Отображение объектов и анимация

Характерные особенности систем SCADA

Понятие системы SCADA объединяет программное обеспече­ние, Функционирующее в составе АСУТП конкретного объекта, и набор инструментальных программных средств, предназначен­ных для .разработки такого программного обеспечения. Эти две части называются обычно «Средой исполнения» и «Средой раз­работки» и тесно связаны между собой.

Термин SCADA — сбор данных и оперативное диспетчерское управление — достаточно хорошо отражает основное назначение систем.

Место систем SCADA в программном обеспечении АРМ по­казано на (рис. 1.).

Отображение объектов и анимация

Одной из основных функций, реализуемых любой SCADA-системой, является предоставление оператору на экране наглядной информации о ходе технологического процесса. По­этому все они имеют в своем составе мощные и гибкие средства, позволяющие пользователю эффективно создавать экранные формы с минимальными затратами труда и времени. В состав си­стем входят как наборы графических примитивов для рисования (для создания уникальных собственных объектов), так и наборы (библиотеки) типовых графических объектов. Наборы графичес­ких объектов для повторного использования могут быть расши­рены пользователем.

Поскольку здесь рассматриваются системы SCADA, реализо­ванные в среде MS Windows, организация многооконного интер­фейса не представляет трудностей. Соответственно будем счи­тать, что разработка приложения ведется в рамках одного окна.

Вначале осуществляется формирование статического изобра­жения рабочего окна. Это могут быть фон, заголовки, мнемосхе­ма технологического процесса и т. п.

Часто для создания статического изображения используются внешние графические редакторы, например MS PaintBrush и Paint, CorelDraw и др., а готовое изображение затем импортирует­ся в пакет SCADA. Средства импорта изображений (в форматах графических файлов типа BMP (bitmap), PCX и WMF) содержат практически все пакеты SCADA.

Кроме того, как правило, все пакеты SCADA имеют собствен­ные графические системы (средства рисования), позволяющие как создавать статические изображения (объекты), так и ожив­лять (анимировать) эти объекты (создавать динамические объек­ты). Основой таких графических систем является набор графиче­ских примитивов: линий, прямоугольников, эллипсов, кругов, ломаных линий, текста и средств, для их компоновки. Для каждо­го примитива можно менять толщину, цвет и стиль линии, а так­же цвет и стиль заливки (если это фигура с заполнением). Имеет­ся возможность перемещать примитивы, помещать их друг над другом, выравнивать, располагать на равном расстоянии и т.д. Пример набора инструментов для работы с примитивами приве­ден на (рис. 2.)Данный набор принадлежит одной из имеющих­ся систем SCADA и является довольно характерным для такого рода инструментария.

Первая и последняя строки предназначены для выполнения вспомогательных операций. Далее следуют (по строкам сверху вниз):

• вторая и третья строки - содержат набор примитивов, в кото­рый кроме упомянутых ранее вошли инструмент для выделения объектов, стандартная кнопка, инструменты для импорта изоб­ражений, а также специальные табло аварий и трендов;

• строка инструментов для смены толщины и стиля линий;

• строка инструментов для изменения параметров текста;

• строка выбора цветов для линий, заливки примитивов, окна и текста;

• строки выравнивания примитивов, размещения их над/под друг другом, поворота и корректировки конфигурации.

После создания примитивов они могут быть объединены в более крупные образования (элементы, ячейки, объекты). Для определенности будем в дальнейшем именовать как эти более крупные образования, так и созданные примитивы термином объект.

Кроме графических систем для создания (рисования) объек­тов на основе примитивов, в большинстве профессиональных систем SCADA имеются библиотеки готовых объектов. Объекта­ми в библиотеках Являются как изображения самих технологиче­ских объектов (резервуары, задвижки, механизмы, машины и пр.), так и различные табло, указатели, ползунки, кнопки, служа­щие для отображения параметров процесса и для управления процессом (рис. 3.).

Следует заметить, что полезность библиотеки объектов оп­ределяется не столько количеством размещенных в ней объек­тов, сколько правильным их набором и нужной степенью обоб­щения.

Следующим шагом построения динамической экранной фор­мы является анимация построенных (или выбранных из библио­тек) объектов. Под анимацией понимается способность объектов менять свои свойства при изменении параметров технологичес­кого процесса. Изменяемыми свойствами являются толщина, цвет и стиль линии, цвет и стиль заливки (если это фигура с за­полнением), а также размеры, положение и ориентация объектов (рис.4.). Предусматривается также

непосредственный ввод па­раметров (цифрами и текстом, ползунковыми устройствами) и управление процессом с помощью кнопок и переключателей (Пуск/Останов, Включение/Выключение, Вызов Окна и др.).

Хотя разные системы SCADA имеют различные возможности ани­мации, основной набор для всех них практически совпадает. Наиболее сложные виды анимации (например, ориентация) применимы не ко всем, а только к наиболее простым объектам. Зато на их основе легко строятся указатели типа стрелочных приборов.

Для работы объектов анимации совершенно необходимо, чтобы все изменения параметров процесса своевременно фикси­ровались и передавались для отображения. Этим занимается под­система управления переменными.

При использовании анимации должны указываться условия, при которых осуществляется то или иное действие (например, меняется цвет заливки или объект становится невидимым). Наи­более совершенные системы позволяют формулировать эти усло­вия в виде выражений при записи условий анимации (рис.4.). В более простых системах условия базируются непосредственно на переменных, что требует введения специальных (дополнитель­ных) переменных.