SI N O PTI K A VODENEGA M I K R O R A Č P R O C E S A UNALNIŠKO INFORMATICA 3/1982 I. LESJAK, R. TROBEC, M. ŠUBELJ UDK: 681.327.12 INSTITUT ,,JOŽEF STEFAN" LJUBLJANA Opisana- je interaktivna podporna programska opretna za realizacijo slike sinopttčne sheme industrijskega procesa na CRT ekranu. Avtomatsko tvorjenje slike je zahteven posel, zato je ta programska oprema uresničena z mikroračunalnikom. THE CONTROL PAHEL OF is described. CONTROL SYSTEM: A simple method of representing industrial sjstems via graphios CRT(s) UVOD Naše vodilo je blla želja, da bi operater dokaj enostav- no, s pomočjo habora standardnih elementov in skice ustvaril sliko indus.tri jskega procesa. V ta namen smo razvili: - simbolni jezik, ki oraogoča enostaven in skrčen slikovni opis standardnih elementov industrijskega procesa, - knjižico slik standardnih elementov industrijskega procesa, ~ program za oblikovanje in izdelavo poljubne slike, - interpreter, ki preslika zapis o sliki induatrijskega procesa v assemblerske tabele za mikroračunainik. OPREMA Za prikazovalno enoto izberemo prikazovalnlk, ki zado- voljuje naslednje zahteve: - brisanje znaka, vrstice, ekrana, levo in desno ori kurzorja, - relativno in absolutno premikanje kurzorja po ekranu prikazovalnika, - premikanje (drsenje) vidnega polja, - risanje ravnih in vogalnih črt v grafičnern načinu, - Izpis nabora ASCIJ znakov z atribuii (utrip.nofiativ, svetlobno poudarjanje, dvojna r.irina). Grafičnemu prikazovalniku smo se izognili zaradi cene in uvoza, medteni ko prikazovalnike z zgoraj nave- denimi zahtevarni ponujajo na dotnačsrri tr-ži.šču. ENOTA IN STANDARDNI ELEMENTI Prikazovalnik s svojimi dimenzijami (24 vrstio in 80 ali 132 stolpcev) in abeceda standardnih likov ter boljša preglednost vsebine slike, so nas privedli do izbire enote prikazovalnega polja na ekranu. Enoto predstavljajo po trije znaki v treli vrsticah, tako, da celotno sliko sestavimo iz 8 x 25 "najmanjših" enot. Če moramo Lik ploskovno opisati z vec kot devetimi znaki, to storimo tako, da ga rišemo preko meja enote. Nekaj likov iz abecede presega dimenzije enote in se ploskovno širijo preko dveh, štirih ali ve£ enot v vse smeri. Rišemo ga tako, da dodajamo enote (3x3), dokler ni lik narisan. Industrijski procesi, katerih sinopticne sheme smo želeli predociti z grafično sliko, so vezani na prede- lavo odpadnih vod ali pa na upravljanje s pitno vodo (filterske postaje, čistilne naprave, kanalizacije, vodovodi). Zato smo s simbolnim jezikom opisali v knji- žici standardnih likov eleraente kot so: - cevovorl - 'nidrofor - rozervoar _ z^sun - črpalka .. izvir - vodnjak _ zajem - meri]na tocka. S1:andar(jni elementi imajo razl ične oblike, tako da se lahko mozaično sestavljajo v celoto slike. KnjiSnica vsebuje več različnih oblik cevovodov, rezervoarjev, ..., tako, da se povezujejo z okoliškirai liki v smiselno celoto slike. Abecedo standardnlh likov se lahko dovolj enostavno spremeni ali dopolni s standardnimi llki rirugih industrijskih procesov (kemična industrija,elektrodi- slr Lhncija ...) NACRTOVANJE DIALOGA Z upoštGvanjem psihološke obravnave človeka operaterja 1ahko nnjboljn oblikujemo dialo^. Občasen, aktiven uporabnik podporne programske oprt;!iie za realizacijo sl-ik 60 sinoptlSne shema mikroračunalniSko vodenih procesov Je bil naše vodilo prl obllkovanju dlaloga. Dlalog vodi operater aam. Omogo£eno mu Je, da prekine z delom ln ka- aneje nodaljuje na prekinjenem mestu. Program za obli- kovanje allk nudi možnost Izstopa iz programa, ohrunl- tev do todaj obllkovane slike in parametr-ov ter možnoat ponovnega zagona a privzeto ahranjeno sllko in parametri. Operater komunicira B programom v "menu selectlon" tehnlki, del.no pa se dialog odvija z vpraSanji in odgo- vorl. procesa. Zato mu program nudi možnost interaktivneea rl- aanja poljubnih likov v grafičnem riačlnu. Operatnr preko tastaturevnaša Srke, ki jlh program odda prikazovalniku v grafiSnem naSinu. Ob lnteraktivnem rlaanju BO možni tudi relativni in abBolutnl pomikl kurzorja, kar ociogofia hitreJBe riaanje (premik s puščico aamo za eno mesto: levo, deano, gor, dol). Prav tako program omogoča opo- raterju vatavljanje poijubnega pojaanjavalnega teksta v katerikoli del allke. OBLIKOVANJE SLIKE Operator oblikuje sllko tako, da v prikazan koordinatni sistem z enoto (3x3) vstavlja like iz knjižnice in tako jih kot lepljenko zloži v sinoptično shemo lndustrij- skega proccsa. Operater, najprej izbere položaj v koordinatnom nistemu. Položaj lzbere tako, da vneae x in y koordinato točke, ki predstavlja levi zgornji vogal enote. Sllkanje lika poteka na enotakem prostoru deano in navzdol od izbrane izhodiSčne točke. Llk, ki bi ga rad naalikal je doloEen z imonom lika (cevovod, hidrofor, črpalka ...). Obllka lika je v neposredni zvnzi z nje|',ovo zaporedno Stevilko lege v tiatem delu knji/.riioe, ki je dolooen r. Imonom lika. Ker je od opornterja nemogoče /.ahtevati, da pozna vse obliko likov B Stevilkami, mu omogoči program listanje pblik lzbranegu Jika na izbrano mento v prikazanem koordinat- nem alstcmu na ekranu. Možnost za določltev oblike llka s Btevtlko je ponujovoi-e na zahteve, ki dodatno opl- sujejo llk. Pravilne odgovore na oznake likov, meritev in enot meritev poinče opurutor v skicah projektantov indu3trLjskega proceaa (npr. hidravlične Bheme, projekt energetike, projekt avLomatike ,..). Iluzorno je, da bl lahko operater samo z naborom atan- dardnih likov izriaal katerokoJi shemo induatrijakega SIMBOLNI JEZIK Prograin izpolnjuje zahteve s tem, ko prebero in pravilno odpošlje prlkazovalniku zapis o liku iz knjižnice. Likl v knjižnici so oplaani z znaki iz standardnega aacii znakovnega nabora. Nekateri od teh znakuv imajo pouoben pomen: •'$" - oddaja nlza za relativnl poinik (ukaz: /$ X,Y/ ... rolativnl premik kurzorju za X in Y) "ta" - oddaja niza za ab3Olutni premik (ukaz: /«X,Y/... absolutni premik kurzorja na koordinate X,Y) "0" - Izpls vrednouti meritve (ukaz: /o/ ... Stlriisiestno SteviJo izpiaano v enera od formatov: O.XXXX. X.XXX, XX.XX, XXX.X, XXXX) "4" - izpia vrednoati ^ignala (ukaz: /&/ ..., on-negativ, off-norraalno, on In okvara - povečana intenzitota in utrip. off in okvara - utrip) "Z" - Izpis oznake lika fukaz: /Z/ ... iapia ozr.ako max. 5 zriakov) "{" - oddaja niza za atrlbut negativ (ukaz: /{/ ... znaki ki sledijo bodo izpisani reverzno kot ozadje) "}" - odda.ja niza za izklop atributov (ukaz: /J/ ... siedi normalen način izpisovanja znakov) "<" - oddaja niza za dvojno Sirino znakov (ukaz: / 2 2 7 7 7 7 7 )! 8 6 a 8 8 3 't 5 6 7 a 9 10 11 12 13 21 22 23 24 25 1 2 3 *, 5 6 Slika 2. Zfipis o uliki (prikaz dela datoteko). INTERPHETER Struktura prograinov in struktura tabel za riaanje sin- optike mikroračunalniško vodenega procesa je opiaana v prvem delu tega članka. Rezldentni program za risanje slike se naslanja s pomocjo imenika na tnbele, v katerih so shranjeni vsi liki in oznake, ki predatav- ljajo sliko ainoptične sheme. Avtomatsko tvorjenje tabel opravi program interpreter, ki presiika zapis 6 sliki industrijskega procesa v aasemblerske tabele ža mikroračunalnik. Program iz vhodne datoteke najprej iz]uSči vse speolalne znake in Jih prepiae v ukaze rezidentnemu programu (npr. pogled v ram - spreinenljive vrednoatl). Operater interaktivno dopolnjuje ukazo. Vnašati mora naslove in maske spremenljivih vrednosti v racn pomnllniku. Z masko, kl jo obllkuje operater, oinogočimo bitno predntavitev podatkov (maska za on-off, maska za okvaro). Pri ukazih za izpia merjenih vred- noati mora opei^ater vnestj. podatek o nasJovu merit.ve in o tipu obdelavo ali formatu izpisa. Tako program zgradi imenik in poimenuje vae ukaze za aliko nu (ikranu. Sliko program prevede v aaaemblerske tabele tako, da v ustreznem formatu in z ustroznimi tabelaml iz imenika prealika znako Iz knjižnice v izhodno datoteko. Rezi- dentni program za rloanje sinoptlke relntlvno (preko imenika) naslavlja ukaze in iike, ki jih uresničuje in riuu i.;t [•-;• i k.-r/.f.iva 1 niV.. Relativno nrislavl janje preko iinenlka omogoča enostavno spreinlnjanje tabel v primerih povečovanjfl in aproininjanja alike all doda- janja teksta...). • IMAUKO DC •SESMENT 1 UKO DC DC • ^SEGMENT 1 BLIEKO DC PC DC OC DC f>C, DC" DC OC DC DC DC DC DC DC DC DC DG DC DC OC DC DC DC DC DC OC DC OC r>c oc DC DC DC DC DC DC DC OC DC 2.UK0 (IMENIK UKAZOV t LIK: REZh D" 1' 2.H'FCOO' H'7E' HTKO?1 H' 24' H'001 2iH'.010l' 5iCR-l H' 2-'.' H' U ' 2iH'01Q6' D'107' D'120' H'201 H' 20' H' 20' H1108' H' 2^.' H'0f 2iH'010fc* • D'120' 0'123' H'20' H' 20' H'20' H' 20' 0'125' D'120' H' 2A' H'O1' 2.M'Q106' D'109' 0'119' D' 113' 0'113' D' 11 ?' 0'106' H'2'.' H1 01' 2.H10106' 2iC »' D'77' 0ZNAKA:R-1l POLOZAJ PIKE AOREGA (1ERITVE ABSOLUTNI YiX RELATIVNl GMER Y,X POMIK POMIK OZNAKA LIKA RELATIVNI SMF;R Y. X k X SPACE (SPACE SPACF. l REI..AT1VNI SMER Y.X t { . 5PACE SPACF. SPACE SPACE } X RELATIVNI SMIiR Y. X m w q j RELATIVNI SMER Y, X POMIK POMJK POMIK POMIK 1ZFI5 MERITVE m 0' ) DC K0NEC EKRANA.'C Clika 3. Prikaz do]a imeuLka in tabol SLABOSTI OPtSANli 1'ODl'OHNK PROCiHAMSKE OPilliME - Risanje od 'levefia zi;ornjep,n kota nuvzdol (neenako- merna velikost likov); - brez poševnih in okr"oglih črt; - v koordina tnem si.aLemu naal avl Jamo Haiao Bkupim.* -/.nakov (enota). UOUKE LASTNOSTI - Lahko poljuhrui si|ii'eininjarao like v knjižnici; (hitro in enostavno aproininjanjo) - ] ahko popravljamo in (lopolnjujemu aljko, leihko preki- nemo z doLoin; - hitpcj in eno:il:aviiu riaartje sllke; - cnoHluvna komunikacija a programi; - uat.viirj«im nllkn j« hkrati otatična :::iiiuilaci.Ja aino|ikiSnu ah««o. 62 LJTERATURA: (1) A.B.Anue: Statuu and trends in man-machine cominunication real- time data handling and process control, North- Holland, pp 145-151, Brussels and Luxei:iburg 1980 (2) I.Lesjak, M.Šubelj, R.Trobec Načrtovanje dialoga človek račuhalnik pri vodenju procesov Referat 120 - Knjiga I., V. Bosanskohercogovački sitn- pozijum iv. informatj ke , Jahoi'ina 1981, Jahorina, 23.-27.i.-arca 1931 (3) Dokumentacija sistema za zbLranje podatkov o kanalizaclji Novi Sad IJS 1981 NariMl bon (CEV, ZAS, CRP, HID, REZ, IZV, VOD, IHE, OSTALO) : IMEj 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2« xxx H BAZEN ATMOSFERSKE VODE xxx H Z-2 Z-3 predvideno za ine teminala xxx H DUNAV Sl ika 5. Di.a'1 opt s po:roo jo pri kuzoval n.i ••:•;