Создание функционального и информативного человеко-машинного интерфейса является одной из основных задач разработчика АСУ ТП. Инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие оператора с технологической установкой, должны быть удобны и просты в использовании (usability[1]). Визуализация данных — представление информации в виде, который обеспечивает наиболее эффективную работу человека по их изучению[2]. Одним из способов создания эффективных человеко-машинных интерфейсов является реализация в них мнемосхем технологических установок[3] и представление информации в геометрически символьном виде.

В статье[4] были описаны некоторые инструменты конфигурации интерфейса панели оператора Kinco. Краткий обзор этих компонентов. Компонент «Обработка числа» может быть рассмотрен разработчиком в качестве цифрового индикатора, в котором отображается текущие значение (целое число или число с запятой) с учётом заданного диапазона чисел. Назначением компонентов «Многопозиционное управление» и «Многопозиционный переключатель» является изменение значений в регистре «слово».  С помощью компонента «Многопозиционный индикатор» можно реализовать окно индикации состояния (до 769 состояний) регистров «слово». Компоненты «Индикация бита» и «Битовый переключатель» предназначены для работы дискретными параметрами. Кроме вышеописанных компонентов Kinco Dtools предлагает разработчику инструменты, с помощью которых можно реализовать визуализацию данных ввиде аналоговых индикаторов или представить данные на столбчатых и круговых диаграммах.

Аналоговые индикаторы

В представлении большинства специалистов индикатор аналоговых сигналов — это устройство по типу амперметров, вольтметров, манометров (рис.1), на которых стрелка перемещается в зависимости от изменения измеряемой величины. В Kinco Dtools есть компонент «Аналоговый индикатор» с помощью, которого можно реализовать схожий подход к визуализации параметров технологического процесса.

Рис.1 — Пример аналогового индикатор

Настройка компонента «Аналоговый индикатор» ясна и понятна. Компонент работает с регистрами «слово». Например, компонент может отображать данные регистров VW (тип данных WORD), VD (тип данных DWORD), VR (тип данных REAL) ПЛК Kinco. Во кладка «Основные атрибуты» задается адрес регистра (рис.1).

Рис.2 — Настройки компонента «Аналоговый индикатор»

Во вкладке «Аналоговый индикатор» (рис.3) есть настройки стиля табло — сектор или круг, длины и ширины табло, формы и цвета стрелок. Для стиля табло «Круг» можно задать начальную точку отсчёта — слева, справа, вверху или внизу (рис.4). Шкала и количество делений на табло настраиваются разработчиком. Движение стрелки можно задать, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки с плавной анимацией при перемещении.

Рис.3— Настройки компонента «Аналоговый индикатор»

Рис.4— Настройки компонента «Аналоговый индикатор», выбор начальной точки отсчёта

Во вкладке «Расширенные атрибуты аналогового индикатора» разработчик может задать границы изменения значений в регистре. Задать значение вверхней и нижней границы, привязать границы к цвету (рис.5). На рис.6 приводится вид настроенного компонента в режиме симуляции.

Рис.5— Настройки компонента «Аналоговый индикатор»

Рис.6— Вид компонентов «Аналоговый индикатор» в режиме симуляции

Диаграммы

Диаграмма — графическое представление данных линейными отрезками или геометрическими фигурами, позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин[5]. Для реализации диаграмм в Kinco Dtools есть два компонента «Столбчатая диаграмма» и «Круговая диаграмма». Компоненты работают с регистрами «слово». Стоит отметить, отличия в функционале компонентов. В компоненте «Столбчатая диаграмма» есть возможность представить данные ввиде столбчатой и круговой диаграммы. В компоненте «Круговая диаграмма» есть возможность настройки круговой секторной диаграммы — целое выражается кругом, который представляет совокупность всех частей, величина каждой части выражается сектором круга. На рис. 7 представлен вид столбчатой и круговой и круговой секторной диаграммы в Kinco Dtools.

Рис.7— Вид диаграмм в Kinco Dtools

Настройка компонента «Столбчатая диаграмма». Форма диаграммы (столбчатая или круговая) выбираются во вкладке «Панель визуализации». На рис.8 представлены настройки столбчатой диаграммы приведенной на рис.7. Столбчатая диаграмма может двух типов: вертикальная (рис.8,а) или горизонтальная (рис.8,б). Тип столбчатой диаграммы задается в окне «Направление».

Верхняя и нижняя граница значений задаются разработчиком. Границы могут быть заданы постоянными значениями или задаваться через регистры (Адрес Мин/Макс). Выход за заданные границы может быть привязан к изменению цвета диаграммы. Шкала для столбчатой диаграммы задается во вкладке «Шкала».

Рис.8 — Настройка компонента «Столбчатая диаграмма»:

а — настройка для вертикальной столбчатой диаграммы; б — настройка для горизонтальной столбчатой диаграммы.

Настройки для круговой диаграммы (рис.7) схожи с настройками для столбчатой диаграммы. Отличие настроек следующие. Форма диаграммы выбирается круг. Разработчик может настроить градусы: на рис. 9,a приводятся настройки круга 360 º, на рис. 9,б приводятся настройки полукруга 180º. Настройка задается в окнах начальный и конечный угол круга. Шкала для круговой диаграммы не задается.

Рис.9 — Настройка компонента «Столбчатая диаграмма»:

а — настройка для круговой диаграммы (круг 360º); б — настройка для круговой диаграммы (полукруг 180º).

Настройка компонента «Круговая диаграмма». На базе компонента можно реализовать круговую диаграмму с секторами (рис.7). Во вкладке «Основные настройки» разработчик задает настройки фигуры — начальный и конечный угол круга (принцип настроек аналогичен с настройками компонента «Столбчатая диаграмма»). Соотношение внутреннего диаметра круга к внешнему задаётся ползунком. Ниже задается адрес начального регистра и указывается число последовательных регистров памяти, данные из которых будут привязаны к секторам диаграммы. Количество каналов, отображаемых на диаграмме, задается во вкладке «Канал». Максимальное количество каналов — 32. Так же во вкладке «Канал» настраивается цвет каждого канала.  На рис.10 приводятся настройки круговой секторной диаграммы изображенной на рис.7.

Рис.10 — Настройка компонента «Круговая диаграмма»:

а — вкладка «Основные настройки»; б — вкладка «Канал».

Заключение

В статье приводится обзор, и настройка компонентов визуализации, которые в теории могут повысить эффективность человеко-машинного интерфейса. Компоненты «Аналоговый индикатор», «Столбчатая диаграмма», «Круговая диаграмма» позволяют наглядно представить данные в геометрически-символьном виде. Как было показано, компоненты просты и удобны в настройке и могут быть использованы в качестве инженерных решений при реализации информативного интерфейса панели оператора Kinco.

Д.С. Лысенко, инженер АСУ ТП

ООО «Cиcтeмы Koнтpoля», г. Москва,
тел.: +7 (495) 120‑36-61,
e‑mail: info@systemcontrol.ru,

cайт: systemcontrol.ru

[1] Понятие Usability URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Юзабилити (дата обращения 12.07.23)

[2] Визуализация данных URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Визуализация_данных  (дата обращения 12.07.23)

[3] Общая информация о мнемосхемах URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Мнемосхема (дата обращения 12.07.23)

[4] Статья. Инструменты конфигурации интерфейса панели оператора Kinco Automation

[5]Определение диаграмма URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Диаграмма (дата обращения 12.07.23)