Rozhraní člověk-stroj automatizovaného řídicího systému TP přednášky. Stručný popis rozhraní ICS

Software ACS čs je klient-server řešení postavené na platformě MS SQL Server verze 2005 a vyšší a zajišťující oddělení přístupových práv k datům z metrologické služby podniků. Verze komplexu ACS MS jsou poskytovány pro práci s jednou i distribuovanou databází (objem databáze - až 150 000 SI). Funkčnost automatizovaného řídicího systému MS zajišťuje účetnictví, plánování, řízení údržby a analýzu stavu přístrojového parku. Speciální úkol „Přejímka-výdej měřidel“ pro kalibrační laboratoř umožňuje minimalizovat mzdové náklady na zadávání dat a přípravu podkladů na základě výsledků servisu. Uživatelská práva pro práci v různých datových úsecích konfiguruje správce MS ACS v závislosti na specifikách metrologické servisní organizace.

Rozhraní ACS MS umožňuje přijímat v závislosti na úkolu libovolné informační části dat a generovat o nich zprávy. Univerzální filtr je doplněn o zjednodušenou funkci vzorkování. Při přizpůsobení formy obrazovky jsou poskytovány následující stupně volnosti: uživatelská definice požadované sady záložek, sloupců a také jejich pořadí a šířky, řazení dat podle libovolné kombinace sloupců a libovolný výběr dat v tabulce. Události strojírenství, opravy, poruchy, údržba jsou zobrazovány na obrazovce v tabulkové formě s možností analyzovat nashromážděné statistiky.

Elektronický pas SI navíc k hlavnímu účetní informace a servisních předpisů, obsahuje:

Historie událostí v provozu.
Seznam komponentních zařízení (pokud se jedná o pas pro sadu nebo kanál).
Odkazy na pasy kanálů nebo komplexů (pokud je zařízení součástí kanálu).
Sada měřených parametrů.
Množství drahých kovů.
doplňkové vlastnosti si.

Správce MS ACS určuje zásady účtování a konfiguruje obraz pasu, přičemž skrývá nepotřebná pole a karty.

Metrologické plány kontroly a oprav lze generovat pomocí ověřovacích (opravných) cyklů. Připravuje se plán údržby. Na základě rozvrhů a tarifů uložených v databázi jsou vypočítány plánované náklady na údržbu. Mzdové náklady na provádění údržby jsou vypočítávány na základě harmonogramů a časových standardů uložených v databázi.

Reporty v automatizovaném řídicím systému MS jsou generovány pomocí generátoru FastReport; konfiguruje se sada a šířka sloupců, písmo, barva atd.; přehledy se ukládají do rtf formáty, xls, html. Knihovnu reportů obsaženou v dodávkovém balíčku MS ACS lze doplnit dle požadavků uživatele.

Moderní metody pro navrhování činností uživatelů automatizovaných řídicích systémů se vyvinuly v rámci systémového inženýrského konceptu projektování, díky kterému se zohlednění lidského faktoru omezuje na řešení problémů koordinace „vstupů“ a „výstupů“ člověk a stroj. Při analýze nespokojenosti uživatelů automatizovaných řídicích systémů je přitom možné odhalit, že je často vysvětlována nedostatkem jednotného integrovaného přístupu k návrhu interakčních systémů, prezentovaného jako komplexní, vzájemně provázaná, proporcionální úvaha. všech faktorů, způsobů a metod řešení složité multifaktoriální a vícerozměrné úlohy návrhu interakčního rozhraní. To se týká funkčních, psychologických, sociálních a dokonce i estetických faktorů.

V současnosti lze považovat za prokázané, že hlavním úkolem návrhu uživatelského rozhraní není racionálně „napasovat“ člověka do řídicí smyčky, ale na základě úkolů řízení objektů vyvinout systém interakce mezi dvěma rovnocennými partnery (lidský operátor a hardwarový a softwarový komplex ACS), racionálně řídí řídicí objekt. Lidský operátor je uzavíracím článkem řídicího systému, tzn. předmět řízení. APK (hardware-software complex) ACS je implementační nástroj jeho (provozovatelské) řídící (provozní) činnosti, tzn. kontrolní objekt. Automatizovaný řídicí systém je podle definice V.F. Vendy hybridní inteligence, ve které jsou provozní (řídící) pracovníci a agroprůmyslový komplex automatizovaného řídicího systému rovnocennými partnery při řešení složitých problémů řízení. Rozhraní lidské interakce technické prostředky Automatizovaný řídicí systém lze znázornit strukturálně (viz obr. 1).

Rýže. 1. Informační a logické schéma interakčního rozhraní

Racionální organizace práce operátorů automatizovaného řídicího systému je jedním z nejdůležitějších faktorů určujících efektivní fungování systému jako celku. Manažerská práce je v drtivé většině případů nepřímá lidská činnost, neboť v podmínkách automatizovaného řídicího systému se řídí, aniž by „viděl“ skutečný objekt. Mezi skutečným řídicím objektem a lidským operátorem existuje objektový informační model(způsob zobrazování informací). Vzniká tedy problém navrhnout nejen prostředky pro zobrazování informací, ale i prostředky interakce mezi lidskou obsluhou a technickými prostředky automatizovaného řídicího systému, tzn. problém návrhu systému, kterému bychom měli říkat uživatelské rozhraní.

Skládá se z APK a interakčních protokolů. Hardwarový a softwarový komplex poskytuje následující funkce:

transformace dat obíhajících v automatizovaném řídicím systému do informačních modelů zobrazovaných na monitorech (SOI - informační zobrazovací nástroje);

regenerace informačních modelů (IM);

zajištění dialogové interakce mezi osobou a automatizovaným řídicím systémem;

transformace vlivů přicházejících z PO (lidský operátor) do dat používaných řídicím systémem;

fyzická implementace interakčních protokolů (harmonizace datových formátů, kontrola chyb atd.).

Účelem protokolů je poskytnout mechanismus pro spolehlivé a spolehlivé doručování zpráv mezi lidským operátorem a SOI a následně mezi PO a řídicím systémem. Protokol- jedná se o pravidlo, které definuje interakci, soubor procedur pro výměnu informací mezi paralelními procesy v reálném čase. Tyto procesy (fungování agrokomplexu automatizovaného systému řízení a provozní činnosti subjektu kontroly) se vyznačují jednak absencí pevných časových vztahů mezi výskytem událostí a jednak absencí tzv. vzájemná závislost mezi událostmi a akcemi při jejich výskytu.

Funkce protokolu souvisí s výměnou zpráv mezi těmito procesy. Formát a obsah těchto zpráv tvoří logické charakteristiky protokolu. Pravidla pro provádění procedur určují akce prováděné procesy, které se společně podílejí na implementaci protokolu. Soubor těchto pravidel je procesní charakteristikou protokolu. Pomocí těchto konceptů můžeme nyní formálně definovat protokol jako soubor logických a procedurálních charakteristik komunikačního mechanismu mezi procesy. Logická definice tvoří syntaxi a procedurální definice tvoří sémantiku protokolu.

Generování obrazu pomocí APC umožňuje získat nejen dvourozměrné obrazy promítané na rovinu, ale také realizovat trojrozměrnou grafiku pomocí rovin a povrchů druhého řádu s přenosem textury povrchu obrazu.

Při vytváření komplexních automatizovaných řídicích systémů má vývoj velký význam software, protože přesně software Vytvářejí počítačovou inteligenci, která řeší složité vědecké problémy a řídí nejsložitější technologické procesy. V současné době při tvorbě takových systémů výrazně narůstá role lidského faktoru a následně i ergonomická podpora systému. Hlavním úkolem ergonomické podpory je optimalizace interakce mezi člověkem a strojem nejen při provozu, ale také při výrobě a likvidaci technických součástí. Při systematizaci přístupu k návrhu uživatelského rozhraní tedy můžeme uvést některé základní funkční úkoly a principy návrhu, které by měl systém řešit.

Princip minimální pracovní síly softwarový vývojář a uživatel, který má dva aspekty:

minimalizace nákladů na zdroje na straně vývojáře softwaru, čehož je dosaženo vytvořením určité metodiky a technologie tvorby charakteristických pro konvenční výrobní procesy;

minimalizace nákladů na zdroje na straně uživatele, tzn. PO by měla vykonávat pouze práci, která je nezbytná a nemůže být systémem provedena, nemělo by docházet k opakování již provedené práce atp.

Úkolem maximálního vzájemného porozumění uživatel a agroprůmyslový komplex reprezentovaný vývojářem softwaru. Tito. PO by se neměla zapojovat například do vyhledávání informací nebo informace zobrazené na zařízení pro ovládání videa by neměly vyžadovat překódování nebo další interpretaci uživatelem.

Uživatel musí zapamatovat si co nejméně informací, protože to snižuje schopnost soukromého podniku činit operativní rozhodnutí.

Princip maximální koncentrace uživatele o řešeném problému a lokalizaci chybových zpráv.

Princip účtování odborných dovedností lidský operátor. To znamená, že při vývoji systému je na základě některých počátečních údajů o možném kontingentu kandidátů specifikovaných v technických specifikacích navržena „lidská složka“ s ohledem na požadavky a vlastnosti celého systému a jeho subsystémů. Vytvoření konceptuálního modelu interakce mezi člověkem a technickými prostředky automatizovaného řídicího systému znamená uvědomění si a zvládnutí algoritmů pro fungování subsystému „člověk - technické prostředky“ a zvládnutí odborných dovedností v interakci s počítačem.

Klíč pro tvoření efektivní rozhraní je v půstu, co nejvíc to půjde, operátorova prezentace jednoduchého koncepčního modelu rozhraní. Sdílený uživatelský přístup toho dosahuje prostřednictvím konzistence. Koncept konzistence spočívá v tom, že při práci s počítačem si uživatel vyvine systém očekávání stejných reakcí na stejné akce, což neustále posiluje uživatelský model rozhraní. Konzistence tím, že umožňuje dialog mezi počítačem a lidským operátorem, může snížit množství času, který uživatel potřebuje k tomu, aby se naučil rozhraní a použil jej k provedení úlohy.

Konzistence je vlastnost rozhraní, která zlepšuje uživatelské vnímání. Další součástí rozhraní je vlastnost jeho konkrétnosti a jasnosti. To se provádí aplikací panelového plánu, použitím barev a dalších výrazových technik. Nápady a koncepty jsou pak fyzicky vyjádřeny na obrazovce, se kterou uživatel přímo komunikuje.

V praxi prvotnímu návrhu předchází návrh uživatelského rozhraní na vysoké úrovni, který nám umožňuje identifikovat požadovanou funkcionalitu vytvářené aplikace a také vlastnosti jejích potenciálních uživatelů. Specifikované informace lze získat analýzou technických specifikací pro automatizovaný řídicí systém (ACS) a provozní příručky (OM) pro řídicí objekt, jakož i informacemi obdrženými od uživatelů. Za tímto účelem je prováděn průzkum potenciálních operátorů a operátorů pracujících na objektu neautomatizovaného řízení.

Po určení cílů a cílů, kterým čelí, přejdou do další fáze návrhu. Tato fáze je spojena s tvorbou uživatelských scénářů. Scénář je popis akcí prováděných uživatelem k vyřešení konkrétního problému na cestě k dosažení jeho cíle. Je zřejmé, že určitého cíle lze dosáhnout řešením řady problémů. Každý z nich může uživatel řešit několika způsoby, proto je nutné vygenerovat několik scénářů. Čím více jich je, tím menší je pravděpodobnost, že některé klíčové objekty a operace budou vynechány.

Zároveň má vývojář informace potřebné k formalizaci funkčnosti aplikace. A po vygenerování scénářů se seznam jednotlivých funkcí stane známým. V aplikaci je funkce reprezentována funkčním blokem s odpovídajícím formulářem obrazovky. Je možné, že se několik funkcí spojí do jednoho funkčního bloku. V této fázi je tedy stanoven požadovaný počet obrazovkových formulářů. Je důležité definovat navigační vztahy funkčních bloků. V praxi je nejvhodnější počet spojení pro jeden blok nastaven na tři. Někdy, když je posloupnost funkcí přesně definována, může být vytvořeno procedurální spojení mezi odpovídajícími funkčními bloky. V tomto případě jsou jejich obrazovkové formy volány postupně jedna od druhé. Ne vždy k takovým případům dochází, proto se navigační odkazy tvoří buď na základě logiky zpracování dat, se kterými aplikace pracuje, nebo na základě vnímání uživatelů (třídění karet). Navigační spojení mezi jednotlivými funkčními bloky jsou zobrazena na schématu navigačního systému. Navigační schopnosti v aplikaci jsou zprostředkovány prostřednictvím různých navigačních prvků.

Hlavním navigačním prvkem aplikace je hlavní menu. Role hlavního menu je také skvělá, protože provádí interaktivní interakci v systému uživatel-aplikace. Menu navíc nepřímo plní funkci školení uživatele pro práci s aplikací.

Tvorba menu začíná analýzou funkcí aplikace. K tomu se v rámci každého z nich rozlišují samostatné prvky: operace prováděné uživateli a objekty, na kterých jsou tyto operace prováděny. V důsledku toho je známo, které funkční bloky by měly uživateli umožnit provádět jaké operace na kterých objektech. Je vhodné vybrat operace a objekty na základě uživatelských scénářů a funkčnosti aplikace. Vybrané prvky jsou seskupeny do společných sekcí hlavní nabídky. K seskupování jednotlivých prvků dochází v souladu s představami o jejich logickém propojení. Tím pádem, hlavní nabídka může mít kaskádové nabídky, rozevíracího seznamu při výběru libovolné sekce. Nabídka kaskády odpovídá seznamu podsekcí primární sekci.

Jedním z požadavků na menu je jejich standardizace, jejímž účelem je vytvoření stabilního uživatelského modelu pro práci s aplikací. Existují požadavky z hlediska standardizace, které se týkají umístění nadpisů oddílů, obsahu oddílů často používaných v různých aplikacích, formy nadpisů, organizace kaskádových nabídek atd. Nejobecnější standardizační doporučení jsou následující:

skupiny funkčně souvisejících sekcí jsou odděleny oddělovači (bar nebo prázdný prostor);

nepoužívejte fráze v názvech oddílů (nejlépe ne více než 2 slova);

Názvy oddílů začínají velkým písmenem;

názvy částí nabídky souvisejících s voláním dialogových oken končí třemi třemi tečkami;

názvy částí nabídky, které obsahují kaskádové nabídky, končí šipkou;

pro přístup k jednotlivým částem nabídky použijte klávesové zkratky. Jsou zvýrazněny podtržením;

povolit použití " Klávesové zkratky", odpovídající kombinace kláves se zobrazí v záhlaví částí nabídky;

umožnit zahrnutí ikon do nabídky;

změněné barvy indikují nepřístupnost některých částí menu při práci s aplikací;

vám umožní zneviditelnit nepřístupné sekce.

Některé části nabídky jsou nedostupné z následujících důvodů. Hlavní menu je statické a je na obrazovce po celou dobu práce s aplikací. Při práci s různými formami obrazovky (interakce s různými funkčními bloky) tedy nedávají všechny části nabídky smysl. Takové úseky jsou obecně nepřístupné. Proto v závislosti na kontextu úkolů, které uživatel řeší (někdy na kontextu samotného uživatele), vypadá hlavní nabídka aplikace odlišně. Je obvyklé hovořit o tak odlišných externích reprezentacích nabídky jako o různých stavech nabídky. Na rozdíl od dříve vytvořeného schématu navigačního systému, který potřebuje především vývojář, uživatel přímo komunikuje s menu. Nabídka určuje počet oken a jejich typ. Celé rozhraní je doprovázeno varovnými okny, okny s nápovědami a okny průvodce, které určují pořadí uživatelských akcí při provádění určitých nezbytných operací.

ÚVOD

V rámci systémového inženýrského konceptu projektování se vyvinuly moderní metody pro navrhování činností uživatelů automatizovaných řídicích systémů, díky nimž se zohlednění lidského faktoru omezilo na řešení koordinačních problémů.
„vstupy“ a „výstupy“ člověka a stroje. Při analýze nespokojenosti uživatelů automatizovaných řídicích systémů je přitom možné odhalit, že je často vysvětlována nedostatkem jednotného integrovaného přístupu k návrhu interakčních systémů.

Použití systémového přístupu umožňuje vzít v úvahu mnoho faktorů velmi odlišné povahy, identifikovat z nich ty, které mají největší dopad z hlediska existujících celosystémových cílů a kritérií, a najít způsoby a metody, jak je efektivně ovlivnit. .
Systémový přístup je založen na aplikaci řady základních pojmů a ustanovení, mezi nimiž lze rozlišit pojmy systém, podřízení cílů a kritérií subsystémů obecným cílům a kritériím systému atd. Systémový přístup nám umožňuje uvažovat o analýze a syntéze objektů, které se liší povahou a složitostí, z jednoho úhlu pohledu, přičemž identifikujeme nejdůležitější charakteristické rysy fungování systému a bereme v úvahu nejvýznamnější faktory pro celý systém. Význam systémového přístupu je zvláště velký při navrhování a provozu systémů, jako jsou automatizované řídicí systémy (ACS), což jsou v podstatě systémy člověk-stroj, kde člověk hraje roli subjektu řízení.

Systematický přístup k návrhu je komplexní, provázané, proporcionální zohlednění všech faktorů, způsobů a metod řešení složitého multifaktoriálního a vícerozměrného problému návrhu interakčního rozhraní. Na rozdíl od klasického inženýrského projektování se při použití systémového přístupu berou v úvahu všechny faktory navrženého systému - funkční, psychologické, sociální a dokonce i estetické.

Automatizace řízení nevyhnutelně znamená implementaci systematického přístupu, protože předpokládá přítomnost samoregulačního systému, který má vstupy, výstupy a kontrolní mechanismus. Samotný koncept interakčního systému ukazuje na nutnost zvážit prostředí, ve kterém musí fungovat. Interakční systém by tedy měl být považován za součást většího systému – automatizovaného řídicího systému v reálném čase, zatímco druhý je systémem řízeného prostředí.

Je tedy zřejmé, že lidský operátor je uzavíracím článkem řídicího systému, tzn. předmětem řízení a hardwarový a softwarový komplex automatizovaného řídicího systému je instrumentálním prostředkem realizace jeho řídící (provozní) činnosti, tzn. kontrolní objekt. Automatizovaný řídicí systém je podle definice V.F. Vendy hybridní inteligence, ve které jsou provozní (řídící) pracovníci a agroprůmyslový komplex automatizovaného řídicího systému rovnocennými partnery při řešení složitých problémů řízení.

Racionální organizace práce operátorů automatizovaných pracovišť je jedním z nejdůležitějších faktorů určujících efektivní fungování systému jako celku. Manažerská práce je v drtivé většině případů nepřímá lidská činnost, neboť v podmínkách automatizovaného řídicího systému se řídí, aniž by „viděl“ skutečný objekt. Mezi reálným řídicím objektem a lidským operátorem se nachází informační model objektu (prostředek pro zobrazování informací). Vzniká tedy problém navrhnout nejen prostředky pro zobrazování informací, ale i prostředky interakce mezi lidskou obsluhou a technickými prostředky automatizovaného řídicího systému, tzn. problém návrhu systému, který bychom měli nazývat uživatelské rozhraní.

Konstrukčně lze znázornit rozhraní lidské interakce s technickými prostředky automatizovaného řídicího systému (viz obr. 1.). Skládá se z APK a interakčních protokolů. Hardwarový a softwarový komplex poskytuje následující funkce:

1. převod dat kolujících v agrokomplexu automatizovaného řídicího systému do informačních modelů zobrazovaných na monitorech (SOI - information display tools);

2. regenerace informačních modelů (IM);

3. zajištění dialogové interakce mezi osobou a automatizovaným řídicím systémem;

4. transformace vlivů přicházejících z PO (lidského operátora) do dat používaných řídicím systémem;

5. fyzická implementace interakčních protokolů (harmonizace datových formátů, kontrola chyb atd.).

Účelem protokolů je poskytnout mechanismus pro spolehlivé a spolehlivé doručování zpráv mezi lidským operátorem a SOI a následně mezi PO a řídicím systémem. Protokol je pravidlo, které definuje interakci, soubor procedur pro výměnu informací mezi paralelními procesy v reálném čase. Tyto procesy (fungování agrokomplexu automatizovaného systému řízení a provozní činnosti subjektu kontroly) se vyznačují jednak absencí pevných časových vztahů mezi výskytem událostí a jednak absencí tzv. vzájemná závislost mezi událostmi a akcemi při jejich výskytu.

V závislosti na typu reprodukovaného obrazu by měly být zvýrazněny požadavky na IM abecedu, způsob tvoření znaků a typ použití prvků obrazu. Použitá abeceda charakterizuje typ modelu a jeho vizuální schopnosti. Je určena třídou řešených problémů, specifikovanou počtem a typem znaků, počtem gradací jasu, orientací znaků, frekvencí blikání obrazu atd.

Abeceda musí zajistit konstrukci jakýchkoliv informačních modelů v rámci zobrazené třídy. Je také nutné usilovat o snížení redundance abecedy.

Metody tvorby znaku jsou klasifikovány podle použitých obrazových prvků a dělí se na modelovací, syntetizující a generující. Pro znak, který se tvoří na obrazovce CRT, je vhodnější formát matrice.

Pozorování monitoru umožňuje uživateli sestavit obraz režimu systému, který je vytvořen na základě školení, školení a zkušeností (koncepční model), proto je možné tento obraz porovnat s teoretickým obrazem v souladu se situací .
Požadavek přiměřenosti, izomorfismu, podobnosti časoprostorové struktury zobrazovaných řídicích objektů a prostředí určuje efektivitu modelu.

Obraz je reprodukován na základě své digitální reprezentace, která je obsažena v paměťovém bloku zvaném obnovovací vyrovnávací paměť.

Rýže. 1. Informační a logické schéma interakčního rozhraní.

INFORMAČNÍ MODEL: VSTUPNÍ A VÝSTUPNÍ INFORMACE

Informační model, který je zdrojem informací pro operátora, na jehož základě si vytváří obraz o skutečné situaci, zpravidla zahrnuje velký počet Prvky. S přihlédnutím k odlišné sémantické povaze použitých prvků lze informační model reprezentovat jako soubor vzájemně souvisejících prvků:

D ^ (Dn), kde Rj je množina informačních prvků model j skupiny, n=l,...N; k=1,...K.

Počet skupin prvků informačního modelu je dán mírou podrobnosti popisu stavů a provozních podmínek řídicího objektu. Prvek informačního modelu je zpravidla spojen s nějakým parametrem řídicího objektu. Spolu s tím lze informační model grafického typu považovat za komplexní grafický obrázek. Prvky informačního modelu zde působí jako obrazové prvky. Jakýkoli obrázek se skládá z určité sady grafických primitiv, což je libovolný grafický prvek s geometrickými vlastnostmi. Písmena (alfanumerické a jakékoli jiné symboly) mohou také fungovat jako primitiva.

Sada grafických primitiv, se kterými může operátor manipulovat jako s jedním celkem, se nazývá segment zobrazovaných informací. Spolu se segmentem se často používá pojem grafický objekt, který je chápán jako množina primitiv, která mají stejné vizuální vlastnosti a status a jsou také identifikována jedním jménem.
Při organizaci procesu zpracování informací v zobrazovacích systémech budeme manipulovat s následujícími pojmy:

6. Statické informace - informace, které jsou obsahově relativně stabilní a slouží jako podklad. Například souřadnicová mřížka, plán, obrázek oblasti atd.

7. Dynamické informace – informace, které se v určitém časovém intervalu mění z hlediska obsahu nebo pozice na obrazovce. Ve skutečnosti jsou dynamické informace často funkcí některých náhodných parametrů.

Toto rozdělení je považováno za vysoce podmíněné. Navzdory tomu lze při navrhování skutečných informačních zobrazovacích systémů bez potíží vyřešit.

Při vytváření komplexních automatizovaných řídicích systémů má vývoj softwaru velký význam, protože Je to software, který vytváří inteligenci počítače, který řeší složité vědecké problémy a řídí nejsložitější technologické procesy. V současné době při tvorbě takových systémů výrazně narůstá role lidského faktoru, a tedy i ergonomická podpora systému. Hlavním úkolem ergonomické podpory je optimalizace interakce mezi člověkem a strojem nejen při provozu, ale také při výrobě a likvidaci technických součástí. Při systematizaci přístupu k návrhu uživatelského rozhraní tedy můžeme uvést některé základní funkční úkoly a principy návrhu, které by měl moderní programovací jazyk řešit a se kterými se Delphi úspěšně vyrovnává:

Princip minimálního pracovního úsilí, který má dva aspekty:

8. minimalizace nákladů na zdroje na straně vývojáře softwaru, čehož je dosaženo vytvořením určité metodiky a technologie tvorby charakteristických pro konvenční výrobní procesy;

9. minimalizace nákladů na zdroje na straně uživatele, tzn. PO by měla vykonávat pouze práci, která je nezbytná a nemůže být systémem provedena, nemělo by docházet k opakování již provedené práce atp.

Úkolem maximálního vzájemného porozumění. Tito. PO by se neměla zapojovat například do vyhledávání informací nebo informace zobrazené na obrazovce by neměly vyžadovat překódování nebo další interpretaci uživatelem.

Uživatel by si měl pamatovat co nejméně informací, protože to snižuje schopnost PO činit operativní rozhodnutí.

Princip maximální koncentrace uživatele na daný úkol a lokalizace chybových hlášení.
CO MYSLÍTE ROZHRANÍM?

Uživatelským rozhraním se rozumí komunikace mezi osobou a počítačem. Obecný uživatelský přístup jsou pravidla, která vysvětlují dialog v pojmech společné prvky, jako jsou pravidla pro prezentaci informací na obrazovce a pravidla interaktivní technologie, jako jsou pravidla pro reakci lidského operátora na to, co je prezentováno na obrazovce. V tomto projektu kurzu se budeme zabývat standardem OPD od IBM, vyvinutý společně s MICROSOFT pro stroje třídy RS-AT.

KOMPONENTY ROZHRANÍ

Na praktické úrovni je rozhraní soubor standardních technik pro interakci s technologií. Na teoretické úrovni má rozhraní tři hlavní součásti:

1. Způsob komunikace mezi strojem a lidskou obsluhou.

2. Způsob komunikace mezi člověkem a strojem.

3. Způsob prezentace uživatelského rozhraní.

STROJ UŽIVATELE

Způsob, jakým stroj komunikuje s uživatelem (reprezentační jazyk), je určen aplikací stroje (aplikačním softwarovým systémem).
Aplikace řídí přístup k informacím, zpracování informací a prezentaci informací ve formě srozumitelné pro uživatele.

UŽIVATELE STROJI

Uživatel musí rozpoznat informace, které počítač prezentuje, pochopit (analyzovat) je a přejít k odpovědi. Odpověď je realizována prostřednictvím interaktivní technologie, jejíž prvky mohou být takové akce, jako je výběr objektu pomocí klíče nebo myši. To vše tvoří druhou část rozhraní, a to jazyk akcí.

JAK MYSLÍ UŽIVATEL

Uživatelé mohou porozumět rozhraní stroje, tomu, co dělá a jak jej ovládat. Některá z těchto přesvědčení se u uživatelů vytvářejí prostřednictvím zkušeností s jinými stroji, jako je tiskové zařízení, kalkulačka, videohry a počítačový systém. Dobré uživatelské rozhraní využívá této zkušenosti. Rozvinutější nápady se tvoří ze zkušeností uživatele se samotným rozhraním. Rozhraní pomáhá uživatelům vytvářet pohledy, které lze později použít při práci s jinými rozhraními aplikace.

KONZISTENTNÍ ROZHRANÍ

Klíčem k vytvoření efektivního rozhraní je, aby operátoři co nejrychleji vyvinuli jednoduchý koncepční model rozhraní. Sdílený uživatelský přístup toho dosahuje prostřednictvím konzistence. Koncept konzistence spočívá v tom, že při práci s počítačem si uživatel vyvine systém očekávání stejných reakcí na stejné akce, což neustále posiluje uživatelský model rozhraní. Konzistence tím, že umožňuje dialog mezi počítačem a lidským operátorem, může snížit množství času, který uživatel potřebuje k tomu, aby se naučil rozhraní a použil jej k provedení úlohy.

Konzistence je vlastnost rozhraní, která zlepšuje uživatelské vnímání. Další složkou rozhraní je jeho specifičnost a přehlednost. To se provádí aplikací panelového plánu, použitím barev a dalších výrazových technik. Nápady a koncepty jsou pak fyzicky vyjádřeny na obrazovce, se kterou uživatel přímo komunikuje.

KONZISTENCE - TŘI ROZMĚRY:

Říci, že rozhraní je konzistentní, je jako říkat, že něco je větší než něco. Jsme nuceni se ptát: "Více než co?" Když říkáme, že rozhraní je konzistentní, jsme nuceni se ptát: "Konzistentní s čím?" Je třeba zmínit nějaký rozměr.

Rozhraní lze sladit se třemi širokými kategoriemi nebo dimenzemi: fyzické, syntaktické a sémantické.

4. Fyzická konzistence odkazuje na Hardware: rozložení klávesnice, umístění kláves, použití myši. Například bude existovat fyzická konzistence pro klávesu F3, pokud je vždy na stejném místě bez ohledu na využití systému. Podobně bude fyzicky konzistentní výběr tlačítka na myši, pokud je vždy umístěno pod ukazováčkem.

5. Syntaktická konzistence se týká posloupnosti a pořadí vzhledu prvků na obrazovce (jazyk reprezentace) a posloupnosti požadavků na akci požadavku (jazyk akcí).

Například: Syntaktická konzistence bude zachována, pokud název panelu vždy umístíte doprostřed a navrch panelu.

6. Sémantická konzistence se týká významu prvků, které tvoří rozhraní. Co například znamená „Exit“? Kde se uživatelé odhlásí a co se stane dál?

INTERSYSTÉMOVÁ KONZISTENCE

Obecný uživatelský přístup obsahuje definice všech prvků a interaktivní technologie. Ale tyto definice mohou být různé kvůli technické možnosti specifické systémy. Obecné rozhraní tedy nemůže být identické pro všechny systémy.

Konzistence kompozitních systémů je rovnováha mezi fyzickou, syntaktickou, sémantickou konzistencí a touhou využít optimální schopnosti systému.

VÝHODY KONZISTENTNÍHO UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ

Konzistentní rozhraní šetří uživatelům a vývojářům čas a peníze. Uživatelé těží z toho, že jim zabere méně času, než se naučí používat aplikace, a pak budou mít méně času na dokončení práce, když fungují. Další výhody pro uživatele se projeví v jeho chování vůči aplikacím.

Konzistentní rozhraní snižuje chyby uživatele, zvyšuje spokojenost s úkoly a umožňuje uživateli cítit se se systémem pohodlněji.

Konzistentní uživatelské rozhraní také přináší výhody vývojářům aplikací tím, že identifikuje společné bloky prvků rozhraní prostřednictvím standardizace prvků rozhraní a interaktivní technologie. Tyto stavební bloky umožňují programátorům snadněji a rychleji vytvářet a upravovat aplikace. Například protože stejný panel lze použít v mnoha systémech, mohou vývojáři aplikací používat stejné panely v různých projektech.

Přestože uživatelské rozhraní nastavuje pravidla pro prvky rozhraní a interaktivní technologie, umožňuje poměrně vysokou míru flexibility. Například pro rozhraní je definováno pět typů panelů, ale je možné, že lze použít panely pro konkrétní aplikace. Obecný uživatelský přístup doporučuje použití určitých panelů, ale pokud to není možné, měly by být použity specifické prvky určitých panelů.

ROZHRANÍ

MS-Windows poskytuje uživatelům prostředí s grafickým rozhraním (GUI), které poskytuje standardní uživatelské a programátorské prostředí. (GUI) nabízí sofistikovanější a uživatelsky přívětivější prostředí než příkazově řízené rozhraní DOS. Práce ve Windows je založena na intuitivních principech. Je pro vás snadné přepínat z úkolu na úkol a vyměňovat si mezi nimi informace. Vývojáři aplikací však tradičně čelí problémům s programováním, protože prostředí Windows je extrémně složité.

Delphi je jazykové a programovací prostředí patřící do třídy RAD
(Rapid Application Development – „Nástroj pro rychlý vývoj aplikací“) CASE nástroje – technologie. Delphi umožnilo vývoj výkonných aplikací
Windows je rychlý proces, který vám přináší potěšení. Aplikace
Windows, jejichž vytvoření vyžadovalo mnoho lidského úsilí, jako například v C++, nyní může psát jedna osoba pomocí Delphi.

Rozhraní Windows zajišťuje kompletní přenos technologií CASE do integrovaného systému pro podporu práce na tvorbě aplikačního systému ve všech fázích životní cyklus provoz a návrh systému.

Delphi má širokou škálu funkcí, od návrháře formulářů až po podporu všech populárních databázových formátů. Prostředí eliminuje potřebu programování takových komponent
Okna obecný účel, jako jsou štítky, ikony a dokonce i dialogové panely.
Při práci ve Windows jste opakovaně viděli stejné „objekty“ v mnoha různých aplikacích. Dialogové panely (například Vybrat soubor a Uložit
Soubor) jsou příklady opakovaně použitelných komponent zabudovaných přímo v Delphi, což vám umožňuje přizpůsobit tyto komponenty stávající úloze tak, aby fungovaly přesně tak, jak to vyžaduje vámi vytvářená aplikace. K dispozici jsou také předdefinované vizuální a nevizuální objekty, včetně tlačítek, datových objektů, nabídek a předem vytvořených dialogových panelů. Pomocí těchto objektů můžete například zadat data pomocí několika kliknutí myší, aniž byste se museli uchylovat k programování. Jedná se o vizuální implementaci aplikací CASE technologií v moderním aplikačním programování. Část, která přímo souvisí s programováním uživatelského rozhraní systémem, se nazývá vizuální programování

Výhody z navrhování pracovních stanic v Prostředí Windows pomocí Delphi:

10. Eliminuje potřebu znovu zadávat data;

11. Je zajištěna konzistence mezi projektem a jeho realizací;

12. Zvyšuje se produktivita vývoje a přenositelnost programů.

Vizuální programování dodává vytváření aplikací nový rozměr, umožňuje zobrazit tyto objekty na obrazovce monitoru před spuštěním samotného programu. Bez vizuálního programování proces vykreslování vyžaduje napsání části kódu, který vytvoří a nakonfiguruje objekt na místě. Zakódované objekty bylo možné vidět pouze během provádění programu. S tímto přístupem se stává, aby objekty vypadaly a chovaly se tak, jak chcete, zdlouhavým procesem, který vyžaduje opakované opravování kódu, následné spuštění programu a sledování, co se stane.

Díky nástrojům pro vizuální vývoj můžete pracovat s objekty, držet je před očima a dosahovat výsledků téměř okamžitě. Schopnost vidět objekty tak, jak se objevují během provádění programu, eliminuje potřebu velkého množství ruční práce, která je typická pro práci v nevizuálním prostředí, ať už je to objektově orientované nebo ne. Poté, co je objekt umístěn ve formě vizuálního programovacího prostředí, všechny jeho atributy jsou okamžitě zobrazeny ve formě kódu, který odpovídá objektu jako jednotce prováděné během provozu programu.

Umístění objektů v Delphi je spojeno s užším vztahem mezi objekty a skutečným světem. programový kód. Objekty jsou umístěny do vašeho formuláře a kód odpovídající objektům je automaticky zapsán do zdrojového souboru. Tento kód se kompiluje tak, aby poskytoval výrazně lepší výkon než vizuální prostředí, které pouze interpretuje informace během běhu programu.

Tři hlavní části návrhu rozhraní jsou: návrh panelu, návrh dialogu a prezentace v okně. Pro generála
Uživatelský přístup musí také brát v úvahu podmínky aplikace
Architektura aplikačních systémů. Existují také další podmínky: zda jsou vstupní zařízení na terminálech klávesnice nebo ukazovací zařízení a zda budou aplikace znakové nebo grafické.

VÝVOJ DESIGNU PANELŮ

Uveďme si základní pojmy související s vývojem panelů.

Obrazovka je povrch počítačové pracovní stanice nebo terminálu, na kterém jsou umístěny informace určené pro uživatele.
Panel je předdefinovaná seskupená informace, která je strukturována specifickým způsobem a umístěna na obrazovce. Všeobecné
Uživatelský přístup vytvoří pět schémat panelů, nazývaných typy panelů. Pro prezentaci různých typů informací je nutné používat různé typy panelů. Pět typů panelů je následujících:

9. Informace;

10. Seznam;

11. Logické.

Můžete také smíchat části těchto typů panelů a vytvořit smíšené panely. Každý panel byste si měli představit jako prostor rozdělený do tří hlavních částí, z nichž každá obsahuje jiný typ informací:

12. Nabídka akcí a rozevírací nabídka;

13. Tělo panelu;

14. Oblast funkčních kláves.

Rýže. 2. Tři oblasti panelu.

V horní části panelu se zobrazí nabídka akcí. Uživatelé tak mají přístup ke skupině akcí, které aplikace podporuje. Nabídka akcí obsahuje seznam možných akcí, ze kterých si můžete vybrat. Když uživatel provede výběr, zobrazí se na obrazovce seznam možných akcí ve formě rozevírací nabídky. Rozbalovací nabídka je rozšířením nabídky akcí.

Slovo "akce" v "akční nabídce" neznamená, že všechny příkazy musí být slovesa. Podstatná jména jsou také přijatelná. Význam akce v termínu „nabídka akcí“ pochází ze skutečnosti, že výběr položky nabídky akcí provádí aplikace prostřednictvím akcí uživatele. Například v textový editor Výběr nabídky akcí "Písma" je podstatné jméno a umožňuje uživateli požadovat akce výběru písem.

Některé panely budou mít nabídku akcí, zatímco jiné ne.

Nabídka akcí a rozbalovací nabídka poskytují uživatelům dvě velké výhody.

První výhodou je, že tyto akce se stanou viditelnými pro uživatele a mohou být požadovány, aby byly provedeny pomocí jednoduchých interaktivních technik. „Žádost“ znamená zahájení akce.
Lidský operátor zahájí akci stisknutím funkční klávesy, výběrem z rozbalovací nabídky nebo zadáním (zadáním) příkazu. Nabídka akcí a rozbalovací nabídka poskytují vizuální zážitek, který uživatelům pomáhá najít akce, které potřebují, aniž by si museli pamatovat a psát název akce.

Druhou výhodou je, že výběrem z nabídky akcí vyvoláte rozbalovací nabídku, tzn. nikdy nevyvolají okamžitou akci. Uživatelé vidí, že provádění takových akcí nevede k nenapravitelným následkům a nemají strach z nesprávného jednání.

Nabídka akcí a rozevírací nabídka poskytují dvouúrovňovou hierarchii akcí. Další vrstvu můžete poskytnout pomocí vyskakovacích oken, která se objeví, když operátor provede výběr z rozevírací nabídky. Poté, když operátor provede výběr ve vyskakovacím okně, může se při provádění akcí objevit řada vyskakovacích oken. Všeobecné
Uživatelský přístup doporučuje omezit počet úrovní vyskakovacích oken na tři, protože mnoho uživatelů má potíže s pochopením hierarchie nabídek, které mají mnoho úrovní.

Tělo panelu se nachází pod nabídkou akcí a nad oblastí funkčních kláves. Každý panel, který vytvoříte, bude mít tělo, které lze rozdělit do více oblastí, pokud vaše aplikace potřebuje uživatelům zobrazovat více než jednu skupinu informací najednou nebo umožňuje uživatelům zadávat nebo aktualizovat více než jednu skupinu informací současně. čas.

Tělo panelu může také obsahovat oblast příkazů, do které uživatelé zadávají aplikaci resp systémové příkazy a oblast zpráv, ve které se zprávy zobrazují.

Oblast příkazů je prostředek, který uživatelům poskytuje rozhraní příkazů, které je alternativou k dotazování na akce prostřednictvím nabídky akcí a rozevírací nabídky. Panely zpráv poskytují jiné místo pro umístění zpráv na obrazovce než okna, protože je důležité, aby zprávy nezasahovaly do informací panelu nebo požadavků na akce.

Oblast funkčních kláves se nachází ve spodní části panelu a operátor si může vybrat, zda ji umístí ve zkrácené, dlouhé podobě nebo vůbec. Obsahuje seznam funkčních kláves. Některé panely mohou obsahovat jak nabídku akcí, tak záhlaví funkčních kláves. Musíte zajistit, aby byla oblast funkčních kláves povolena pro všechny panely, i když se uživatel může rozhodnout, že je nebude stínit. Viz Obr. 3, který ukazuje celkový pohled na systémový uživatelský panel.
|Výběr komunikace |
|Vyberte jeden z následujících typů komunikace: |
|1. Příjem pošty |
|2. Příjem zpráv |
|3. Odesílání pošty |
|4. Poštovní deník |
|5. Operace |
|6. Poštovní stav |
|Esc=Zrušit |F1=Nápověda |F3=Konec |

Rýže. 3. Panel s oblastí funkčních kláves. Oblast funkčních kláves je zobrazena ve zkrácené podobě a obsahuje Zrušit, Nápovědu a

Panelové prvky jsou nejmenší části návrhu panelu.
Některé prvky jsou exkluzivní pro určité oblasti panelu, zatímco jiné lze použít v různých oblastech.

Obecný uživatelský přístup poskytuje řadu symbolů a vizuálních vodítek, jako jsou pseudotlačítka a kontaktní tlačítka, které můžete použít k označení uživatelů, se kterými výběrovými poli nebo akcemi pracují.

PRINCIPY DESIGNU: OBJEKT - AKCE

Rozdělení panelu na oblasti, které obsahují informační objekty nebo výběry akcí, je založeno na principu objektové akce návrhu panelu. Tento princip umožňuje uživatelům nejprve provést výběr objektu na těle panelu a poté vybrat vhodnou akci pro práci s vybraným objektem z nabídky akcí nebo z oblasti funkčních kláves.

Toto mapování objekt-akce vám umožňuje vytvářet nabídky akcí a rozbalovací nabídky z akce, včetně pouze těch, které jsou platné pro odpovídající objekty. Aplikace konceptu object-action pomáhá minimalizovat počet režimů, velké číslo což někdy způsobuje nepříjemnosti uživatelům a ztěžuje naučení a používání aplikace. Upřednostňuje se princip objekt-akce, ale ve většině případů lze použít i vztah akce-objekt, ve kterém operátor vybírá objekty a akce v opačném pořadí.

UŽIVATELSKÁ OBSLUHA S PANElem

Uživatel interaguje s prvky panelu pomocí výběrového kurzoru, jehož jednou z forem výběru je barevný pruh používaný ke zvýraznění výběrových polí a vstupních polí. Výběrový kurzor ukazuje, kde a s čím bude uživatel pracovat. Uživatelé pohybují kurzorem po panelu pomocí klávesnice nebo myši.

PŘÍMÁ INTERAKCE

Sdílený uživatelský přístup zahrnuje koncepty návrhu, jako jsou turn-by-turn, vizuální podněty a interaktivní technologie.
Zkušení uživatelé však nemusí vyžadovat tuto úroveň snadného použití. Mohou vyžadovat přímější interakci s aplikací. Pro takové uživatele obsahuje sdílený uživatelský přístup také rychlé interaktivní technologie, jako jsou:

15. Přiřazení funkčních kláves akcím.

16. Zrychlený odchod z činností na vysoké úrovni.

17. Použití mnemotechnických pomůcek a čísel k výběru objektů a akcí.

18. Oblast příkazů umožňuje uživateli zadávat aplikační a systémové příkazy.

19. Použití myši zrychlí výběr akcí.

BUDOVÁNÍ DIALOGU

Dialog je sled požadavků mezi uživatelem a počítačem: požadavek uživatele, odpověď a požadavek počítače a konečná akce počítače.

Zatímco si uživatel a počítač vyměňují zprávy, dialog se pod kontrolou operátora pohybuje po jedné z cest poskytovaných aplikací. V podstatě se uživatel pohybuje aplikací pomocí specifických akcí, které jsou součástí konverzace. Tyto konverzační akce nutně nevyžadují, aby počítač zpracovával informace; mohou způsobit pouze přesun z jednoho panelu na druhý nebo z jedné aplikace do druhé, pokud je spuštěno více aplikací. Konverzační akce také řídí, co se stane s informacemi, které uživatelé zadají na konkrétním panelu; zda se má uložit nebo zapamatovat, když se uživatelé rozhodnou přejít na jiný panel aplikace.

Dialog se tedy skládá ze dvou částí:

Každý krok dialogu je doprovázen rozhodnutím o uložení či neuložení nové informace.

Díky několika konverzačním cestám má operátor příležitost volit alternativní cesty vpřed ve svých rozhodnutích, včetně běžných konverzačních akcí, jako je vstup, zrušení a odchod. Běžné akce dialogu jsou sady takových akcí definovaných v
Obecný uživatelský přístup, které mají společný význam pro všechny aplikace. S některými z těchto režimů může uživatel postupovat:

22. Vpřed o krok (vstupní akce);

23. Zpět o krok (zrušit akci);

24. Zpět k určitému bodu aplikace (akce ukončení funkce);

25. Opusťte aplikaci (ukončete režim aplikace).

Zadávání a rušení akcí, jako jsou kroky v dialogu, obvykle operátorovi nabídne nový panel nebo může zobrazit stejný panel, ale s významnými změnami. Na různých místech dialogu se akce zrušení zaškrtnutí a ukončení provádějí stejným způsobem, bez ohledu na to, kolik bodů ukončení má aplikace. Některé aplikace mají pouze jeden výstupní bod, zatímco jiné jich mají několik. Sada několika běžných dialogových akcí je znázorněna na Obr. 4.

To ilustruje navigační schopnosti typického dialogu při přechodu z panelu na panel, které jsou reprezentovány obdélníky. Operace
Vpřed a Zpět jsou operace posouvání, nikoli operace navigace, a používají se k pohybu po panelech.

Rýže. 4. Dialogové akce.

UCHOVÁVÁNÍ A UCHOVÁVÁNÍ INFORMACÍ

Když uživatelé procházejí aplikací, musí se něco stát s informacemi, které se v panelu mění. Může být držen na úrovni panelu nebo může být uložen.

Uložené informace patří k informacím na úrovni panelu aplikace. Když se uživatelé vrátí ke konverzaci prostřednictvím zrušení panelu, aplikace zahodí nebo uloží jakékoli změny informací panelu.
Udržované informace lze při příštím zobrazení tohoto panelu uniknout jako výchozí hodnoty. To ale neznamená, že se informace uloží. Každá aplikace se rozhodne takové informace zachovat nebo uložit.

Uložení informací znamená jejich umístění do paměťové oblasti určené operátorem. Navigační akce, které uživatele provádějí aplikací, neukládají informace, pokud uživatel výslovně neuvede, že by tyto akce měly končit uložením informací.

Pokud by akce uživatele mohla vést ke ztrátě určitých informací, General User Access doporučuje požadovat, aby uživatel potvrdil, že si nepřeje informace uložit, nebo mu umožní uložit informace, nebo zrušit poslední požadavek a vrátit se o krok zpět. .

Vaše aplikace může běžet v režimu okna. To znamená, že panel je umístěn v oddělených omezených částech obrazovky, které se nazývají okna. Systém, který má režim oken, umožňuje uživateli rozdělit obrazovku na okna obsahující vlastní panel. Pomocí několika oken najednou může uživatel na obrazovce zobrazit několik panelů stejných nebo různých aplikací.

Pokud obrazovka obsahuje jedno nebo dvě okna, uživatel nemusí vidět celý panel v každém okně. Záleží na velikosti okna.
Uživatel může přesouvat nebo měnit velikost každého okna tak, aby odpovídalo informacím, které potřebuje. Uživatelé také mohou posouvat obsah oken přesouváním informací na panelech v oblasti obrazovky ohraničené oknem.

K dispozici jsou možnosti režimu okna operační systém nebo jeho služby a nástroje, jinak musí tento režim implementovat samotné aplikace.

TŘI TYPY OKEN

Primární okno je okno, ze kterého uživatel a počítač zahajují dialog. Například v textovém editoru obsahuje primární okno text, který má být upraven. V tabulkovém editoru obsahuje primární okno tabulku. Na systémech bez možnosti vytváření oken považujte celou obrazovku za primární okno. Každé primární okno může obsahovat tolik panelů, kolik je potřeba, jeden po druhém, pro vedení konverzace. Uživatelé mohou přepnout primární okno na jiné primární nebo sekundární okno.

Sekundární okna jsou volána z primárních oken. Jedná se o okna, ve kterých uživatelé a počítač vedou dialog paralelně k dialogu v primárním okně. Například v textovém procesoru může sekundární okno obsahovat panel, který umožňuje uživateli změnit formát dokumentu, zatímco primární okno obsahuje upravitelné informace. Sekundární okna se také používají k poskytování podpůrných informací, které jsou relevantní pro dialog v primárních oknech. Uživatelé mohou přepínat z primárních oken do sekundárních oken a naopak. Primární a sekundární okna mají záhlaví v horní části okna. Titulek je spojen s oknem napříč aplikacemi.

Vyskakovací okna jsou částí obrazovky, která obsahuje panel s možností zobrazení, který rozšiřuje dialog uživatele o primární a sekundární okna. Vyskakovací okna komunikují s ostatními okny a zobrazí se, když aplikace chce rozšířit dialog o další okno. Jedním z použití vyskakovacích oken je předávání různých zpráv. Před pokračováním v dialogu s určitým oknem musí uživatel dokončit svou práci pomocí příslušného vyskakovacího okna.

Vstupní zařízení: klávesnice, myš a další

Sdílený uživatelský přístup podporuje konzistentní používání klávesnice a myši nebo jakéhokoli jiného zařízení, které funguje jako myš. Dále budeme předpokládat, že hlavním ukazovacím zařízením je myš.

Uživatelé by měli být připraveni přepínat mezi klávesnicí a myší prakticky v jakékoli fázi konverzace, aniž by museli měnit režimy aplikace. Jedno zařízení může být ve známé situaci účinnější než jiné, takže uživatelské rozhraní umožňuje uživatelům snadno přepínat z jednoho zařízení na druhé.

Vše osobní počítačové aplikace, musí brát v úvahu použití myši. Aplikace na neprogramovatelných terminálech však myš podporovat nemohou. Na těchto terminálech není vyžadována podpora myši.

Podpora klávesnice

Vezměme General User Access jako de facto standard, navržený s ohledem na jeden typ klávesnice, a to vylepšenou klávesnici IBM.

Aplikačním funkcím musíte přiřadit klíče podle pravidel a specifikací standardu IBM. Přiřazení kláves platí pro klávesnice IBM
Vylepšená klávesnice. Pro jiné typy klávesnic použijte příslušnou technickou dokumentaci, například IBM Modifiable Keyboard
Klávesnice.

Pravidla přiřazení klíčů:

26. V aplikacích lze použít libovolné klávesy, včetně kláves stisknutých bez Shift, stejně jako kombinace s Shift+, Ctrl+ a

Alt+, pokud programovatelná pracovní stanice nebo neprogramovatelný terminál umožňuje aplikaci přístup k těmto klávesám. Měli byste se vyhnout používání jakýchkoli kláves přiřazených operačním systémem, pod kterým bude aplikace běžet.

27. Pokud bude aplikace přeložena do jiných jazyků, neměli byste přiřazovat kombinaci alfanumerických kláves Alt. Pokud je to však možné, mohou uživatelé těmto klávesám přiřadit různé funkce.

28. Ke změně původní hodnota použijte je v kombinaci s klávesami Alt, Ctrl a Shift. Klávesy Alt, Ctrl a Shift se nepoužívají samostatně.

29. Přiřazení klíčů by se nemělo měnit ani duplikovat.

30. Uživatelé mají možnost změnit přiřazení klíčů, as doplňková funkce aplikací. Uživatelé by měli mít možnost přiřadit akce a možnosti libovolným funkčním tlačítkům a také změnit jejich štítek na obrazovce.

31. Pokud je přiřazena nějaká funkce funkční klíč identicky v několika aplikacích, pak byste měli tento klíč přiřadit přesně tuto funkci ve všech aplikacích.

32. Pokud uživatelé stisknou klávesu, která není přiřazena na aktuální úrovni panelu, neměl by to mít žádný účinek, pokud není uvedeno jinak.
ZÁVĚR

V moderní podmínky hledání optimálního řešení problému organizace interakčního rozhraní nabývá charakteru komplexního úkolu, jehož řešení je výrazně komplikováno nutností optimalizovat funkční interakci operátorů mezi sebou navzájem a s technickými prostředky automatizace. kontrolní systém v kontextu měnícího se charakteru jejich odborných činností.

V tomto ohledu bych rád zdůraznil zvláštní závažnost problému modelování interakce havarijních situací s technickými prostředky automatizovaných systémů řízení. Dnes je reálná příležitost využít modelování na moderních multifunkčních nástrojích pro zpracování a zobrazování informací jako např
Delphi specifikovat typ a charakteristiky používaných informačních modelů, identifikovat hlavní rysy budoucí činnosti operátorů, formulovat požadavky na parametry hardwaru a softwaru interakčního rozhraní atd.

Když mluvíme o problémech lidské interakce s automatizovanými řídicími systémy a praktické implementaci interakčního rozhraní, nelze opomenout tak důležitou otázku, jako je unifikace a standardizace. Používání standardních řešení a modulárního principu navrhování zobrazovacích a informačních systémů je stále rozšířenější, což je však zcela přirozené.

Zvláštní důraz při implementaci těchto úkolů by měl být samozřejmě kladen na moderní nástroje pro vývoj programů CASE, protože vám nejoptimálněji umožňují navrhovat řešení založená především na požadavcích na konzistentní uživatelské rozhraní, kterým je rozhraní Windows. Žádný jiný dnes dostupný produkt třetí strany nenabízí současně snadné použití, výkon a flexibilitu jako Delphi. Tento jazyk překlenul propast mezi jazyky 3. a 4. generace, spojil jejich silné stránky a vytvořil výkonné a produktivní vývojové prostředí.

LITERATURA

Organizace interakce člověka s technickými prostředky automatizovaných řídicích systémů, svazek 4:
„Zobrazení informací“, editoval V.N. Chetverikov, Moskva, „ postgraduální škola»
1993.
Organizace interakce člověka s technickými prostředky automatizovaných řídicích systémů, svazek 7:
„Systémový design interakce člověka s technickými prostředky,“ editoval V.N. Chetverikov, Moskva, „Vysoká škola“ 1993.
„Systémy kybernetického dialogu“, I.P. Kuzněcov.
Obecné pokyny pro uživatelské rozhraní, Microsoft, Rev.
1995
John Matcho, David R. Faulkner. "Delphi" - přel. z angličtiny - M.: Binom, 1995.

ÚVOD 2

PŘEDMĚTOVÁ OBLAST 3

INFORMAČNÍ MODEL: VSTUPNÍ A VÝSTUPNÍ INFORMACE 6

FUNKČNÍ ÚKOLY, KTERÉ DELPHI ŘEŠÍ PŘI KONSTRUKCI ROZHRANÍ
7

CO MYSLÍTE ROZHRANÍM 8

KOMPONENTY ROZHRANÍ 8

STROJ UŽIVATELE 8

UŽIVATEL KE STROJI 8

JAK MYSLÍ UŽIVATEL 8
KONZISTENTNÍ ROZHRANÍ 9

KONZISTENCE - TŘI ROZMĚRY: 9

KONZISTENCE PŘED SYSTÉMY 10

VÝHODY KONZISTENTNÍHO UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ 10

SOFTWARE A HARDWARE: IMPLEMENTACE A TVORBA ZAKÁZKY
ROZHRANÍ 11

VÝVOJ DESIGNU PANELŮ 13
ZÁSADY NÁVRHU: STRÁNKA – 16. ZÁKON

UŽIVATELSKÁ OBSLUHA S PANElem 16

PŘÍMÁ INTERAKCE 16

VÝSTAVBA DIALOGU 16
UCHOVÁVÁNÍ A ULOŽENÍ INFORMACÍ 19
WINDOWS 19

TŘI TYPY OKEN 20
VSTUPNÍ ZAŘÍZENÍ: KLÁVESNICE, MYŠ A DALŠÍ 20

PODPORA KLÁVESNICE 21

Výměna informací mezi zařízeními zahrnutými v automatizovaný systém(počítače, ovladače, senzory, akční členy), vyskytuje se v obecný případ přes průmyslová síť(Fieldbus, "polní sběrnice") [Cucej].

LAN(Local Area Network) - sítě umístěné v omezené oblasti (v dílně, kanceláři, v rámci závodu);
MUŽ(Metropolitan Area Networks) - sítě měst;
WAN(Wide Area Network) - globální síť pokrývající několik měst nebo kontinentů. Obvykle se k tomu používá internetová technologie.

V současné době existuje více než 50 typů průmyslových sítí (Modbus, Profibus, DeviceNet, CANopen, LonWorks, ControlNet, SDS, Seriplex, ArcNet, BACnet, FDDI, FIP, FF, ASI, Ethernet, WorldFIP, Foundation Fieldbus, Interbus, BitBus , atd..). Rozšířené jsou však jen některé z nich. V Rusku naprostá většina automatizovaných systémů řízení procesů využívá sítě Modbus a Profibus. V posledních letech vzrostl zájem o sítě založené na CANopen a DeviceNet. Převaha té či oné průmyslové sítě v Rusku souvisí především s preferencemi a činností ruských společností prodávajících dovážené zařízení.

2.1. Obecné informace o průmyslových sítích

Průmyslová síť nazývaný komplex zařízení a softwaru, které zajišťují výměnu informací (komunikaci) mezi více zařízeními. Průmyslová síť je základem pro budování distribuovaných systémů sběru dat a řízení.

Vzhledem k tomu, že v průmyslové automatizaci mohou být síťová rozhraní nedílnou součástí připojených zařízení a síťový software aplikační vrstvy modelu OSI je spouštěn na hlavním procesoru průmyslového regulátoru, je někdy fyzicky nemožné oddělit síťovou část od síťově propojených zařízení. . Na druhou stranu lze přechod z jedné sítě do druhé často provést změnou síťového softwaru a síťového adaptéru nebo zavedením převodníku rozhraní, takže často lze stejný typ PLC použít v různých typech sítí.

Spojení průmyslové sítě s jejími komponenty (zařízení, uzly sítě) se provádí pomocí rozhraní. Síťové rozhraní je logická a (nebo) fyzická hranice mezi zařízením a médiem pro přenos informací. Obvykle je touto hranicí soubor elektronických součástek a souvisejícího softwaru. Při výrazných úpravách vnitřní struktury zařízení nebo softwaru zůstává rozhraní nezměněno, což je jedna z vlastností, která umožňuje odlišit rozhraní jako součást výbavy.

Nejdůležitější parametry rozhraní jsou šířka pásma a maximální délka připojeného kabelu. Průmyslová rozhraní obvykle zajišťují galvanickou izolaci mezi připojenými zařízeními. Nejběžnější sériová rozhraní v průmyslové automatizaci jsou RS-485, RS-232, RS-422, Ethernet, CAN, HART, AS-interface.

Pro výměnu informací musí mít interagující zařízení totéž výměnný protokol. V nejjednodušší forma Protokol je soubor pravidel, kterými se řídí výměna informací. Definuje syntaxi a sémantiku zpráv, řídicí operace, synchronizaci a stavy komunikace. Protokol může být implementován v hardwaru, softwaru nebo firmwaru. Název sítě se obvykle shoduje s názvem protokolu, což se vysvětluje jeho rozhodující rolí při vytváření sítě. V Rusku se používají síťové protokoly popsané v řadě norem [GOST - GOST].

Síť obvykle používá několik protokolů, které tvoří zásobník protokolů- soubor souvisejících komunikačních protokolů, které fungují společně a používají některé nebo všechny ze sedmi vrstev modelu OSI [Guide]. U většiny sítí je protokolový zásobník implementován pomocí specializovaných síťových čipů nebo je zabudován do univerzálního mikroprocesoru.

Interakce zařízení v průmyslových sítích se provádí v souladu s modely klient-server nebo vydavatel-předplatitel (výrobce-spotřebitel) [Thomesse]. V modelu klient-server interagují dva objekty. Server je objekt, který poskytuje službu, tj. který provádí nějaké akce na žádost klienta. Síť může obsahovat několik serverů a několik klientů. Každý klient může odesílat požadavky na více serverů a každý server může odpovídat na požadavky od více klientů. Tento model je užitečný pro přenos dat, která se vyskytují periodicky nebo v předem určených časech, jako jsou hodnoty teploty v dávkovém procesu. Tento model je však nevhodný pro přenos náhodně se vyskytujících událostí, například události sestávající z náhodné aktivace snímače hladiny, protože pro příjem této události musí klient pravidelně vysoká frekvence, dotazujte se na stav senzoru a analyzujte jej, čímž přetěžujete síť zbytečným provozem.

Existují tři formy komunikace pro sériový přenos digitálních dat:

A) simplexní komunikace předpokládá přítomnost jednoho vysílače a jednoho přijímače; informace jsou přenášeny v jednom směru, komunikace probíhá prostřednictvím samostatného páru vodičů;

b) poloduplexní komunikace umožňuje obousměrný přenos dat, ale ne současně; komunikace se provádí pomocí kabelu sestávajícího ze dvou nebo čtyř vodičů;

V) duplexní komunikace poskytuje simultánní obousměrný přenos dat a komunikace probíhá také přes kabel sestávající ze dvou nebo čtyř vodičů.

Každá z výše uvedených forem komunikace vyžaduje, aby přijímací zařízení bylo připraveno přijímat a identifikovat každou sadu dat vysílaných vysílačem. Tento problém lze vyřešit dvěma způsoby. Na asynchronní přenos každému datovému paketu předchází start bit a po dokončení přenosu tohoto datového paketu by měl stop bit. Tímto způsobem příjemce jasně identifikuje začátek a konec zprávy. Z důvodu nutnosti neustále kontrolovat start a stop bity je však přenosová rychlost pro tento typ komunikace omezena a zpravidla nepřesahuje 1200 bps.

Asynchronní přenos se používá v podmínkách nejistého příjmu a vysoké úrovně rušení. Synchronní přenos nevyžaduje start a stop bity, vysílač a přijímač synchronizované. Začátek přenosu a příjmu dat je předem synchronizován hodinovým impulsem a poté je každé slovo datového paketu rozpoznáno jako blok sedmi nebo osmi bitů. Synchronní přenos dat může poskytovat rychlosti přesahující 1200 bps a nejčastěji se používá k přenosu datových toků, jako jsou programové soubory.

Moderní chytré senzory a ovládací prvky vedle tradičních Rozhraní RS-232C může také zahrnovat sériový vstupní/výstupní subsystém založený na Rozhraní RS-485. Programovatelné logické automaty od většiny výrobců obsahují jednu nebo druhou implementaci rozhraní jako prostředek pro organizaci geograficky distribuovaných systémů pro sběr a řízení dat. RS-422A/RS-485.

RS-232C– široce používané standardní sériové rozhraní. Lze jej použít pro synchronní přenos dat rychlostí až 20 000 bps na vzdálenost až 15 metrů; na delší vzdálenosti se přenosová rychlost snižuje. rozhraní RS-449– jedná se o novější standard, oproti RS-232 má vylepšené vlastnosti z hlediska rychlosti a přenosové vzdálenosti; zde jsou dosažitelné rychlosti až 10 000 bps na vzdálenost až 1 km. Úrovně napětí odpovídající standardu RS-232 jsou +12 V pro logickou „0“ a –12 V pro logickou „1“. Rozhraní RS-232 je v současnosti standardem COM-porty osobní počítače. Protože naprostá většina mikroprocesorů je postavena na TTL-struktura(tranzistor-tranzistor logic), kde úroveň logické nuly je 0 V a úroveň logické jedničky je +5 V, pak samozřejmě musí být úrovně signálů převedeny pro přizpůsobení. Toho je dosaženo pomocí integrovaných obvodů - převodníků úrovní, jako jsou: MS1488 pro převod úrovní TTL na úrovně RS-232 a MS1489 pro převod úrovní RS-232 na úrovně TTL.

Rozhraní RS-485(EIA-485) je jedním z nejběžnějších standardů fyzické komunikační vrstvy (komunikační kanál + způsob přenosu signálu).

Síť postavená na rozhraní RS-485 se skládá z transceiverů připojených pomocí kroucený pár– dva kroucené dráty. Rozhraní RS-485 je založeno na principu rozdíl (vyrovnaný) převody data. Jeho podstatou je přenos jednoho signálu po dvou vodičích. Navíc na jednom drátu (podmíněně A) původní signál jde a druhý (konvenčně B) je jeho inverzní kopie. Mezi dvěma vodiči kroucené dvoulinky tedy vždy existuje potenciálový rozdíl (obr. A1.1).

Obrázek A1.1

Tento způsob přenosu poskytuje vysokou odolnost vůči rušení v běžném režimu, které ovlivňuje oba vodiče linky stejně. Pokud je signál přenášen potenciálem v jednom vodiči vzhledem ke společnému, jako u RS-232, pak rušení na tomto vodiči může zkreslit signál vůči společnému (země), který dobře absorbuje rušení. Navíc potenciálový rozdíl společných bodů klesne na odporu dlouhého společného vodiče jako další zdroj zkreslení. U diferenciálního převodu k takovýmto zkreslením nedochází, protože v krouceném páru je snímač na obou drátech stejný. Potenciál ve stejně zatížených vodičích se tedy mění stejně, zatímco informativní potenciálový rozdíl zůstává nezměněn.

Hardwarová implementace rozhraní - čipy transceiveru s diferenciálními vstupy/výstupy (do linky) a digitálními porty (do portů řadiče UART). Pro toto rozhraní existují dvě možnosti: RS-422 A RS-485.

RS-422 – duplexní rozhraní. Příjem a přenos je zajištěn po dvou samostatných párech vodičů. Na každém páru vodičů může být pouze jeden vysílač.

RS-485 je poloduplexní dálkový analog rozhraní RS-422. Příjem a přenos se provádí po jednom páru vodičů s časovým odstupem. V síti může být mnoho vysílačů, protože se mohou během příjmu vypnout.

Všechna zařízení jsou připojena k jednomu kroucenému párovému kabelu stejným způsobem: přímé výstupy ( A) na jeden vodič, inverzně ( B) - jinému.

Vstupní impedance přijímače na straně linky je typicky 12 kOhm. Protože výkon vysílače není nekonečný, vytváří to omezení počtu přijímačů připojených k lince. Podle standardu RS-485, s přihlédnutím k přizpůsobovacím odporům, může vysílač řídit až 32 přijímačů. Použitím mikroobvodů se zvýšenou vstupní impedancí se však můžete k lince výrazně připojit velké množství zařízení (více než 100 zařízení). V tomto případě jsou zařízení připojena k lince paralelně a řadič (počítač) musí být vybaven přídavným zařízením - převodníkem sériového portu RS-485/RS-232.

Maximální rychlost komunikace v RS-485 může dosáhnout 10 Mbit/s, a maximální délka komunikační linky je 1200 m. Pokud je potřeba organizovat komunikaci na vzdálenost přesahující 1200 m, nebo připojit více zařízení, než je nosnost vysílače umožňuje, pak se používají speciální opakovače ( opakovače).

Napěťový rozsah logické „1“ a „0“ ve vysílači RS-485 je +1,5...+6 V a –1,5...–6 V a napěťový rozsah vysílače v běžném režimu je (–1 ...+3 V).

Hodnoty parametrů jsou stanoveny tak, aby jakékoli zařízení, které je součástí měřicího informačního systému, zůstalo v provozu za přítomnosti šumu obecného typu na jeho svorkách připojených ke komunikační lince, jehož napětí je v rozsahu od -7 až +7 V.

Pro paralelní přenos dat v měřicích přístrojích informační systémyčasto používané standardní rozhraní IEEE-488 (Ústav elektrotechnických a elektronických inženýrů), také zvaný HP-IB(Sběrnice rozhraní Hewlett-Packard) nebo GPIB(Obecná sběrnice rozhraní – obecná sběrnice rozhraní). Mezinárodní elektrotechnická komise ( IEC) doporučeno tento standard jako mezinárodní, z tohoto důvodu se v postsovětském prostoru nazývá digitální rozhraní IEC.

Rozhraní IEEE-488 bylo vyvinuto pro programovatelné i neprogramovatelné elektronické měřicí přístroje a převodníky. Je určen pro asynchronní výměnu informací, zaměřený na párování zařízení umístěných vůči sobě na vzdálenost až 20 m, a zajišťuje provoz zařízení různé složitosti v IIS, umožňuje přímou výměnu informací mezi nimi, vzdálenou i místní ovládání zařízení. Popisované rozhraní má páteřní strukturu (obr. A1.2).

Svazek rozhraní se skládá z 24 signálových vedení, z nichž osm je pozemních vedení a zbývající vedení jsou rozdělena do tří skupin. První skupina, sestávající z osmi obousměrných signálových linek, je datová sběrnice. Je určen k přenosu dat a příkazů mezi různými zařízeními připojenými k rozhraní. Další skupina pěti signálních linek - pneumatika obecné vedení , jsou přes něj přenášeny řídicí a stavové signály. Poslední skupina tří řádků se používá k řízení přenosu dat ( handshake autobus).

Zařízení připojená k rozhraní mohou fungovat jako přijímače nebo zdroje zpráv. V každém okamžiku může být zdrojem informací pouze jedno zařízení, zatímco několik zařízení může současně fungovat jako přijímače zpráv. Jedním ze zařízení na páteři je ovladač rozhraní.

Celkový počet přijímačů a informačních zdrojů v IEEE-488 by neměl překročit 31 s jednobajtovým adresováním a počet paralelně připojených zařízení by měl být 15 (včetně řídicího řadiče).

Ve standardu IEEE-488 vysoká úroveň signál ve vedení odpovídá hodnotě napětí rovné nebo větší než 2 V a nízká úroveň odpovídá hodnotě rovné nebo menší než 0,8 V.

Příloha A2

Rozhraní člověk-stroj automatizovaného řídicího systému TP přednášky. Stručný popis rozhraní ICS

2.1. Obecné informace o průmyslových sítích

Jsme na sociálních sítích

Kategorie