agregar y resaltar marcas de sincronización;

reconocimiento y recepción de mensajes dirigidos a este subsistema local;

generación y comparación de códigos de control para determinar la confiabilidad de los mensajes recibidos.

3.4. El intercambio de mensajes entre subsistemas locales debe organizarse en forma de bucles. Un ciclo se refiere al procedimiento para transmitir un mensaje de formato 1 o 2 al canal troncal. Varios ciclos interconectados forman un proceso de transmisión.

3.5. El proceso de transmisión debe organizarse de acuerdo con el principio asincrónico: el subsistema local debe recibir respuestas a las llamadas enviadas al canal troncal (excepto para operaciones grupales).

4. FUNCIONES DE INTERFAZ

4.1. La interfaz establece los siguientes tipos de funciones, que se diferencian en los niveles de control, que son ocupadas por subsistemas locales en el proceso de mensajería:

recepción pasiva;

recepción y respuesta;

gestión de la red troncal descentralizada;

solicitud para capturar el canal principal;

control centralizado del canal principal.

(Edición modificada, Enmienda No. 1).

4.2. La composición de las funciones de interfaz implementadas por el subsistema local está determinada por la composición del problema resuelto por este subsistema y sus características funcionales.

4.3. El tipo de subsistema local está determinado por la función de más alto nivel proporcionada. El subsistema local se considera activo en relación con la función que realiza en el ciclo actual.

4.4. De acuerdo con la composición de las funciones de interfaz implementadas, se distinguen los siguientes tipos de subsistemas locales:

subsistema de control pasivo;

subsistema controlado;

subsistema de control;

subsistema de control proactivo;

subsistema líder.

4.4.1. El subsistema de control pasivo realiza solo el reconocimiento y la recepción de mensajes dirigidos a él.

4.4.2. El subsistema controlado recibe mensajes dirigidos a él y genera un mensaje de respuesta de acuerdo con el código de función recibido.

4.4.3. El subsistema de control debe tener la capacidad de:

tomar el control del intercambio sobre el canal principal en modos centralizados y descentralizados;

generar y transmitir mensajes por el canal principal;

recibir y analizar mensajes de respuesta;

control de retorno o transferencia del canal troncal una vez finalizado el proceso de transferencia.

(Edición modificada, Enmienda No. 1).

4.4.4. Además de la función de la cláusula 4.4.3, el subsistema de control proactivo debe ser capaz de generar una señal de solicitud para tomar el canal troncal, recibir y enviar mensajes apropiados al realizar el procedimiento de búsqueda del subsistema solicitante.

4.4.5. El subsistema líder coordina el trabajo de todos los subsistemas locales en el modo de control centralizado del canal troncal. Ella realiza:

arbitraje y transferencia de control del canal principal a uno de los subsistemas de control local;

control central de todos los subsistemas locales;

control de la operación del subsistema local de control activo;

transmisión de mensajes con una dirección común para todos (o varios) subsistemas locales.

Solo se puede conectar un subsistema con la función maestra activa a un canal troncal.

(Edición modificada, Enmienda No. 1).

5. PROCEDIMIENTO DE INTERCAMBIO DE MENSAJES

5.1. Cada ciclo de transmisión de mensajes a través del canal troncal debe comenzar con la sincronización de todos los subsistemas conectados a la interfaz.

5.1.1. Para realizar la sincronización, el subsistema de control maestro o activo debe transmitir el byte CH de sincronización al canal troncal. Se permite transmitir varios bytes de sincronización en serie. Los bytes de sincronización adicionales no se incluyen en el formato del mensaje.

5.1.2. Una vez sincronizados todos los subsistemas, el subsistema de control maestro o activo envía un mensaje de formato 1 o 2 a la troncal, incluidos sus propios bytes CH.

5.1.3. Todos los bytes, con la excepción del control KB1 y KB2, se transmiten al canal troncal, comenzando con el bit menos significativo.

Los bytes KB1, KB2 se transmiten desde el bit más significativo.

5.1.4. Para excluir del mensaje transmitido al canal principal la secuencia de bits que coinciden con el código del byte CH, cada mensaje debe convertirse de tal manera que después de 5 caracteres consecutivos "1" se incluya un carácter adicional "0". El subsistema receptor debería excluir este carácter del mensaje en consecuencia.

5.1.5. Después de la transmisión del mensaje, incluido el byte CH final, el subsistema de transmisión debe transmitir al menos 2 bytes CH para completar las operaciones de recepción, después de lo cual finaliza el ciclo de transmisión.

5.2. El procedimiento de control de troncales determina la secuencia de operaciones para activar uno de los subsistemas de control para realizar el proceso de transferencia de mensajes. Los subsistemas conectados a través de la interfaz pueden operar en el modo de control centralizado del canal troncal.

5.2.1. El procedimiento para el control centralizado del canal principal prevé la presencia de un subsistema líder que coordina la interacción de los subsistemas controlando la transferencia de control del canal principal.

5.2, 5.2.1. (Nueva edición, Enmienda No. 1).

5.2.2. Cuando se transfiere un control de la red troncal, el subsistema maestro designa el subsistema de control activo para llevar a cabo el proceso de mensajería. Para hacer esto, el subsistema maestro debe enviar un mensaje de formato 1 con el código de función KF6 al subsistema de control seleccionado.

5.2.3. El subsistema de control después de recibir el mensaje con el código de función KF6 debe activarse y puede realizar varios ciclos de intercambio de mensajes en un proceso de transmisión. El número de ciclos de intercambio debe ser controlado y limitado por el subsistema maestro.

5.2.4. Después de realizar la transferencia de control del canal principal, el subsistema maestro debe activar la función de recepción pasiva en sí mismo y activar la temporización de control. Si dentro de un tiempo especificado (el tiempo de espera de respuesta no debe ser superior a 1 ms), el subsistema activo asignado no comienza a enviar mensajes por el canal troncal, el subsistema maestro reenvía al subsistema de control un mensaje de formato 1 con el código de función KF6 y una bandera de retransmisión.

5.2.5. Si el subsistema de control no comienza a enviar mensajes (no se activa) incluso durante el acceso repetido, el subsistema líder lo determina como defectuoso e implementa los procedimientos previstos para tal situación.

5.2.6. Al final del proceso de transferencia, el subsistema de control activo debe realizar la función de retorno de control de la red troncal. Para ello, debe enviar un mensaje con el código de función KF7 o KF8 al subsistema maestro.

5.2.7. El procedimiento de control de la red troncal descentralizada proporciona la transferencia secuencial de la función activa a otros subsistemas de control pasando un token. El subsistema que aceptó el token está activo.

5.2.8. Para la captura inicial del token, todos los subsistemas interconectados a través de la red troncal deben incluir temporizadores de intervalo, y los valores de los intervalos de tiempo deben ser diferentes para todos los subsistemas. A un subsistema con una prioridad más alta se le debe asignar un intervalo de tiempo más corto.

5.2.9. Si, después de que expira el intervalo de tiempo propio de un subsistema, el canal troncal queda libre, este subsistema debe considerarse el propietario del token y comenzar el proceso de transmisión como un subsistema de control activo.

5.2.10. Una vez finalizado el proceso de transferencia, el subsistema de control activo debe transferir el control del canal troncal al siguiente subsistema de control con la dirección AB \u003d AC + 1, para lo cual debe emitir un token, activar la función de recepción pasiva en sí mismo y activar la temporización de control.

Como marcador se utiliza un mensaje de formato 1 (Fig. 1) con el código de función KF13 y la dirección AB.

Si dentro de un tiempo especificado el subsistema receptor no inicia el proceso de transmisión, el subsistema transmisor debe intentar transmitir el token a los subsistemas con direcciones subsiguientes AB \u003d AC + 2, AB \u003d AC + 3, etc. hasta que se acepte el token. La dirección del subsistema que recibió el token debe ser recordada por este subsistema como una subsiguiente hasta que se lleve a cabo la captura reinicializada.

5.2.11. Cualquier subsistema activo que detecte una salida no autorizada al canal de comunicación debe realizar las acciones de la cláusula 5.2.8.

5.2.12. En el modo de control de la red troncal descentralizada, todos los subsistemas deben tener una función de recepción pasiva activa. Si se pierde el token (por ejemplo, cuando falla el subsistema de control activo), se debe activar el mecanismo de captura inicial del token (cláusulas 5.2.8, 5.2.9) y se debe restaurar el funcionamiento.

5.2.13. Cualquier subsistema que posea el token y se convierta en maestro activo puede asumir el control central de la troncal y retenerlo hasta que se cancele el maestro activo asignado a él.

5.2.7 - 5.2.13. (Introducida adicionalmente, Enmienda No. 1).

5.3. En el modo de control centralizado, la transmisión de control del canal principal se puede organizar a petición de los subsistemas de control proactivo.

5.3.1. Los subsistemas deben tener una función de solicitud de adquisición activa del tronco para organizar la transferencia de control a pedido.

5.3.2. Hay dos formas posibles de organizar la búsqueda de un subsistema que solicite acceso a la columna vertebral: centralizado y descentralizado.

5.3, 5.3.1, 5.3.2. (Nueva edición, Enmienda No. 1).

5.3.3. Con un sondeo centralizado, el subsistema líder debe sondear secuencialmente todos los subsistemas de control de iniciativa conectados a la red troncal. El subsistema maestro enviará un mensaje de formato 1 con el código de función KF5 a cada subsistema de control proactivo.

El subsistema de control proactivo debe enviar un mensaje de respuesta al subsistema líder con uno de los códigos de función KF21 - KF24, dependiendo de su estado interno. La secuencia de operaciones en el procedimiento de encuesta centralizada se muestra en la Fig. 4.

5.3.4. El sondeo descentralizado proporciona un proceso rápido para identificar los subsistemas de control proactivo que han establecido una solicitud de acceso a la red troncal. El subsistema líder solo debe contactar al primer subsistema de control proactivo sucesivamente con un mensaje de formato 1 y código de función KF9.

Cada subsistema de control proactivo debe percibir un mensaje dirigido a él y enviar su propio mensaje al canal troncal, dirigido a su vez al siguiente subsistema. En el mensaje generado, debe transmitirse uno de los códigos de función KF9 - KF12, que caracteriza el estado de este subsistema. El procedimiento de votación descentralizado se ilustra con un guión. cinco.

5.3.5. El subsistema maestro, después de iniciar el sondeo descentralizado, activa la función de recepción pasiva y recibe todos los mensajes enviados por los subsistemas de control proactivo. Esto permite que el subsistema líder, después del final de la encuesta descentralizada, tenga información sobre las solicitudes de acceso al canal principal de todos los subsistemas de control proactivo.

Proceso de sondeo centralizado del subsistema

Proceso de sondeo del subsistema descentralizado

El último subsistema de control de inicio en la cadena de sondeo descentralizado debe dirigir su mensaje al subsistema maestro, lo que significa el final del procedimiento de sondeo descentralizado.

5.3.6. Si algún subsistema no emite mensajes al canal troncal después de acceder a él, el subsistema maestro debe despertarlo y enviarle un segundo mensaje idéntico al anterior. Si no hay respuesta (o errores) a la llamada repetida, el subsistema maestro inicia una encuesta descentralizada desde el siguiente subsistema sucesivamente, y este subsistema se excluye de la encuesta.

5.4. El procedimiento de transferencia de datos se puede realizar en forma de uno de los siguientes procesos:

grabación grupal;

leer escribir.

5.4.1. La grabación masiva debe realizarla el subsistema maestro. Al realizar una grabación de grupo, el subsistema líder emite un mensaje de formato 2 al canal troncal, en el que el código 11111111 (255) y el código de función KF1 se escriben como la dirección AB.

5.4.2. Todos los subsistemas que responden a la dirección de multidifusión deben recibir el mensaje de la troncal y bloquear un estado que indique que se recibió el mensaje con la dirección común. Los subsistemas receptores no emiten mensajes de respuesta para la grabación en grupo.

5.4.3. La confirmación de la recepción de un mensaje grupal se realiza en el proceso de sondeo centralizado o descentralizado, así como cuando se devuelve el control del canal principal, para lo cual se incluye el bit de estado correspondiente en los códigos de función KF7, KF8, KF9 - KF12 y KF21 - KF24.

5.4.4. En el proceso de grabación, el subsistema líder o subsistema de control activo envía un mensaje de formato 2 con el código de función KF2 al canal troncal, destinado a ser recibido por un subsistema controlado específico, cuya dirección se indica en el byte AB. Después de emitir el mensaje, el subsistema de control activo activa el tiempo de verificación y espera un mensaje de respuesta.

5.4.5. El subsistema direccionado reconoce su dirección y acepta el mensaje que se le envía. En el caso de que el mensaje se reciba sin error, el subsistema receptor deberá enviar una respuesta al canal principal en forma de mensaje de formato 1 con el código de función KF18.

5.4.6. Si se detecta un error en el mensaje recibido, el subsistema receptor no emitirá una respuesta.

5.4.7. El subsistema de control activo, si no hay respuesta dentro del intervalo de tiempo de supervisión, retransmitirá el mismo mensaje.

5.4.8. Si no hay respuesta a un mensaje repetido, este subsistema se considera defectuoso y el subsistema de control activo debe realizar el procedimiento prescrito para tal situación (encender la alarma, excluir el subsistema de la circulación, encender la reserva, etc.).

5.4.9. En el modo de control centralizado del canal principal, el diálogo entre el control y los subsistemas controlados debe ser monitoreado constantemente por el subsistema líder, que en este momento realiza la función de recepción pasiva de mensajes.

(Nueva edición, Enmienda No. 1).

5.4.10. El proceso de lectura debe comenzar enviando un mensaje de formato 1 con el código de función KF3 por parte del subsistema de control activo.

5.4.11. El subsistema al que va dirigido este mensaje, en caso de su correcta recepción, deberá emitir un mensaje de respuesta de formato 2 con el código de función KF19.

5.4.12. Si el subsistema llamado no puede emitir datos dentro del tiempo de espera especificado, luego de recibir un mensaje con la función de lectura, debe registrar la señal de que el subsistema está ocupado y comenzar a formar la matriz de datos para su emisión.

5.4.13. Este subsistema controlado debe recordar la dirección del subsistema de control activo que se le ha dirigido (para el cual se están preparando los datos) y establecer la bandera de ocupado en los mensajes de respuesta a otros subsistemas de control.

5.4.14. Para leer los datos preparados, el subsistema de control activo debe volver a referirse al subsistema controlado con un mensaje de formato 1 con el código de función KF3. Si los datos están listos en este momento, entonces el subsistema controlado debe emitir un mensaje de respuesta de formato 2 con el código de función KF19.

La señal de ocupado del subsistema debe eliminarse solo después de que se transmita el mensaje de respuesta de formato 2.

5.4.15. Si el subsistema de control activo recibe el mensaje de respuesta sin error, el proceso de lectura finaliza.

5.4.16. Si se detecta un error o no hay respuesta, el subsistema de control activo repite la llamada y luego toma medidas similares a las que se dan en los párrafos. 5.4.7, 5.4.8.

5.4.17. La lectura-escritura es una combinación de procesos según PP. 5.4.4 - 5.4.15.

5.4.18. El subsistema de control activo envía un mensaje de formato 2 con el código de función KF4 al canal troncal.

5.4.19. El subsistema direccionado debe aceptar el mensaje que se le envía y formar una respuesta.

5.4.20. Responder mensaje en este proceso debe estar representado por el formato 2 (contener datos legibles) y tener el código de función KF20.

5.4.21. El control de la validez de los mensajes transmitidos y las acciones tomadas por el subsistema de control activo deben ser similares a las dadas para los procesos de escritura y lectura.

6. IMPLEMENTACIÓN FÍSICA

6.1. Físicamente, la interfaz se implementa en forma de líneas de comunicación que forman un canal principal y controladores de comunicación que proporcionan conexión directa a las líneas de comunicación.

6.2. Los controladores de comunicación deben implementarse en forma de unidades funcionales que son parte del subsistema, o en forma de dispositivos estructuralmente separados.

6.3. Las reglas para el emparejamiento e interacción de los controladores de comunicación con la parte funcional del subsistema no están reguladas por esta norma.

6.4. Para las líneas de comunicación troncales, se debe utilizar un cable coaxial con una impedancia característica de 75 ohmios.

6.5. El cable coaxial debe terminarse en ambos extremos con resistencias de terminación de (75 ± 3,75) ohmios. La potencia de las resistencias terminales debe ser de al menos 0,25 W.

Las resistencias de terminación deben conectarse a los extremos de las líneas de comunicación mediante conectores de RF.

No se permite la conexión a tierra o la conexión de líneas de comunicación con carcasas de dispositivos en subsistemas acoplados.

6.6. La atenuación de la línea troncal no debe superar los 18 dB para una velocidad de 500 kbps.

6.7. La atenuación total introducida por cada ramal desde el canal troncal no debe exceder de 0,1 dB, incluida la atenuación determinada por la calidad del punto de atraque, la atenuación en el ramal y la atenuación en función de los parámetros de entrada-salida de los circuitos de adaptación.

6.8. Las tomas de la línea principal deben realizarse con cable coaxial de 75 ohmios. La longitud de cada rama no supera los 3 m La longitud total de todas las ramas se incluye en la longitud total del canal troncal. La conexión a la línea de comunicación debe realizarse mediante conectores HF. La desactivación de cualquiera de los subsistemas no debería provocar una interrupción en la línea de comunicación.

6,9. Los controladores de comunicación deben contener amplificadores transceptores que proporcionen:

sensibilidad de recepción, no peor ............................................ ............. 240 mV

nivel de señal de salida ............................................... ........................... 4 a 5 V

impedancia de salida ................................................ .............................. (37,50 ± 1,88) ohmios

6.10. La formación de señales eléctricas para su transmisión al canal principal se lleva a cabo modulando la frecuencia del reloj con las señales del mensaje transmitido. Cada bit del mensaje transmitido corresponde al período completo de la frecuencia de reloj, y los bordes anterior y posterior de la señal transmitida deben coincidir con la transición a cero de la frecuencia de reloj (Fig. 6). La correspondencia de los símbolos recibidos del canal troncal con los estados significativos se establece de la siguiente manera:

el símbolo "0" corresponde a la fase opuesta relativa al símbolo anterior,

Las redes de transmisión de datos industriales son uno de los elementos principales de los sistemas de control de procesos modernos. La aparición de los protocolos de comunicación industrial marcó el inicio de la introducción de sistemas de control distribuidos geográficamente capaces de cubrir muchas instalaciones tecnológicas, uniendo tiendas enteras y, en ocasiones, fábricas. Hoy en día el campo de las comunicaciones industriales se está desarrollando a pasos agigantados: se conocen más de 50 estándares de redes de comunicación, especialmente adaptados para uso industrial, cada año aparecen nuevas tecnologías progresivas de transmisión de datos. Esto no es sorprendente, porque son las redes de comunicación las que determinan en gran medida la calidad, confiabilidad y funcionalidad del sistema de control de procesos en su conjunto.

Las redes de transmisión de datos utilizadas en APCS se pueden dividir aproximadamente en dos clases:

1. Autobuses de campo;
2. Redes nivel superior (nivel de operador, Buses terminales).

1. Bus de campo

La función principal del bus de campo es proporcionar comunicación de red entre controladores y periféricos remotos (por ejemplo, nodos de E / S). Además, el bus de campo se puede conectar a varios instrumentos y actuadores (dispositivos de campo), equipados con interfaces de red adecuadas. Estos dispositivos a menudo se denominan dispositivos de campo inteligentes porque admiten protocolos de comunicación de red de alto nivel.

Como se señaló, existen muchos estándares de bus de campo, los más comunes son:

1. Profibus DP;
2. Profibus PA;
3. Foundation Fieldbus;
4. Modbus RTU;
5. CIERVO;
6. DeviceNet.

A pesar de los matices de la implementación de cada uno de los estándares (velocidad de datos, formato de trama, entorno físico), tienen una cosa en común: el algoritmo de intercambio de datos de red utilizado, basado en el principio clásico Maestro-Esclavo o sus modificaciones menores. Los buses de campo modernos cumplen con estrictos requisitos técnicos, lo que los hace adecuados para su uso en entornos industriales hostiles. Estos requisitos incluyen:

1. Determinismo. Esto significa que la transmisión de un mensaje de un nodo de red a otro toma un período de tiempo estrictamente fijo. Las redes de oficina basadas en Ethernet son un gran ejemplo de una red no determinista. El propio algoritmo para acceder al medio compartido utilizando el método CSMA / CD no determina el tiempo que tarda una trama de un nodo de red en transmitirse a otro y, estrictamente hablando, no hay garantías de que la trama llegue al destino. Esto es inaceptable para las redes industriales. El tiempo de transmisión de un mensaje debe ser limitado y, en general, se puede calcular de antemano, teniendo en cuenta el número de nodos, la velocidad de transferencia de datos y la longitud del mensaje.

2. Soporte para largas distancias. Este es un requisito esencial, porque la distancia entre los objetos de control a veces puede alcanzar varios kilómetros. El protocolo utilizado debe estar orientado a redes de larga distancia.

3. Protección contra interferencias electromagnéticas. Las líneas largas son particularmente susceptibles a los efectos dañinos de la interferencia electromagnética de varios equipos eléctricos. El ruido de línea fuerte puede distorsionar los datos transmitidos más allá del reconocimiento. Para protegerse contra tales interferencias, se utilizan cables blindados especiales, así como fibra óptica que, debido a la naturaleza ligera de la señal de información, generalmente es insensible a las interferencias electromagnéticas. Además, en las redes industriales, se deberían utilizar métodos especiales de codificación digital de datos para evitar su distorsión durante la transmisión o, al menos, para detectar de forma eficaz datos corruptos por parte del nodo receptor.

4. Diseño mecánico resistente de cables y conectores. Aquí tampoco hay nada sorprendente si imagina las condiciones en las que a menudo hay que tender líneas de comunicación. Los cables y conectores deben ser resistentes, duraderos y adecuados para su uso en las condiciones más difíciles (incluidas atmósferas agresivas, alta vibración, humedad).

Según el tipo de medio de transmisión físico, los buses de campo se dividen en dos tipos:

1. Buses de campo basados \u200b\u200ben cable de fibra óptica. Las ventajas de usar fibra son obvias: la capacidad de construir líneas de comunicación extendidas (hasta 10 km o más); gran ancho de banda; insensibilidad a las interferencias electromagnéticas; la posibilidad de colocar en áreas peligrosas. Desventajas: costo relativamente alto del cable; la complejidad de la conexión física y la conexión de cables. Este trabajo debe ser realizado por personal calificado.
2. Buses de campo basados \u200b\u200ben cables de cobre. Normalmente, es un cable de par trenzado de dos hilos con aislamiento y blindaje especiales. Beneficios: precio aceptable; facilidad para colocar y hacer conexiones físicas. Desventajas: susceptible a interferencias electromagnéticas; longitud limitada de líneas de cable; menor ancho de banda en comparación con la fibra.

El procesador de comunicaciones CP 342-5 FO es un ejemplo de un módulo que conecta un controlador Simatic S7-300 a una red Profibus DP con un cable de fibra óptica. Se puede utilizar un módulo CP 342-5 para conectar el S7-300 a una red Profibus DP con cable de cobre.

2. Redes de alto nivel

Las redes de nivel superior de APCS se utilizan para transferir datos entre controladores, servidores y estaciones de trabajo de operadores. A veces, estas redes incluyen nodos adicionales: un servidor de archivo central, un servidor de aplicaciones industriales, una estación de ingeniería, etc. Pero estas ya son opciones.

¿Qué redes se utilizan en el nivel superior de APCS? A diferencia de los estándares de bus de campo, aquí no hay mucha variedad. De hecho, la mayoría de las redes de nivel superior utilizadas en los sistemas de control de procesos modernos se basan en el estándar Ethernet (IEEE 802.3) o más. opciones rapidas Fast Ethernet y Gigabit Ethernet. En este caso, por regla general, se utiliza el protocolo de comunicación TCP / IP. En este sentido, las redes de nivel de operador son muy similares a las LAN convencionales utilizadas en aplicaciones de oficina. El uso industrial generalizado de las redes Ethernet se debe a los siguientes puntos obvios:

1) Las redes industriales de nivel superior conectan muchas estaciones de operador y servidores, que en la mayoría de los casos son computadoras personales. El estándar Ethernet es excelente para organizar tales LAN; para ello es necesario equipar cada ordenador con solo adaptador de red (NIC, tarjeta de interfaz de red). Muchos controladores modernos tienen módulos de comunicación para conectarse a redes Ethernet (por ejemplo, el procesador de comunicación CP 343-1 permite conectar el S7-300 a una red Industrial Ethernet).

2) Existe una gran selección en el mercado de equipos de comunicacion para redes Ethernet, incluso especialmente adaptadas para uso industrial.

3) Las redes Ethernet tienen altas tasas de transferencia de datos. Por ejemplo, el estándar Gigabit Ethernet permite la transferencia de datos a una velocidad de hasta 1 Gb por segundo cuando se utiliza un cable de par trenzado de categoría 5. rendimiento la red se vuelve extremadamente punto importante para aplicaciones industriales.

4) El uso de una red Ethernet en el nivel superior de APCS proporciona la capacidad de acoplar fácilmente la red APCS con red local planta (o empresa). Normalmente, la LAN de la planta existente se basa en el estándar Ethernet. El uso de un solo estándar de red hace posible simplificar la integración del sistema de control de procesos en la red general de la empresa.

Sin embargo, las redes industriales del nivel superior de APCS tienen sus propias particularidades, debido a las condiciones de uso industrial. Los requisitos típicos para tales redes son:

1. Gran ancho de banda y tasa de transferencia de datos. El volumen de tráfico depende directamente de muchos factores: el número de parámetros tecnológicos archivados y visualizados, el número de servidores y estaciones de operador, las aplicaciones aplicadas utilizadas, etc. A diferencia de las redes de campo, no existe un requisito estricto de determinismo: estrictamente hablando, no importa cuánto tiempo se tarde en transferir un mensaje de un nodo a otro: 100 ms o 700 ms (por supuesto, esto no es importante siempre que esté dentro de límites razonables). Lo principal es que la red en su conjunto puede hacer frente al volumen total de tráfico de tiempo específico... El tráfico más intenso pasa por las secciones de la red que conectan servidores y estaciones de operador (clientes). Esto se debe al hecho de que la información tecnológica en la estación del operador se actualiza en promedio una vez por segundo, y los parámetros tecnológicos transmitidos pueden ser varios miles. Pero incluso aquí no hay restricciones estrictas de tiempo: el operador no se dará cuenta si la información se actualiza, digamos, cada segundo y medio en lugar del prescrito. Al mismo tiempo, si el controlador (con un ciclo de exploración de 100 ms) encuentra un retraso de 500 ms en la recepción de nuevos datos del sensor, esto puede conducir a algoritmos de control incorrectos.

2. Tolerancia a fallos. Esto se logra, por regla general, respaldando el equipo de comunicación y las líneas de comunicación de acuerdo con el esquema 2 * N, de modo que, en caso de falla del interruptor o rotura de canal, el sistema de control pueda localizar el lugar de la falla en el menor tiempo posible (no más de 1-3 s), realizar una operación automática reconstruir la topología y redirigir el tráfico a rutas de respaldo.

3. Cumplimiento de los equipos de red con las condiciones de funcionamiento industrial. Esto significa medidas técnicas tan importantes como: - protección del equipo de red contra el polvo y la humedad; - rango de temperatura de funcionamiento ampliado; - ciclo de vida aumentado; - la posibilidad de un montaje conveniente en un carril DIN; - fuente de alimentación de baja tensión con posibilidad de redundancia; - Conectores y conectores resistentes y duraderos.

Las funciones de los equipos de redes industriales prácticamente no difieren de las de las oficinas, sin embargo, debido al diseño especial, cuesta un poco más. La Figura 1 muestra, por ejemplo, fotografías de conmutadores de red de grado industrial que admiten topología de red redundante.

Figura 1 Interruptores industriales SCALANCE X200 de Siemens (izquierda) y LM8TX de Phoenix Contact (derecha): montaje en carril DIN

Cuando se habla de redes industriales construidas sobre la base de la tecnología Ethernet, el término Industrial Ethernet se utiliza a menudo, aludiendo así a su propósito industrial. Actualmente existe una amplia discusión sobre la asignación de Industrial Ethernet como un estándar industrial independiente, pero en este momento Industrial Ethernet es solo una lista de recomendaciones técnicas para redes en entornos industriales y es, estrictamente hablando, una adición informal a la especificación de capa física del estándar Ethernet.

Hay otro punto de vista sobre qué es Industrial Ethernet. El caso es que en los últimos años se han desarrollado muchos protocolos de comunicación, basados \u200b\u200ben el estándar Ethernet y optimizados para la transmisión de datos de tiempo crítico. Estos protocolos se denominan convencionalmente protocolos en tiempo real, lo que significa que se pueden utilizar para organizar el intercambio de datos entre aplicaciones distribuidas que son críticas para el tiempo de ejecución y requieren una sincronización horaria precisa. El objetivo final es lograr un determinismo relativo en la transferencia de datos. Algunos ejemplos de Ethernet industrial incluyen:

• Profinet;
• EtherCAT;
• Ethernet Powerlink;
• Ether / IP.

Estos protocolos modifican el protocolo estándar TCP / IP en diversos grados, agregando nuevos algoritmos de comunicación de red, funciones de diagnóstico, métodos de autocorrección y funciones de sincronización. En este caso, el enlace y las capas físicas de Ethernet permanecen sin cambios. Esto permite el uso de nuevos protocolos de transferencia de datos en redes existentes Ethernet utilizando equipo de comunicación estándar.

Software ACS MS es una solución cliente-servidor construida sobre la plataforma MS SQL Server versiones 2005 y superiores y que proporciona separación de los derechos de acceso a los datos servicio metrologico empresas. Se proporcionan versiones del complejo ACS MS tanto para trabajar con una base de datos unificada como distribuida (el tamaño de la base de datos es de hasta 150.000 SI). La funcionalidad del ACS MS proporciona contabilidad, planificación, control de mantenimiento, análisis del estado del parque de instrumentos. La tarea especial "Aceptación-Emisión de instrumentos de medición" para el laboratorio de calibración permite minimizar los costos laborales para la entrada de datos y el papeleo en base a los resultados del servicio. Los derechos de usuario para trabajar en varias secciones de datos son configurados por el administrador del MCS, dependiendo de las especificaciones de la organización del servicio metrológico.

La interfaz del ACS MS le permite recibir, dependiendo de la tarea en cuestión, cualquier sección de información de los datos y generar informes sobre ellos. El filtro universal se complementa con una función de muestreo simplificada. Se proporcionan los siguientes grados de libertad para personalizar la visualización: el usuario puede definir el conjunto requerido de pestañas, columnas, así como su orden y ancho, ordenar los datos por cualquier combinación de columnas y cualquier selección de datos en la tabla. Los eventos de MC, reparaciones, fallas, mantenimiento se muestran en la pantalla en forma tabular, con la capacidad de analizar las estadísticas acumuladas.

Además de la información contable básica y las regulaciones de servicio, el pasaporte electrónico SI contiene:

• Historial de eventos en funcionamiento.
• Listado de accesorios (en caso de que sea pasaporte de un set o canal).
• Enlaces a pasaportes de canales o complejos (si el dispositivo es parte del canal).
• Un conjunto de parámetros medidos.
• La cantidad de metales preciosos.
• Características adicionales de si.

El administrador de MS ACS define la política contable y configura la imagen del pasaporte, ocultando campos y pestañas innecesarios.

Se pueden generar programas de control y reparación metrológicos mediante ciclos de verificación (reparación). Se forma el programa de mantenimiento. Los costos de mantenimiento planificados se calculan en base a los horarios y tarifas almacenados en la base de datos. El esfuerzo de mantenimiento se calcula en base a los horarios y tiempos almacenados en la base de datos.

Los informes en el ACS MS se generan utilizando el generador FastReport; conjunto y ancho de columnas, fuente, color, etc.; los informes se guardan en formatos rtf, xls, html. La biblioteca de informes incluida en el conjunto de entrega del MCS se puede complementar a petición de los usuarios.