Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Скрипников Дмитрий Альбертович

Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала
<
Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Скрипников Дмитрий Альбертович. Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.15 Москва, 2006 216 с. РГБ ОД, 61:06-5/3457

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I Актуальность развития компьютерного обучения и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала 9

1.1. Современное производство и фактор обучения персонала 9

1.2. Назначение и структура компьютерных обучающих систем технологического персонала 16

1.3. Структурно-методические основы процедур компьютерного обучения и тренинга принятия решений операторем-технологом 27

1 А. Анализ эволюции программно-технической базы компьютерных обучающих средств технологического персонала 32

1.5. Основные тенденции развития компьютерных обучающих систем технологического персонала и требования к программно-инструментальным средствам их построения 38

Постановка задачи актуальных направлений диссертационной работы 42

ГЛАВА 2. Методические основы операционно-инструментальнои среды для построения компьютерных обучающих систем технологического персонала 48

2.1. Основные задачи инструментально-методического обеспечения построения компьютерных программно-обучающих продуктов 48

2.2. Методические принципы построения ОИС 53

2.3. Построение операционного аппарата ОИС на объектно-ориентированных принципах визуально-графического программирования 63

2.4. Общие организующие принципы формирования и функционирования основных операционно-структурных компонентов ОИС 71

ВЫВОДЫ 76

ГЛАВА 3. Программно-методические принципы реализации определяющих функционально-структурных компонентов КОС... 77

3.1. Методические основы и требования к построению обучающих сценариев КОС 78

3.2. Принципы интерфейсного диалогового обеспечения КОС на основе визуально-графических оконных технологий 86

3.3. Принципы формирования информационного обеспечения КОС,

создаваемой с помощью операционных средств ОИС 91

ВЫВОДЫ 95

ГЛАВА 4. Структура и организация программно-операционной реализации системообразующего базиса ОИС 96

4.1. Отображение визуально-графических объектов с помощью многооконных интерфейсов 97

4.2. Управление переменными, определяющими свойства объектов 104

4.3. Разработка алгоритмов создаваемых программных продуктов 108

4.4. Формирование и обработка особых состояний изучаемого ТП 115

4.5. Системотехнические требования к базовому комплексу программно-технических средств для функционирования ОИС 121

ВЫВОДЫ 122

ГЛАВА 5. Практика применения разработанного инструментального и методического обеспечения системообразующего базиса оис при построении кос технологического персонала 123

5.1. Компьютерный тренажер-имитатор для обучения персонала установки осушки газа на станции подземного хранения газа 124

5.2. Компьютерный тренажер-имитатор "Обнаружение и ликвидация газо-нефте-водо-проявлений при бурении скважин" 137

5.3. Анализ эффективности практического применения разработанного программно-инструментального аппарата ОИС 148

Выводы 149

Заключение 150

Литература

Введение к работе

Настоящая диссертационная работа посвящена разработке методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала.

Актуальность проблемы обусловлена тем, что в современных условиях интенсивного технологического прогресса адекватное решение задач подготовки квалифицированного оперативного персонала, обеспечивающего функционирование сложных технологических комплексов (нефтегазовая промышленность, энергетика, диспетчерское управление), требует применения компьютерных обучающих систем (КОС) с развитыми интерактивными возможностями имитационного моделирования реальных производственно-технологических ситуаций (3,10,13, 38,45],

Объективно сформировавшаяся реальная потребность в компьютерных средствах обучения технологического персонала не удовлетворяется в полной мере вследствие отсутствия систематизированной технологии их создания, что могло бы повысить их качественные показатели и удовлетворить количественные потребности.

Актуальность темы. Высокие темпы современного технологического прогресса приводят к необходимости непрерывного обучения с применением компьютерных обучающих систем как главного фактора поддержания профессионального уровня технологического персонала для обеспечения его соответствия производственно-технологическим вызовам современного высокотехнологичного, в том числе экологически небезопасного, сложного в управлении производства. Существующие потребности в КОС технологического персонала не удовлетворяются в полной мере вследствие отсутствия / систематизированной технологии их создания.

В настоящее время общая методология и инструментальные средства построения КОС находятся в стадии формирования. Известные работы в этой области как правило направлены на решение отдельных задач (моделирование

объектов, интерактивно-диалоговые интерфейсы, методики компьютерного обучения) применительно к той или иной предметной области. При решении задачи создания интегрированной операционно-инструментальной среды для построения КОС в качестве определённых ориентиров по реализации объективных тенденций могут рассматриваться SCADA-системы для АСУ ТП, IDE-варианты компиляторов и системы HTML-программирования,

Из анализа этой актуальной проблемы следует вывод, что её адекватное решение может обеспечить разработка нового методического базиса и специализированной программной операционно-инструментальной среды (ОИС) на его основе, отвечающих современным требованиям интеллектуализации программно-инструментальных средств для построения КОС технологического персонала.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка методического базиса и специализированной операционно-инструментальной среды, обеспечивающих интеллектуализацию формализованных процедур построения КОС технологического персонала и удовлетворяющих требованиям качества, низкой стоимости и ускорения их создания,

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи диссертационной работы:

анализ тенденций развития компьютерных обучающих систем технологического персонала и существующих подходов к их построению;

разработка методических и инструментальных основ построения КОС технологического персонала (сценарии, интерфейсы, информационное обеспечение);

определение макроструктуры и методического базиса ОИС на объектно-ориентированных принципах;

разработка функционально-модульной структуры и архитектуры ОИС;

разработка принципов программной реализации методического базиса
ОИС на основе методов объектно-ориентированного программирования и

эргономически эффективных визуально-графических интерфейсов;
і практическая реализация разработанных методов и программно-

инструментальных средств при создании КОС технологического персонала *

реальных производств.

Методы исследований. Основные результаты диссертационной работы получены с использованием методов системного анализа, имитационного моделирования, объектно-ориентированного программирования, формальных языков, элементов теории вычислительных систем.

Научная новизна работы. Основные составляющие научной новизны диссертационной работы отражены в следующем:

разработана процедура формирования предметного сценария обучения и предложена классификация типов обучающих сценариев КОСг а также процедура их программной реализации с использованием специализированного языка программирования сценариев;

разработаны методические принципы создания специализированных программно-инструментальных средств, обеспечивающих реализацию новой технологии построения КОС технологического персонала;

предложена концептуальная макроструктура операционно-инструмен-тальной среды для построения компьютерных обучающих систем на принципах объектно-ориентированного программирования и визуально-графического

^ интерфейсного обеспечения.

сформулированы общие методические принципы построения
эргономически эффективных человеко-машинных интерфейсов в рамках
предложенной в ОИС сюжетной метафоры;

lii создан системообразующий методический базис программной среды,

обеспечивающий существенное усшрение построения КОС при повышении их

качества и снижении уровня требований к квалификации пользовательского

персонала.

А / Практическая реализация результатов работы. Практическая значи-

мость диссертационной работы состоит в том, что полученные в работе результаты - методические положения и обобщения, алгоритмические процедуры, практический опыт применения разработанных методических и операционно-инструментальных средств для построения КОС технологического персонала могут быть использованы в практике построения КОС различной предметной ориентации при решении отраслевых проблем создания требуемого спектра компьютерных обучающих средств для подготовки персонала.

Применение разработанных в диссертации методических и программно-инструментальных средств предоставляет возможности с меньшими затратами времени и средств создавать семейства КОС для обучения разнопрофильного персонала.

Основные результаты работы - методические положения и их практические результаты в виде реальных предметных КОС, созданных с использованием элементов операционно-инструментального аппарата ОИС, внедрены и используются в учебной инфраструктуре "Системы непрерывного фирменного профессионального образования ОАО "Газпром"; на Степновской станции подземного хранения газа, в газотранспортном предприятии "Юггрансгаз" в Саратовской области.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались по мере её выполнения и обсуждались на созвучных теме диссертации семинарах, конференциях, симпозиумах и презентациях, в том числе на Пятом всероссийском симпозиуме ЦЭМИ РАН (Москва, 13-14 апреля 2004г.), на Шестом всероссийском симпозиуме ЦЭМИ РАН (Москва, 12-13 апреля 2005г.), на 54-ой научно-технической конференции МИРЭА (Москва 16-25 мая 2005г.), на научной сессии МИФИ-2006 (Москва, 23-27 января 2006г.), на научных семинарах и технических совещаниях ИНЭУМ (1996-2006п\), на ежегодных презентациях КОС при учебном центре ОАО "Газпром" (1996-2006гт).

Работа состоит из 5 глав.

В первой главе выполнен анализ тенденций развития компьютерных обучающих систем (КОС) технологического персонала и определены требования к

развитию программно-инструментальных средств их построения.

Во второй главе исследованы принципы объектно-ориентированного подхода к построению программно-инструментальных процедур для создания современных КОС технологического персонала, Рассмотрены вопросы формирования 6лочно-модульной структуры ОИС для построения КОС, Сформулированы принципы организации интерфейсного обеспечения визуально-графических процедур построения КОС,

В третьей главе определены принципы программной реализации и методические основы создания обучающих сценариев КОС. Представлены основные программно-методические решения по интерактивно-диалоговому обеспечению построения и отображения графических объектов, а также принципы информационного обеспечения КОС.

В четвертой главе предлагается решение задач создания системообразующего базиса ОИС, включающего отображение графических объектов, управление оперированием переменными, определяющими свойства объектов, разработку алгоритмов и обработку особых (аварийных) состояний технологических процессов (их моделей) предметной области применения КОС.

В пятой главе рассматриваются примеры программно-реализованных КОС, при построении которых использован разработанный методический аппарат и программно-инструментальные средства ОИС. Приведены основные качественные показатели по оценке целесообразности применения предложенного инструментально-методического аппарата при построении КОС, предназначенных для использования на персональных компьютерах.

В Заключении приводятся основные результаты диссертационной разработки.

Структурно-методические основы процедур компьютерного обучения и тренинга принятия решений операторем-технологом

При формировании процедур тренинга технологического персонала, обеспечивающего решение задач контроля и управления технологическим процессом (производственным комплексом), необходимо структурировать характерную последовательность действий лица, принимающего решения для обеспечения соответствующей устойчивости протекания технологического процесса или её требуемого изменения [2, 5,12,21,22],

Структурирование процедуры обучения и определения методических основ её построения в КОС должны опираться на принципы подобия деятельности обучаемого реальной деятельности оператора. Соответственно, структурирование и синтез процедуры тренинга могут быть выполнены на основе анализа деятельности оператора, осуществляющего управление технологическим процессом.

Структура принятия решений оператором в случае необходимости вмешательства в ход управляемого процесса в общем случае имеет несколько характерных [13, 26, 48, 59, 62] стадий: обнаружение события, диагностика ситуации, породившей обнаруженное событие, принятие решения и реализация действий по компенсации его последствий. При этом на этапе обнаружения, когда оператор имеет необходимое представление о значении наблюдаемых сигналов, он способен определить момент наступления события по имеющему место рассогласованию менаду наблюдаемыми и заданными значениями переменных (уставки, расчетные величины}. Если же объект достаточно сложен, оператор действует с привлечением предназначенных для этого процедур содержательного анализа ситуаций, наличие которых должно предусматриваться в функциональном ПО компьютерной обучающей системы.

При диагностике причин появления ситуации, породившей выявленное событие, возможны два подхода. Диагностирование с применением определенных стереотипных процедур предполагает обработку на основе использования заранее сформированного оператором допустимого множества значений оценочных показателей для состояния тех элементов системы, которые могут быть следствием (или причиной) наступления обнаруженного события {например, использование вероятностных оценок отказа, показателей динамики изменения параметров работы элемента, функциональной взаимосвязи параметров ТП и т.п.). При другом подходе необходим алгоритм выбора целенаправпенной последовательности действий по диагностированию ситуации, подготовке и принятию решений.

Определяющим при построении процедуры принятия решения является требование акцентировать внимание оператора превде всего на оперативной идентификации текущей ситуации, обуславливающей необходимость решения (в том или ином объеме) сопутствующих вычислительных или функционально-конфигурационных задач. Когда такая экспресс-идентификация по каким-либо причинам не может быть выполнена {например, не предусмотрена), то оператору приходится прибегать к другим приемам (эвристическим, аналитическим, топографическим), т.е. использовать более детальную информацию о функционально-структурной организации системы и о текущем состоянии её компонентов и изменениях в темпе наблюдаемого процесса.

Деятельность оператора ТП представляет собой непрерывную, логически замкнутую последовательность принятия решений с обратной связью на этапе проверки правильности исполнения принятого решения [23, 48, 59, 62], т.е. переходит в этап обнаружения- Структура замкнутого контура принятия решения оператором ТП представлена на рис, 1.7.

Наиболее содержательной, определяющей частью процедуры принятия решений оператором ТП является этап диагностирования, в значительной мере предопределяющий принятие компенсационных решений. При этом граница с предыдущим этапом "обнаружение" проходит там, где обнаружение (распознавание) события на множестве предполагаемых исходов (падение давления, снижение производительности, нарушение температурного режима) сменяется поиском обусловившей его причины {нарушение герметичности резервуара, непроходимость трубопровода, отключение насоса}.

Этап компенсации включает собственно планирование компенсации (по существу, принятие решения) и исполнение принятого решения, контроль которого осуществляется блоком контроля наличия отклонений {см. рис, 1.7) показателей от заданного (оптимального) уровня. Так, например, в задаче компенсации отказа какого-либо элемента ТП может возникать необходимость решения многоэтапной последовательности задач по обнаружению, диагностике и компенсации.

В процессе формировании навыка обучаемый оператор запоминает и восстанавливает эталонные показатели состояния ТП, отображаемые соответствующими знаконосителями. При реализации обучающей процедуры обучаемому предоставляется заранее подготовленный набор возможных эталонных состояний ТП, тогда как инструктору предоставляются возможности имитировать возмущения нормального хода процесса (производя отклонения от нормы), что способствует формированию и совершенствованию навыка по распознаванию порога отклонений {совершенствуется фильтрация несущественных отклонений).

Построение операционного аппарата ОИС на объектно-ориентированных принципах визуально-графического программирования

При разработке программно-инструментального аппарата ОИС за основу принят объектно-ориентированный подход, методические принципы которого изложены в разделе 2.2. Объеетно-ориентированный подход по своей сути имеет феноменологический характер [57, 58( 60], когда с информационной точки зрения принимаются во внимание только входные и выходные данные рассматриваемой операции, т.е, применяется принцип "инкапсуляции" (черный ящик). Для объектно # ориентированного моделирования, принятого за основу в ОИС и применяемого для построения моделей {используемых в КОС), базовой является ориентация на обеспечение изменяемости моделей, а не реализация некоторой конкретной модели, как это имеет место при разработке предметно-ориентированной КОС в соответствии с конкретной алгоритмической логикой. Тем не менее, эффективным является комплексный подход, сочетающий объектно-ориентированную декомпозицию технологических систем и алгоритмическую формализацию конкретных технологических процессов.

В целом практика показывает, что объектно-ориентированная парадигма нашла применение в информационных технологиях и, в частности, является достаточно продуктивной методологической основой при разработке не конкретной модели, а инструментально-операционного аппарата для построения конфигурируемых заданным образом моделей на основе использования располагаемого множества объектов. Эти модели являются продуктом всего спектра возможных решений по их построению, где отражается иерархия классов и объектов технологических систем.

Объектный подход, принятый при построении программно-инструментального аппарата ОИС, позволяет создавать хорошо структурированные сложные системы, благодаря реализации преимуществ, которые дает объектная модель [57, 58,60], втом числе:

Объектная модель позволяет в полной мере использовать выразительные возможности объектно-ориентированных языков программирования типа C++, Object Pascal и др.

Использование объектного подхода существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность для повторного использования не только программ, но и создаваемых с их помощью прикладных программных продуктов. Объектно-ориентированные разработки получаются более компасными, чем их "не объектно-ориентированные" эквиваленты, что означает не только уменьшение объема программирования, но таюке выигрыш в стоимости и времени за счет возможности использования результатов предыдущих разработок.

Использование объектной модели приводит к построению систем на основе стабильных промежуточных описаний, что упрощает процесс внесения изменений. Это дает возможность наращивать систему постепенно и не приводит к полной её переработке даже при существенных изменениях исходных требований.

Объектная модель уменьшает риск некорректных решений при разработке сложных систем, прежде всего потому, что процесс интеграции может осуществляться в процессе разработки, а не превращается в единовременно сосредоточенное действие. Объектный подход состоит из ряда хорошо структурированных этапов разработки прикладного ПО, что также повышает результативность и успешность решений,

Объектно-ориентированная модель более адекватна человеческому восприятию системы в виде структуры, состоящей из физических объектов и связующих информационно-логических элементов.

При объектно-ориентированном подходе модель достаточно технологично формируется с помощью использования элементов из предварительно разработанных и пополняемых по мере необходимости библиотек соответствующих объектов и моделей. Главное достоинство такого подхода состоит в том, чтобы освободить пользователя от разработки моделей благодаря обеспечению его необходимыми комплектующими подмоделями (фрагментами модели), из которых может собираться (конфигурироваться) полная модель. Актуальность объектно-ориентированного подхода всё более повышается с ростом масштабности и сложности моделируемых систем (технологических процессов). Основная проблема реализации объектно-ориентированного подхода связана о тем, что используемые языки программирования (технологии программирования) не всегда могут обеспечивать адекватную поддержку структурирования больших, сложных моделей, а также процесса разработки моделей в целом,

В связи с чем назрела потребность в создании программно-инструментальных средств, которые бы обеспечивали решение задач иерархического структурирования, многократного использования и поэтапного усовершенствования сложных моделей большой размерности (независимо от области применения) на основе визуально-графической парадигмы объектно-ориентированного программирования. Реализация этих актуальных тенденций может осуществляться посредством создания специализированных операционных сред, предназначенных для применения во многих прикладных областях и опирающихся на обобщенный объектно-ориентированный подход, обеспечивающий возможность применения совместимых в различных приложениях инструментальных средств, структурированной архитектуры моделей и готовых библиотек моделей (объектов).

В ОИС нашли воплощение эти актуальные тенденции в форме реализации программно-инструментальных средств для построения компьютерных обучающих систем технологического персонала на основе принципов объектно-ориентированного программирования.

Принципы интерфейсного диалогового обеспечения КОС на основе визуально-графических оконных технологий

Важной составляющей конструирования специализированных интеллектуальных программных систем является разработка интерфейса. Требуемые интерфейсные характеристики определяются в конечном итоге функциональным назначением продукта.

Общие требования к интерфейсу формируются на основе эргономических критериев, унифицированных правил компоновки составляющих элементов и некоторых технологически установившихся приемов работы пользователя в интерфейсной среде (подобно стандартизованному расположению клавиш на клавиатуре). Принцип унифицированности при построении интерфейса не должен вступать в противоречие с принципом обеспечения максимально полной поддержки пользовательской деятельности, для которой собственно и предназначена программная операционная среда. Из этого следует необходимость предпочтения пользовательского интерфейса, непосредственна ориентированного на прикладную специфику программной системы.

Определенные ограничения в подходах к построению интерфейса сопряжены с конструированием диалогового интерактивного человеко-машинного интерфейса, отражающего с одной стороны пользовательское видение процедур работы с программной системой прикладного назначения, а с другой -отвечающего требованиям адекватности применяемой технологии интеллектуализации компьютерных процедур построения прикладных интеллектуальных продуктов обучающего назначения.

Формирование принципов пользовательского интерфейсного обеспечения, определяющих формы построения интерфейсов, осуществляется в рамках используемой метафоры, которая должна соответствовать целям, средствам и методам пользовательской деятельности.

Выбор метафоры при разработке интерфейса определяет ряд требований и принципов построения интерфейса. Важнейшее интерфейсное требование к метафоре - привычность и естественность для пользователя обеспечивается при использовании визуально-графического объектно-ориентированного интерфейса, что облегчает восприятие, формирует эффект "дружественности11 и сокращает время освоения программной системы.

Соблюдение принципа эргономичности - один из определяющих аспектов общего интерфейсного принципа "минимизации усилий пользователя" при работе с программной системой. Минимизации усилий пользователя безусловно способствует соблюдение некоторых общих методических принципов: минимизация операционных траекторий действий пользователя с помощью предоставления в его распоряжение возможных вариантов с четкими критериями предпочтения; всякое пользовательское воздействие на операционную ситуацию должно сопровождаться аудиовизуальным оповещением посредством изменения вида экрана, информационного сообщения, звукового сигнала; необходимо обозначать предупредительным сообщением пользовательские воздействия, которые могут приводить к необратимым нежелательным последствиям; позиции меню, справки, помощь должны строго соответствовать текущей операционной ситуации, т.е. быть контекстно зависимыми; должны быть единообразны применяемые элементы оформления (цветовая гамма, шрифты сообщений и т.п.); обеспечение возможностей конфигурируемости предоставляемых интерфейсных средств в зависимости от целей деятельности пользователя и его подготовки; предоставление возможности развития и адекватного настраивания интерфейса для каждого пользователя.

Построение программных систем на основе методологии объектной ориентированности требует соблюдения такого основополагающего принципа построения программных систем и их интерфейсов, согласно которому при разработке системы классов объектов следует общие их средства выносить на более высокие уровни структурной иерархии программной системы (определяя таким образом максимально обобщенные классы), а частные конкретизирующие средства оставлять для конкретных классов, являющихся потомками обобщенных. Из этого следует, что при задействовании метода с объектом-потомком выполняется метод потомка, а при вызове метода с предком выполняется метод предка.

Гибкие возможности интерфейсов в объектно-ориентированной программной системе, обеспечиваются преимущественно за счет опоры на парадигму форматного интерфейсного языка и пиктографическую парадигму. Для того, чтобы интерфейс операционно-инструментапьной среды был максимально естественным для пользователя, необходима метафора такого рода, которая не требует от пользователя (зачастую не очень подготовленного) детального знания и понимания принципов организации функционирования программной среды системы.

Управление переменными, определяющими свойства объектов

Реализаций сценшрш; определяющего содержание и ттщ компьютерной обучающей системы, тпряштй о инициацией ислммнм множества алгоритмических процедур, адекватных предметной лрштщной направленности и составу УТЗ создаваемых компьютерных обучающих систем и тренажеров [5, 10,12,51],

Функционирование предусмотренных в программном модуле "Разработка алгоритмов создаваемых программных продуктов" процедур формирования алгоритмов разрабатываемых прикладных обучающих программных продуктов обеспечивается, в том числе, с помощью специализированного механизма сценариев.

Разработка алгоритмов программных продуктов осуществляется на основе специального макроязыка, ориентированного на решение этих задач в ОИС. Данный язык имеет упрощенный синтаксис и в то же время позволяет пользователю полностью описывать свойства объектов и технологических механизмов, а также характеризовать реакцию на различные воздействия на систему со стороны оператора. Принцип данного языка, созданного для использования в ОИС, основывается на представлении эмулятора, т.е. выполняемой программы, на макроязыке, как некотором инструменте моделирования взаимодействия объектов. С помощью этого макроязыка осуществляется описание объектов, их взаимодействий, законов, по которым изменяются те или иные параметры, условий, которые требуют контроля (например, состояние выходных сигналов при формировании значений входной величины).

Для удобства использования разработанного визуально-графического инструментария ОИС написание основных макрокоманд автоматизировано и позволяет пользователю фактически "рисовать 1 объект, используя содержимое библиотек объектов, а не описывать его в виде текста на каком-либо стандартном языке программирования.

При разработке алгоритмов создаваемых программных продуктов в модуле разработки алгоритмов используются свойства объектов и признаки связанности с другими объектами, которыми определяется характер (свойство) "сопряжения с другими объектами". Например, трубопроводная арматура имеет свойство сопрягаться на входе и на выходе только с трубой, но не с другими объектами.

Формирование блоков алгоритмов обеспечивает возможности реализации алгоритмов создаваемых прикладных программных продуктов с использованием специального конфигурационного механизма, посредством которого реализуются конфигурационные процедуры [51].

В процессе работы ОИС эти конфигурационные процедуры запускаются (инициализируются) по мере наступления определенных логических условий (событий) в процессе моделирования изучаемого технологического процесса. Используемый при профаммной реализации конфигурационных процедур язык является стандартным по синтаксису (язык "С"), но дополняется некоторыми функциями, характерными для задач управления, необходимых для связи с системой тегов, используемых при построении КОС,

Список функций для связи с системой тегов имеет вид: - int kse_read_tag(char tag_name, int tag_value) - чтение дискретного тега; - int kse_read_a_tag(char tagjiame, float tag_value) - чтение аналогового тега; - int kse_write_tag(char tag_namefint tag_value) - запись дискретного тега; - int kse_write_a_tag(char tag_name,float tag_vaiue) - запись аналогового тега.

Возможности редактора для используемого языка позволяют непосредственно компоновать выражения из имен переменных, операторов, процедур и функций. Основным способом запуска конфигурационных процедур построения КОС в ходе моделирования технологического процесса является запуск по событиям.

Похожие диссертации на Разработка методов и средств построения компьютерных обучающих систем технологического персонала