CC BY
12
УДК 622.233
В. В. Матвеев
ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ИНТЕГРИРОВАННОЙ ИНТЕРАКТИВНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ГОРНЫХ МАШИН
В рамках проекта «Интерактивная интегрированная информационная система горного оборудования» на кафедре автоматизации производственных процессов УГИ ведутся работы по созданию средств разработки и использования графического интерфейса промышленных информационных систем (ИС) различного назначения [1]. Графический интерфейс является частью интерактивной интегрированной системы контроля (диагностики*и управления) и предназначается для создания графического пользовательского интерфейса прикладной ИС.
Работа в графическом интерфейсе разделена на два этапа: этап разработки интерфейса прикладной ИС, на котором применяются несколько специализированных редакторов, входящих в состав интерфейса разработчика, и этап использования, заключающийся в эксплуатации пользователем разработанного графического интерфейса прикладной ИС.
Графический интерфейс разработчика состоит из нескольких взаимосвязанных графических редакторов и кросс-редакторов информационных и управляющих связей. При разработке пользовательского интерфейса разработчик с применением графических редакторов создает различные его элементы: изображения контролируемого объекта, изображения средств отображения информации, средств управления пользовательским интерфейсом и т. д. Графический интерфейс реализует смешанный векторно-растровый принцип описания изображения и поддерживает четыре основных типа графических объектов [2|. Слайд — растровая полноэкранная копия, используется для копирования и воспроизведения сложных изображений и фоновых картинок. Фрейм, как один из способов представления графической информации, является векторной поэлементной структурой изображения, состоящей из последовательности стандартных элементов, их координат и атрибутов (цвет, тип и т. д.). Том — библиотека небольших растровых изображений, которые используются при рисовании фрейма и слайда. Кроме этого, предусмотрена возможность создания битовых изображений элементов, которые, например, обеспечивают собственные изображения курсора на экране дисплея. Слайд можно создать с помощью специализированного редактора, входящего в состав интегрированной системы, или импортировать из другой графической системы, обеспечивающей запись изображений в формате PCX. Том создается и корректируется одним из разрабатываемых редакторов графического интерфейса. Возможно использование готовых и ранее созданных, поставляемых разработчиками интегрированной ИС томов.
В разрабатываемой интегрированной ИС используется фреймовое представление информации. В широком смысле фрейм можно рассматривать как универсальную информационную структуру, позволяющую получать на ней как традиционные типы данных, так и абстрактные, определяемые разработчиком прикладной ИС. Таким образом, с помощью фреймов создаются модели реальных объектов и различные информационные среды. В общем случае фрейм состоит из средств отображения информации и средств управления. К последним относятся экранные кнопкн и специально выделенные области экрана, указание на которые приводит к изменению внешнего вида прикладной ИС, выполнению каких-либо действий с информационной структурой графического интерфейса или с реальными объектами. Средства отображения
информации включают в себя разнообразные измерительные шкалы и информационные (аварийные, предупреждающие, справочные) панели.
С помощью кросс-редакторов информационных и управляющих связей разработчик создает информационные связи средств отображения информации с источниками информации интегрированной ИС (электронные таблицы реального времени, статические и динамические базы данных) и управляющие связи, задающие действия, которые выполняются при указании на средства управления.
Таким образом, результатом работы разработчика может быть создание диалоговых экранов прикладной пользовательской ИС, которые могут быть оформлены в виде функциональных, структурных схем, мнемосхем, реалистических изображений объектов контроля (диагностики и управления) с характерными для них контрольными точками и элементами, в виде шаблонов ввода пользовательской информации, экранов контроля одного или нескольких параметров, традиционных и специальных средств отображения информации и т. д. При этом фрейм можно рассматривать как меню доступа к информации, поступающей от реального объекта. Меню доступа к информации являются основой информационной структуры пользовательской ИС. Пунктам меню можно поставить в соответствие поля иерархической информационной структуры — некой базы данных; а средствам отображения и шаблонам ввода информации — содержимое этих полей, т. е. конкретные записи. Особенность такой базы данных состоит в том, что содержимое ее полей изменяется в реальном времени по заданным алгоритмам. Таким образом, графический интерфейс прикладной ИС представляет собой многоуровневое графическое меню доступа к информации и меню уп-• равления средствами отображения информации и источниками этой информации. '
На рисунке представлена типовая структура пользовательской ИС. Она состоит из пользовательского интерфейса, основывающегося на фреймах, и исполняющей системы, которая выполняет диспетчеризацию работы ИС в реальном времени, опрос источников информации, начальную обработку информации, запись и чтение статических и динамических баз данных, производит заданные в электронной таблице вычисления. обеспечивает реализацию информационных и управляющих связей, сведения о которых записаны во фреймах.
В процессе работы над проектом создан действующий макет информационной системы для бурового станка СБШ-25МН, основой которого являются несколько типов диалоговых окон. Диалоговое окно — приборная панель, в котором находят отображение основные параметры: технологического характера (усилие подачи, частота вращения бурового става, скорость бурения, угол наклона буровой штанги, негоризон-тальность установки платформы и другие); технического характера (ток двигателя, напряжение питания, давление масла и воздуха и другие); диагностического характера (параметры вибрации, температура двигателей, подшипников, гидрооборудования, состояние элементов релейных схем и т. д.); экономического характера (количество пробуренных метров, производительность в смену, время бурения скважины и другие). Диалоговые окна этого типа- созданы для электрооборудования, пневматической и гидравлической систем бурстанка. Диалоговое окно — схема (электрическая, пневматическая, гидравлическая, кинематическая.), на которой представлена соответствующая система в виде структурных, кинематических, функциональных схем с отображением ряда важных эксплуатационных характеристик. Диалоговое окно — отдельный агрегат (двигатели хода, вращения, насосы для закачки воды, компрессор и т. д.). В этих окнах пользователь прикладной ИС может получить исчерпывающую информацию о параметрах работы отдельно-
го агрегата бурового станка и отдельных элементов этого агрегата. Диалоговое окно — отдельный прибор, реализованный для контрольных точек гидро- и пневмосхем. Следует отметить, что отдельные приборы могут реализовывать специфическое отображение информации, например, угол наклона стрелы отображается на приборе с реалистическим изображением бурового станка, которое совмещено с цифровым индикатором. Негоризонтальность установки платформы отображается с помощью прибора, моделирующего перемещение пузырька воздуха в стеклянной сосуде с водой.
Польэодателй приклаёнш шффтцитш штет |
'ш К-го Ы^тШщшшр-
Улра&леяие I I I I Г I I I,
—Ам 3-го а ¿йгЛ тоГ
зигек/пшная /пая/гица реа<лмоео фемеш
—Г7П—
'ешмшш
рие/яема Г
Структура пользовательского интерфейса прикладной информационной системы
С диалоговыми окнами определены следующие возможные операции: перемещение, закрытие или удаление с экрана.
Действующий макет, реализующий фреймовый под.хбд к созданию пользовательского интерфейса, представляет собой многоуровневую оконную графическую систему отображения информации и управления ИС контроля работы бурового станка.
Основные характеристики работающего макета:
Количество фреймов..................)о
Количество уровней фреймов ...... 3
Количество одновременно активных фреймов (окон) 1
Типы шкал для отображения информации:
стрелочные (линейные, дуговые); диаграммные (горизонтальные, вертикальные); цифровые; специальные ■(индикатор горизонтальности); индикаторные — схема изображения по условию (угол наклрна
штанги);
Количество аналоговых датчиков............16
Количество дискретных датчиков............24
Период опроса датчиков ................1
Операционная система..................MS — DOS
Режим работы ......................Стандартный
Использование манипулятора «мышь» .... Да
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1 Бабенко А. Г. Проект интерактивной интегрированной системы контроля, диагностики и управления//Ст. в наст, выпуске, с. 156—162.
2 Бнллиг И., Цыпунов Л., Юдин Г. / Графический интерфейс и распространение идей СУБД на область графики//Компьютер-пресс.— 1991.—№ 10.-¿С. 55—59.
УДК 622.271.5
Г. Г. Багаутчнов, Г. А. Багаутинов, Г. Ф. Степанова
РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДОБЫЧНЫМ КОМПЛЕКСОМ ДРАГИ
Повышение эффективности добычного комплекса драги сводится к совершенствованию режимов работы добычных механизмов, обеспечивающих процесс черпания с минимальными энергетическими затратами, к контролю параметров дражного забоя, к автоматическому управлению механизмами перемещения с целью поддержания заданной производительности драги, сокращения пауз, облегчению труда драгера, освобождение его от ряда операций.
Эти задачи решались при разработке системы автоматического управления механизмами добычного комплекса драги Исовского прииска. Система выполнена на основе микроЭВМ «Электроника МС 2702», что позволило относительно просто организовать хранение оперативной и системной информации, ее ввод, передачу, отображение и вывод на исполнительные механизмы. Выбранная ЭВМ работает в системе как управляющая по постоянной программе, записанной в ПЗУ. Незначительный объем арифметических операций не требует большой разрядности. ЭВМ работает в реальном масштабе времени. Более того, исполнительные механизмы драги достаточно инерционны и часто требуют временных задержек в управлении, т. е. система не требует- высокого быстродействия машины. Вышеизложенные требования к ЭВМ и наличие автоматического запуска без применения УВВ представляют возможность применения микро-ЭВМ в качеств^ управляющего контроллера [1].
Разработанная система обеспечивает программную отработку заданной толщины стружки и ширины дражного забоя, последовательность переключений механизмов бокового перемещения, и рамоподъемной лебедки в углах забоя в конце отработки слоя и переход на новый слой. В памяти машины хранятся текущие значения положения драги в горизонтальной плоскости, крайнее левое и крайнее пр,авое ее положение, т. е. ширина забоя и глубина опускания рамы — толщина стружки.
В процессе работы автоматически включаются попеременно правый или левый двигатели лебедки носового каната, обеспечивая движение
