SCADE Display

ANSYS SCADE Display представляет собой модельно-ориентированную интегрированную среду проектирования программного обеспечения человеко-машинных интерфейсов (HMI) «встраиваемых» систем и систем, критичных по безопасности.

Благодаря встроенной поддержке стандартов OpenGL® SC1 & SC2 (Safety Critical) и ES1 & ES2 (Embedded System), SCADE Display представляет новое поколение инструментов разработки, которые в одной среде позволяют успешно решать задачи по прототипированию и проектированию внешнего вида интерфейсов (дисплеев), моделированию, верификации и валидации, а также генерации сертифицированного / квалифицированного исходного кода, поддерживаемого несколькими стандартами по безопасности.

Области применения SCADE Display

Прототипирование и разработка программного обеспечения человеко-машинных интерфейсов HMI и дисплеев в аэрокосмической отрасли, автомобилестроении, железнодорожном и тяжелом машиностроении и атомной энергетике. 

Особенности использования SCADE Display для систем, критичных по безопасности:

  • SCADE Display снижает затраты на сертификацию изделия за счет работы по принципу WYSIWYG («что видишь, то и получишь»), генерации сертифицированного/ квалифицированного исходного кода и автоматической генерации документации
  • Генератор кода SCADE Display квалифицирован как инструмент разработки по уровню A в соответствии с DO-178B / КТ-178B и по уровню TQL-1 в соответствии с DO-178C / КТ-178C и DO-330 / Р-330
  • Генератор кода SCADE Display сертифицирован:
    • до уровня SIL3 согласно IEC 61508
    • до уровня ASIL D согласно ISO 26262
    • до уровня SIL 3/4 согласно EN 50128
  • В состав сертификационного пакета SCADE Display входят следующие материалы, требуемые соответствующими руководящими документами по сертификации:
    • План квалификации инструмента
    • Эксплуатационные требования к инструменту
    • Спецификация требований к интерфейсу
    • Итоговое заключение об инструменте
    • Анализ соответствия сертификационным стандартам
    • Процедуры установки программного обеспечения
    • Указатель конфигурации инструмента
    • Другие документы, определяемые стандартами для конкретных областей промышленности

Возможности программы SCADE Display

SCADE Display Графическое прототипирование и проектирование HMI

SCADE Display предоставляет набор функций для быстрого создания прототипа и проектирования дисплея:

  • Удобная среда разработки SCADE Display Advanced Modeler предоставляет качественные функции моделирования графического интерфейса, обеспечивая работу со слоями, иерархической структурой и расширенными возможностями редактирования элементов и примитивов интерфейса HMI. Поддерживается работа с векторными и растровыми изображениями, текстурами, сложными масками, альфа-смешиванием, различными видами градиентов и ореолами, интегрированное управление шрифтами и цветами.
  • SCADE Display Advanced Modeler содержит встроенную библиотеку базовых интерактивных примитивов (прямая, кривая, прямоугольник и т.п.) для формирования графических элементов человеко-машинных интерфейсов HMI. Кроме этого в поставку инструмента входит библиотека виджетов общего и специального назначения: клавиатуры, джойстики, цифровые панели для авиационных приборов и т.п. Данные виджеты используются для быстрого формирования интерфейсов HMI. Поддерживается создание собственной библиотеки интерактивных примитивов и виджетов в соответствии с корпоративными стандартами для сокращения времени разработки линейки продуктов.
  • Использование подхода к организации интерфейса в виде слоев, позволяет SCADE Display комбинировать на уровне модели практически любую 2D/3D графику, внешнюю по отношению к OpenGL (наследуемый код, 3D ландшафты и карты, 3D объекты).

SCADE Display Проектирование логики поведения HMI

SCADE Display позволяет расширять и дополнять программное обеспечение человеко-машинных интерфейсов HMI с помощью логики в виде поведенческих и управляющих моделей SCADE Suite:

  • Тесная интеграция на уровне проектирования логики ПО, критичного по безопасности, и графических компонентов «встраиваемых» приложений.
  • Автоматическая связь между моделями SCADE Suite и моделями SCADE Display.
  • Раннее создание прототипов и валидация как логики управления, так и самих графических компонентов по принципам «белого» и «черного ящиков».
  • Совместный запуск на выполнение модели SCADE Suite (управляющая логика) и модели SCADE Display (спецификация интерфейса HMI) в качестве единого исполняемого файла платформы разработки.
  • Интеграция генерации отчетов между моделями SCADE Suite и графическими спецификациями SCADE Display.
  • Интегрированное внедрение сгенерированного кода SCADE Suite и SCADE Display.

SCADE Поддержка управления жизненным циклом приложения

SCADE LifeCycle обеспечивает поддержку жизненного цикла разработки ПО человеко-машинных интерфейсов HMI в SCADE Display. Это предоставляет следующие возможности:

  • Настроить связь с системами управления требованиями и обеспечить трассируемость требований и моделей.
  • Выполнить автоматическую генерацию документации на основании модели SCADE Display.

SCADE Display Интерактивная симуляция

Разработанные модели SCADE Display могут быть промоделированы как на уровне отдельной выбранной модели интерфейса, так и на уровне всего приложения в целом. Возможности моделирования основаны на использовании исходного кода, полученного квалифицированным / сертифицированным генератором SCADE Display. Инструмент предоставляет удобную и функциональную интерактивную среду для отладки и моделирования. Среда позволяет задавать условия и точки останова в ходе выполнения приложения, а также проверять значения внутренних переменных и оценивать состояние интерфейса. Для обеспечения воспроизводимости результатов симуляции и отладки поддерживается запись и воспроизведение сценариев. Формат ASCII для сценариев позволяет легко интегрировать работы, связанные с моделированием в SCADE Display в существующие рабочие процессы.В части отладки и симуляции моделей SCADE Display предоставляет следующие возможности:

  • Интерактивное моделирование:
    • Моделирование поведения интерфейсов HMI в пошаговом или непрерывном режиме.
    • Возможность загрузки, воспроизведения и записи сценариев и создания «снимков» для восстановления.
    • Возможность работы в пакетном режиме.
    • Специальный полноэкранный режим подобный поведению дисплея целевой системы.
  • Ранняя проверка интерфейсов и символики:
    • Быстрая анимация модели с использованием простого и интуитивно понятного графического интерфейса.
    • Встроенные в модель правила анимации (отсутствие необходимости разрабатывать сложные сценарии).

SCADE Display Комплексная проверка проекта

Комплексная проверка проекта предоставляет следующие возможности:

  • Обеспечение соответствия спецификации (модели) интерфейса методологическим правилам проекта, правилам именования и правилам разработки графического дизайна на ранних этапах проектирования.
  • Автоматизация проверок наименования, графического дизайна, предложений и исправлений.
  • Вывод сообщений в текстовом или CSV-формате о предупреждениях и ошибках, обнаруженных в ходе проверки.

SCADE Display Автоматизация тестирования

Возможности разработки приложений в SCADE Display могут быть расширены за счет тестирования, обеспечиваемого SCADE Test:

  • Разработка тестовых примеров, их настройка и запуск на выполнения в среде SCADE Test
  • Разработка тестовых сценариев, задание ожидаемых результатов в виде изображений и определение зон для проверки или ожидаемых значений
  • Автоматизация сравнения фактических результатов, полученных при тестировании, с ожидаемыми результатами. Поддерживаются механизмы сравнения изображений с фиксацией результата по критерию «прошел» / «не прошел».

SCADE Display Автоматическая генерация исходного кода

Генератор кода SCADE Display KCG обеспечивает компактную и эффективную генерацию читаемого, трассируемого и портируемого исходного кода на языке ANSI C. Исходный год генерируется из спецификаций моделей человеко-машинных интерфейсов , разработанных в SCADE Display. Кодогенератор поддерживает следующие стандарты:

  • OpenGL
  • OpenGL SC 1.x, 2.0 - для систем, критичных по безопасности
  • OpenGL ES 1.1, 2.0 - для «встраиваемых» (embedded) систем

Поддержка данных стандартов обеспечивается за счет портативной библиотеки SCADE Display OGLX, поставляемой совместно с генератором кода. Сгенерированный код далее интегрируется с графическими библиотеками OpenGL, которые, как правило, являются готовым коммерческим ПО (-компонентами). SCADE Display обеспечивает также легкую интеграцию с проприетарными целевыми платформами.

  • Автоматическая генерация кода:
    • Автоматическая генерация компактного, эффективного, модульного, безопасного и платфоромонезависимого исходного кода на языке C.
    • Невозможность внесения ошибок при кодировании (отсутствие «человеческого фактора»).
    • Отсутствие необходимости выполнения низкоуровневого тестирования (разработки модульных и компонентных тестов).
  • Интеграция и внедрение исходного кода:
    • Отсутствие зависимости от целевой платформы и операционной системы.
    • Быстрое внедрение практически во все целевые платформы (мобильные устройства на базе Windows, Apple iOS и Android, «встраиваемые» целевые платформы, критичные по безопасности и т. д.).
    • Автоматическая сборка приложений HMI для персональных компьютеров / платформ под управлением Windows, Apple iOS или Android.

SCADE Поддержка квалификации и сертификации

SCADE Display является комплексным решением для разработки высоконадежного ПО, в том числе подлежащего сертификации. Решение SCADE Display специально разрабатывалось в тесном сотрудничестве с заказчиками и разработчиками систем для решения проблем связанных с разработкой приложений HMI, а также сертификационными властями для решения вопросов, связанных с прохождением сертификации /квалификации.

Генератор кода SCADE Display на языке C квалифицирован/сертифицирован по самым требовательным уровням гарантии проектирования и безопасности:

  • до уровня A согласно с DO-178C / КТ-178C
  • до уровня SIL3 согласно IEC 61508
  • до уровня ASIL D согласно ISO 26262
  • до уровня SIL 3/4 согласно EN 50128

Специальный сертификационный пакет SCADE Display (для работы по стандартам DO-178B & C, EN 50128, IEC 61508 и ISO 26262) содержит материал, подтверждающий, что генератор кода SCADE Display и библиотека OGLX были разработаны в соответствии по самым требовательным уровням гарантии проектирования и безопасности соответствующих стандартов безопасности. Данный пакет обеспечивает доступ к документации, необходимой для прохождения сертификации.

SCADE Display Связь с инструментами системного моделирования

SCADE Display легко интегрируется с решением ANSYS Twin Builder с использованием стандартов совместной симуляции FMI/FMU, что позволяет выполнять мультифизическое моделирование.

Особенности:

  • Экспорт моделей HMI в формате Functional Mock-up Unit (FMU) для связи с ANSYS Twin Builder и любыми инструментами моделирования, совместимым с FMI-интерфейсом.
  • Генерация прокси FMU для распределенного / сетевого моделирования инструментами, совместимыми с FMI-интерфейсами.
  • Поддержка стандарта FMI 2.0 для обмена моделями.

Применение SCADE Display

 SCADE Display успешно зарекомендовал себя для разработки ПО следующих систем:

  • Многофункциональные дисплеи и индикаторы.
  • Head-up дисплеи.
  • Приборная панель в автомобиле.
  • Цифровые контрольно-измерительные панели.
  • Панели управления.
  • Панели отображения параметров работоспособности гидравлических, электрических и др. систем.
  • 2-D / 3-D дисплеи симуляторов и тренажеров для водителей, пилотов, бортовых экипажей, технического и обслуживающего персонала.

... и другие системы в аэрокосмической отрасли, автомобилестроении, железнодорожном и тяжелом машиностроении и атомной энергетике.