Все новости от 2 июля 2003 г.

Интерпретация данных

Для передачи информации обычно используется тот или иной язык. В современных SCADA-пакетах интерпретация и наглядное представление данных выполняются при помощи так называемого “языка анимаций”. По сути, это пиктограммы, понятные без дополнительных пояснений и адекватные содержанию объекта.

Однако помимо статического сообщения, анимация передает динамику изменения параметров. Средства промышленной анимации не стоят на месте, и уже можно сделать некоторые выводы об их развитии.

Проследим, например, как усиливались возможности интерпретации данных, на примере пакетов фирмы Intellution, принадлежащей компании GE Fanuc International.

С 1995 г. Intellution выпускает SCADA-пакет FIX32. Параллельно она подготовила еще один пакет — iFIX и с 1998 г. стала предлагать его потребителям в качестве основного. Главная цель этого перехода состояла в применении новых возможностей платформ Windows NT/2000/XP.

Но наряду с использованием VBA, COM/ OPC, ActiveX, объектного интерфейса разработчика и других современных программных технологий были существенно усилены средства представления экранных образов.

Для отображения информации необходимо с каждой изменяющейся числовой величиной сопоставить четко различимый видимый атрибут объекта на экране. В FIX32 имеется ряд простых объектов с хорошо различимыми геометрическими формами: прямоугольник, овал, прямая и т. п.

Кроме того, различать видимые объекты помогают их атрибуты — положение, размер, форма, цвет, стиль заполнения и т. д. Динамика процесса в SCADA-пакетах Intellution выражается с помощью связи видимого атрибута формы на рисунке с изменяющимся значением параметра объекта управления.

Число возможных динамических связей зависит от типа визуализируемой формы. Максимальное количество анимируемых свойств в FIX32 имеют двумерные формы (например, у прямоугольника десять связей), минимальное — форма отображения данных.

Однако из всех анимируемых свойств различных форм только два могут непосредственно выражать дискретные состояния — это цвет и видимость. Поскольку свойство видимости обладает лишь двумя значениями (объект либо видим, либо невидим), в FIX32 возможности выражения данных и событий в дискретном виде фактически ограничены цветом и бинарными состояниями.

В пакете iFIX выразительные средства отображения данных существенно пополнились новыми функциями. Так, в нем расширено число базовых образов за счет семейства скругленных объектов. Кроме того, добавлена принципиально новая возможность вставки элементов ActiveX (рис. 1).

Кардинально увеличено количество динамических связей с источниками данных. Например, прямоугольник теперь имеет свыше 20 анимируемых свойств, т. е. по сравнению с предыдущей версией их число выросло в два с лишним раза (рис. 2).

Поскольку набор возможных оценок состояния контролируемого процесса, как правило, конечен, то особый интерес вызывают способы дискретного представления непрерывно изменяющихся данных.

В iFIX добавлено три динамически изменяемых дискретных атрибута отображения: слой рисунка, на котором отображается объект (в iFIX 30 слоев), стиль штриховки объекта (восемь разных стилей) и возможность мигания другим цветом или стилем штриховки.

Кроме того, введена анимация текстовых объектов, благодаря чему они могут выражать динамику процесса своими свойствами — отображаемой строкой, ее размером, цветом и шрифтом.

Появился также ряд дополнительных анимаций для точечных рисунков (*.bmp) и введен простой механизм их динамической замены в соответствии с изменением значения некоторого источника данных.

Выше было упомянуто о количественном расширении анимаций относительно числа базовых образов и динамических связей. Наряду с этим в iFIX введены два качественных новшества — функции формульного и табличного преобразования данных.

Благодаря первому нововведению любое логическое условие и любое событие, определяемое несколькими параметрами, можно представить одной формулой.

Второе существенное новшество — интервальное табличное преобразование (рис. 3) — является средством отображения непрерывно изменяющихся данных с некоторым конечным множеством чисел, текстовых строк или набором цветов.

С помощью табличного преобразования все параметры видимых объектов, которые в FIX32 изменялись непрерывно (размер, положение на экране, угол поворота), в iFIX могут принимать дискретные значения и тем самым однозначно интерпретировать данные.

Чтобы эффективно управлять, необходимо не только видеть текущую информацию, но и прогнозировать развитие ситуации, а для этого надо хранить и анализировать историю процесса.

В SCADA-системах с целью отображения краткосрочной и долгосрочной истории применяются графики трендов реального времени и трендов истории, где рассматриваемый параметр отображается в виде функции от времени. В пакете iFIX все экранные формы (в частности, графики) являются объектами, имеющими определенные свойства, методы и события.

Благодаря этому значение отслеживаемой графической величины, которое доступно как свойство графика, можно связать с анимируемым свойством некоторого другого объекта, например с цветом прямоугольника.

В результате видимый образ свойства объекта (цвет прямоугольника) будет определяться выбранным значением параметра на графике, что позволит этот график не только отобразить, но и проанализировать его значение.