VDI VDE 2187-2002 Uniform user interface for digital field instruments.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREVERBAND DERELEKTROTECHNIKELEKTRONIKINFORMATIONSTECHNIKEinheitliche Anzeige- und Bedienoberflche fr digitale FeldgerteUniform user interfacefor digital field instrumentsVDI/VDE 2187Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechn

2、ik (GMA)Fachausschuss 5.31 Mensch-Maschine-Kommunikation fr FeldgerteVDI/VDE-Handbuch Messtechnik IVDI/VDE-Handbuch RegelungstechnikVDI/VDE-RICHTLINIENZu beziehen durch / Available from Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure,Dsseldor

3、f 2002Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedICS 25.040.40 April 2002Inhalt SeiteVo r b e m e r k ung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Zielsetzung und Geltungsbereich . . . . . . . 22Umgebung und Umgang mit der Anzei

4、ge- und Bedienoberflche (ABO) . . . . . . . . . 32.1 Einbindung der ABO . . . . . . . . . . . . 32.2 Sitzungsmodell . . . . . . . . . . . . . . . 42.3 Rollenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . 53Anzeige- und Bedienoberflche (ABO) . . . . 53.1 Allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.1 I

5、dentifikation der ABO. . . . . . . . 63.1.2 Zugriffsberechtigung . . . . . . . . . 63.1.3 Offline-Parametrierung. . . . . . . . 73.1.4 Plausibilisierungen . . . . . . . . . . 73.1.5 Datenkonsistenz . . . . . . . . . . . 73.1.6 Kennzeichnung von Parametern . . . 73.1.7 Kennzeichnung der Datenquelle .

6、 . . 73.1.8 Vergleich von Daten . . . . . . . . . 73.1.9 Einbindung von Zusatzfunktionen. . 83.2 Interaktionen mit der ABO . . . . . . . . . 83.2.1 Eingabegerte . . . . . . . . . . . . 83.2.2 Bedienstrukturen . . . . . . . . . . . 83.2.3 Warnhinweise . . . . . . . . . . . . 113.2.4 Fehlerbehandlung

7、. . . . . . . . . . 113.3 Verwaltung der Gerteparameter . . . . . . 113.4 Kommunikation der ABO mit Gerten . . . 113.4.1 Verbindungsaufbau. . . . . . . . . . 113.4.2 Schreibmodi ins Gert . . . . . . . . 123.5 Verweis auf Normen. . . . . . . . . . . . . 124Glossar . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、. . . . 12Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Purpose and application . . . . . . . . . . . . 22Environment and handling of the user interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 Integration of the user interface . . . . . . . 32.2 Session model . . . . . . .

9、. . . . . . . . . 42.3 Role model . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53User interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.1.1 Identification of the user interface . . 63.1.2 Access authorisation . . . . . . . . . 63.1.3 Offline parameterisatio

10、n . . . . . . . 73.1.4 Plausibility checks . . . . . . . . . . 73.1.5 Data consistency . . . . . . . . . . . 73.1.6 Marking of parameters . . . . . . . . 73.1.7 Identification of the data source . . . 73.1.8 Comparison of data . . . . . . . . . . 73.1.9 Integration of additional functions . . 83.2 I

11、nteractions with the user interface . . . . . 83.2.1 Input devices . . . . . . . . . . . . . 83.2.2 Operating structures. . . . . . . . . . 83.2.3 Warnings . . . . . . . . . . . . . . . 113.2.4 Error handling. . . . . . . . . . . . . 113.3 Management of instrument parameters . . . 113.4 Communicatio

12、n of the user interface withinstruments . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.4.1 Establishment of connection . . . . . 113.4.2 Modes of writing to the instrument. . 123.5 Reference to standards . . . . . . . . . . . . 124Glossary of terms . . . . . . . . . . . . . . . . 12Die deutsche Version die

13、ser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation. Frhere Ausgaben: 5.96, deutsch/englisch;4.00 Entwurf,deutschFormeredition: 5/96 German/English4/00 draft, in German onlyB55EB1B3E

14、14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 20022 VDI/VDE 2187VorbemerkungUnter Anzeige- und Bedienoberflche (ABO) sollenAnzeigen, Bedienelemente und Logik verstandenwerden, mit deren Hilfe der Anwender in die Lageversetzt wir

15、d, Mess- und Statusinformationen digi-taler Feldgerte zu verstehen sowie Letztere zu kon-figurieren, parametrieren oder eine Strungsdiagnosedurchzufhren. Die Gestaltung dieser Anzeige- undBedienoberflche ist magebend fr die Handhab-barkeit und Akzeptanz moderner digitaler Feld-gerte.In der Fassung d

16、ieser Richtlinie vom Mai 1996 lagdas Hauptaugenmerk auf der Akzeptanz digitalerFeldgerte durch die Anwender. Deshalb wurde dieABO relativ strikt vorgegeben bis hin zu Vorgabenfr Softwareentwickler.Digitale Feldgerte sind mittlerweile am Markt etab-liert. Gleichzeitig ist ein rascher Wandel am Soft-w

17、aremarkt hinsichtlich Benutzeroberflchen, Modu-laritt, Browsertechnologie, Internet usw. zu beob-achten.Aus diesem Grund soll diese Richtlinie eher ein kon-zeptioneller und visionrer Leitfaden fr die Erstel-lung einer ABO sein als eine detaillierte Festlegungoder gar eine Entwicklungsanleitung.Die S

18、chwerpunkte der Richtlinie liegen damit aufder Festlegung der Bedienstrukturenden funktionalen AnforderungenBei der konkreten Umsetzung der hier festgelegtenStrukturen soll sich die ABO an den jeweiligen Stan-dards fr Bedienung von Software anlehnen, die zurZeit ihrer Erstellung gelten.Zum Zeitpunkt

19、 der Erstellung der Richtlinie sind dieszum Beispiel der Windows-Styleguide oder dieBrowsertechnologie.1Zielsetzung und GeltungsbereichDurch diese Richtlinie soll eine einheitliche Bedie-nung von Feldgerten mittels einer Anzeige-Bedien-komponente (ABK), z.B. einem PC, erreicht werden.Die Notwendigke

20、it fr eine einheitliche Bedienungist heute dringlicher denn je durch den Aufbau immerkomplexerer Hard- und Softwarestrukturen, in denenunterschiedliche Gerte verschiedener Hersteller zu-sammengeschlossen sind. Ein Beispiel hierfr ist diegleichzeitige Erreichbarkeit von Sensor- und Aktor-systemen ber

21、 ein Bussystem.Dies setzt eine einheitliche Strukturierung voraus so-wie eine ABO, die sich an Standards orientiert, mitdenen der Benutzer vertraut ist.Preliminary noteThe term ”user interface“ designates displays, con-trols, and logics which enable the user to understandmeasurement and status data

22、from digital field instru-ments, or to configure or parameterise such digitalfield instruments, or subject the same to a fault diag-nosis. The design of the user interface is the decisivefactor for ease of handling, and for the degree of ac-ceptance, of modern digital field instruments.The May 1996

23、edition of this guideline focused onthe degree to which digital field instruments would beaccepted by the users. Specifications regarding theuser interface, therefore, were rather strict, being ofconcern even to the software developers.Digital field instruments have, meanwhile, estab-lished themselv

24、es on the market. Also, a quickchange can be observed on the software market, withrespect to user interfaces, modularity, browser tech-nology, internet, etc.For this reason, this guideline is meant to be a con-ceptional and visionary guide to the generation of auser interface, rather than a detailed

25、 specification oreven a development manual.The foci of interest of this guideline thus lie onthe specification of the operating structures,the functional requirements.When realising the structures specified herein for aspecific application, the user interface shall, if possi-ble, follow the standard

26、s for the operation of softwareapplicable at the time of its construction.At the time of preparation of this guideline, suchstandards are, e.g., the Windows Style Guide or thebrowser technology.1Purpose and applicationThis guideline is intended to achieve the uniform op-eration of field instruments

27、by means of a user inter-face component, e.g. a personal computer. The needfor uniform operation is urgent today more than everbecause of the construction of increasingly complexhardware and software structures combining differ-ent instruments of various makes. One example ofthis is the simultaneous

28、 accessibility of sensor and ac-tuator systems via a bus system.This requires uniform structuring, and a user inter-face that is based on standards which the user is fa-miliar with.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure

29、, Dsseldorf 2002 VDI/VDE 2187 3 Dadurch wird erreicht, dass der Umgang mit derABO in selbsterklrender und fr alle Feldgertegleicher Art und Weise erfolgen kann. Spezialisten-wissen ist nur noch bezglich der Feldgerte und desProzesses erforderlich.Der Begriff Anzeige-Bedienoberflche bezieht sichhier

30、nicht nur auf die grafische Darstellung und Be-dienung, sondern auch auf die Funktionalitt derSoftware in Bezug auf Benutzerfhrung, Kommuni-kation mit dem Gert und Datenspeicherung.Die Richtlinie wendet sich an Programmierer, dieABOs erstellen, mit denen Instandhalter, Gertespe-zialisten und Projekt

31、ierer online und offline Gertekonfigurieren.Prinzipiell knnen nach dieser Richtlinie nicht nurABOs fr digitale Feldgerte, sondern auch fr allekommunikationsfhigen und parametrierbaren Ge-rte erstellt werden. Im Folgenden werden mit demBegriff Gert Sensor- und Aktorsysteme sowie wei-tere parametrierb

32、are Busteilnehmer zusammenge-fasst.2Umgebung und Umgang mit der Anzeige- und Bedienoberflche (ABO)2.1 Einbindung der ABONeben Gertefunktionen wie Parametrierung undJustierung kann auch die Konfiguration des Gerte-umfeldes notwendig sein. Diese Konfiguration er-folgt in der so genannten Projektsicht,

33、 im Projekt“.Funktionen dieser Projektsicht sind z.B.:Projektverwaltung (Ttigkeiten wie Neu, Kopie-ren, Umbenennen, Lschen)Auswahl oder Suche von NetzkomponentenAdressvergabe fr Feldgerte und KomponentenAuswahl von FeldgertenPLT-StellenverwaltungAufruf der ABO zu einem selektierten GertDie Projektsi

34、cht und deren Funktionen knnen auchvon einer bergeordneten Software wie z.B. einemLeitsystem zur Verfgung gestellt werden.Auf die detaillierte Definition der Oberflche derProjektierungssoftware wird bewusst verzichtet, umgegenber unterschiedlichen technologischen Not-wendigkeiten und Lsungen offen z

35、u sein.Wenn eine Projektsicht vorhanden ist, erfolgt derAufruf der ABO stets aus der Projektsicht heraus undnicht umgekehrt.Thanks to this, the use of a user interface will be self-explanatory and identical for all field instruments.Special knowledge is not necessary but with respectto the field ins

36、truments and the process.The term ”user interface“ as used here does not onlyrefer to the graphical representation and to the opera-tion, but also to the functionality of the software withregard to operator prompting, communication withthe instrument, and data storage.The guideline addresses program

37、mers generatinguser interfaces which are used by maintenance per-sonnel, instrument specialists, and project planners toconfigure instruments both online and offline.Basically, it is possible to use this guideline for thegeneration of user interfaces not only for digital fieldinstruments, but for al

38、l instruments which are capableof communication and can be parameterised. In thefollowing, the term instrument subsumes both sensorand actuator systems and other nodes which can beparameterised.2Environment and handling of the user interface2.1 Integration of the user interfaceIn addition to instrum

39、ent functions such as parame-terising and adjusting, it may also be necessary toconfigure the instrument environment. This configu-ration is performed on the Project view, in the”Project“.Functions of this Project view are, e.g.,project management (actions such as New, Copy,Rename, Delete)selection

40、of, or search for, network componentsalocation of addresses to field instruments andcomponentsselection of field instrumentsmanagement of measuring and control pointscal of the user interface for a selected instrumentThe Project view and its functions can also be pro-vided by a higher-level software

41、 such as a primarycontrol system.A detailed definition of the user environment of theproject planning software is deliberately refrainedfrom in order to be open to different technological ne-cessities and approaches.If a Project view is available, the call of the user in-terface is always effected f

42、rom the Project view, notvice versa.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 20024 VDI/VDE 2187Die ABO kann wie folgt visualisiert werden:in einem abgegrenzten Fenster, das die Gerte-parameter und -werte sowie die

43、Bedienmglich-keiten enthlt,im selben Fenster wie die Projektsicht mit ge-meinsamer Bedienung. Der Anwender muss dabeiklar erkennen, ob er das Projekt bearbeitet oderein Gert bedient. Der Wechsel zwischen Gerte-bearbeitung und Projektbearbeitung kann einenMenwechsel in der Menleiste zur Folge haben.W

44、enn mit mehreren Gerten gleichzeitig gearbeitetwird, muss klar und deutlich erkennbar sein, welchesGert aktuell bedient wird. Deshalb mssen jedemGert dessen eigene Bedienungswerkzeuge fest zu-geordnet sein. Zum Beispiel darf dann in einem Dar-stellungsfenster mit einer Menleiste zur Gerte-bedienung

45、nur ein Gert erscheinen. GleichzeitigesArbeiten mit mehreren Gerten ist durch mehrfachesffnen solcher Darstellungen mglich. Bei nderungen der transienten1) Daten, die gleich-zeitig in mehreren Fenstern dargestellt werden, istautomatisch fr konsistente Darstellung zu sorgen.Ein Beispiel hierfr ist di

46、e PLT-Stellenbezeichnung,wenn diese in der ABO eingegeben und in der Pro-jektsoftware visualisiert wird oder umgekehrt.2.2 SitzungsmodellDas Sitzungsmodell beschreibt die Ttigkeiten undderen Reihenfolge beim Umgang mit der ABO imOnline- und Offline-Betrieb. Im Online-Betrieb be-steht eine Kommunikat

47、ionsverbindung zwischenABO und Gert. Bei Verwendung einer Projektsichtwird davon ausgegangen, dass alle fr die Durchfh-rung der Aufgabe notwendigen Informationen imProjekt vorliegen und die Gerte erreichbar sind.Die einzelnen Ttigkeiten werden in folgender Rei-henfolge ausgefhrt:1Start der ABO nach

48、Auswahl des Gertes in derProjektsicht oder direkt. Die Bestimmung der An-wenderrolle (siehe Abschnitt 2.3) erfolgt ent-weder in der Projektsicht oder in der ABO.2Der Verbindungsaufbau erfolgt implizit oder aufGrund einer Bedienung (nur Online-Betrieb).3Arbeiten mit dem Gert (nur Online-Betrieb).4Spe

49、ichern der Daten im Gert (nur Online-Be-trieb) und/oder auf Datentrger (Ausnahme: Di-rektmodus, siehe Abschnitt 3.4.2).5Beenden der ABO.1) Transiente Daten: Vorbergehend, nur whrend einer Bear-beitung mit der ABO gltige Daten. Durch Speichern werdenbis dahin transiente zu persistenten (bestndigen) Daten.The user interface can be visualised as follows:in a separate window containing the instrumentparameters and data as well as the operati