Подходы к разработке HMI — АСУ ТП: сообщество инженеров

Подходы к разработке HMI

Традиционный подход

Разработчики операторского интерфейса копируют технологические схемы трубопроводов и КИПиА (P&ID, Pipe and Instrument Diagram) из проектной документации на экраны, добавляют цветовую анимацию для изображения состояния исполнительных устройств, поля для вывода параметров процесса, кнопки для управления и окна с аварийными сообщениями. Используется яркая 3D-графика (как в мультиках), которая с успехом демонстрируется высокому начальству.

Подход Wonderware Situational Awareness

На экранах изображаются не трубы и клапаны, а модель эффективного взаимодействия оператора с процессом. Данные визаулизируются в удобном для принятия решений виде. Оператору достаточно бросить беглый взгляд на экран монитора, чтобы быстро оценить ситуацию. Используется скучная специфическая графика, ценность которой не бросается в глаза (и выглядит дёшево).

Методы Wonderware Situational Awareness

Цвет

Если экран в серых тонах — значит всё хорошо, появился другой цвет — это авария, которая требует реакции оператора.

Цвета используются только для привлечения к аварийным ситуациям, а не для визуализации нормального состояния оборудования (клапан открыт/закрыт, двигатель включен/выключен и т. п.).

Тройное кодирование аварий

Тройное кодирование позволяет точно идентифицировать тип аварии даже дальтоникам:

  1. Цвет рамки и значка аварии
  2. Форма значка аварии
  3. Номер типа аварии
Тройное кодирование аварий

Агрегирование аварийных сигналов

Тяжело воспринимать аварийные сообщения, которые все валятся в одно окно.

Удобно пользоваться кнопками навигации по 4-х уровневой структуре, снабжёнными индикаторами, которые суммируют аварии разного типа группы объектов.

Агрегирование аварийных сигналов

Пояснение к рисунку:
На обзорной кнопке видно, что по всем реакторам имеется: одна критическая авария, четыре больших аварии, одна средняя и шесть маленьких аварий. Эти аварии распределяются по реакторам следующим образом:

Индикация параметров процесса с трендами

Обычно, чтобы посмотреть переходный процесс нужно открыть окно тренда соответствующего параметра.

На рисунке показаны три варианта индикации одного и того же параметра:

Индикация параметра с трендом

Пояснения к рисунку:

  1. На левом индикаторе параметр процесса отображается в виде числа. Оператор видит только текущее значение параметра.
  2. На центральном индикаторе к числу добавляется изображение параметра в виде точки на аналоговой шкале с граничными значениями. Оператор сразу видит отклонение параметра от нормы.
  3. На правом индикаторе к числу и точке на шкале добавляется хвостик тренда. Оператор сразу видит в каком направлении развивается процесс:
Развитие процесса

Полярные звёзды

Изображение нескольких связанных между собой параметров в виде полярной звезды позволяет с одного взгляда выявить отклонение от нормы сразу всех этих параметров.

Полярные звёзды

4-х уровневая иерархия окон

Окна разрабатываются под решение конкретных задач, например:

  • окно пуска компрессора
  • окно настройки ПИД-регулятора давления воздуха в главной магистрали
  • окно налива нефти в танкер и т.п.

4-х уровневая иерархия окон отражает структуру задач в иерархии предприятия.

Окно первого уровня

Окно второго уровня

Окно третьего уровня

Окно четвёртого уровня

Навигация

Одна задача — одно окно

При решении одной задачи оператор не должен переключаться между несколькими окнами.

Карта окон

Два щелчка мышкой для перехода в любое окно:

  1. Первый щелчок — по кнопке «Карта окон»
  2. Второй щелчок — по кнопке нужного окна

Навигационные кнопки

  • Кнопка перехода в родительское окно на более высокий уровень
  • Кнопка возврата в предыдущее окно (с памятью нескольких последних переходов)
  • Кнопка для перехода в главное окно (Home)
  • Кнопки для перемещения влево-вправо по горизонтали текущего уровня

Источник: https://www.maxplant.ru/article/situational_awareness.php

🔗 Подходы к разработке HMI

Оставьте комментарий

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.

Прокрутить вверх