ЖУРНАЛ СТА №3/1998

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 39 3/98 круговые регуляторы, кноп- ки, переключатели и т. д. Графические образы объе- диняются в именованные экранные формы. К атри- бутам тега относят харак- тер данных, шкалу, уровни сигнализации и т.д. Обра- ботка данных, логически связанных с тегами, может осуществляться с помощью блоков типовых операций, описанных с использова- нием простых и в то же время емких специализи- рованных скрипт-языков, либо с использованием традиционных языков типа Microsoft Visual Basic (VB). Кроме того, имеется возможность под- ключения инструментария в виде пользовательских DLL-библиотек, а также ди- намического обмена данны- ми с пользовательскими при- ложениями по интерфейсу DDE и в локальной сети. Таким образом, пакеты MMI/SCADA — идеальное средство для создания ди- намических тренажеров, удовлетворяющих всем пе- речисленным здесь требова- ниям, за исключения вто- рого. В этих пакетах нет развитых средств создания модели технологического процесса — их цель отобра- жение и управление про- цессом по поступающим извне данным и создание АСУ ТП. Разработка моде- лей даже типовых элемен- тов на уровне DLL-библио- тек или на Visual Basic — процесс достаточно трудо- емкий и не универсальный. Наиболее пригодными для моделирования самого процесса, на наш взгляд, яв- ляются универсальные пакеты визуаль- ного моделирования SIMULINK фирмы MathWorks (www.mathworks.com) и VisSim32 фирмы Visual Solution (www.vissim.com ). Эти пакеты имеют бо- гатый набор типовых блоков, как линей- ных динамических, так и нелинейных, связь между которыми может устанав- ливаться как скалярами, так и вектора- ми. Примеры и библиотеки к этим па- кетам иллюстрируют их применение при моделировании химических, элек- тромеханических, социальных, биоме- дицинских, адаптивных систем, систем с нечеткой логикой, нейронных сетей и т. д. Кроме типовых, могут быть созданы и пользовательские бло- ки путем укрупнения ти- повых либо описания на языках программирова- ния высокого уровня. Вышеупомянутые паке- ты моделирования име- ют достаточные для ис- следовательских целей средства отображения, а самое главное — это поддержка интерфейса DDE и возможность моделирования в реаль- ном масштабе време- ни. В настоящей работе предлагается использовать для разра- ботки тренажеров два пакета: один класса MMI/SCADA, второй — универ- сальный пакет визуального моделиро- вания, а взаимодействие между ними на уровне данных и событий осуще- ствлять по интерфейсу DDE (рис. 1). Основные принципы построения тренажеров Сценарийтренировокможет задавать- ся изменением во времени некоторых параметров. Их начения в MMI/SCADA- приложенияхлибо считываютсяизфай- лов, либо получаются в результате вы- полнения скрипт-программ или про- граммна VB. Сетевые возможностипаке- тов позволяют инструктору из своего приложения оперативно изменять ситу- ациюв приложениииспытуемого. В общем случае для оценки действий испытуемого для каждого сценария тренировки пишется отдельная про- грамма. В настоящей работе предлага- ется использовать в качестве критерия оценки суммарное взвешенное коли- чество тревог. В пакетах MMI/SCADA тревога (alarm) — это событие, проис- ходящее при выходе тега или парамет- ра за уровни сигнализации. Уровней сигнализации может быть четыре — high, high-high, low, low-low. Так как в этих пакетах все события происходят в определенные кванты времени, то предлагаемая оценка является интег- ральной и определяется как количест- вом «упущенных» параметров, так и их важностью, а также продолжительнос- тью выхода за уровни сигнализации. Такая оценка, на наш взгляд, является универсальной и легко реализуется. Кроме того, в наиболее развитых паке- тах ведется протокол тревог. Простой объект управления В качестве простого примера, демонстриру- ющего только информа- ционное взаимодейст- вие пакетов, рассмотрим динамический объект, описываемый переда- точной функцией вто- рого порядка, который управляется вручную ис- пытуемым, а инструктор может добавлять поме- ху к выходу. В примере (рис. 2-4) рассматрива- ются пакеты Genie 3.0 и VisSim 3.0 (работающая демо-версия последнего представлена на указан- номранееWeb-сервере). Рис. 1. Структурная схема тренажера Рис. 2. Приложение и интерфейс испытуемого (Genie) Рис. 3. Приложение и интерфейс инструктора (Genie) Рис. 4. Модель процесса (VisSim) Рис. 5. Технологическая схема реактора синтеза спирта