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.
- 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 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 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 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.
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).
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.
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».
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 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 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.