Normas SCADA

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3.5.3

Norma ISO 9241

La norma UNE-EN ISO 9241, en su parte 10, Principios de diálogo , trata el diseño ergonómico de programas para equipos con Pantallas de Visualización de Datos. Enumera una serie de ideas que se pretende sirvan de guía a la hora de realizar el planteamiento y desarrollo de las interfases gráficas: 1.

La aplicación debe estar adaptada a la tarea para la cual se ha diseñado; el diálogo con el usuario debe ser limpio, presentando y exigiendo solamente la información estrictamente necesaria. 2. La aplicación debe informar del progreso al interlocutor de forma comprensible para éste (auto descriptividad). 3. La aplicación debe poder adaptarse al nivel de capacitación capacitaci ón del usuario. 4. La aplicación debe ser controlable por el usuario, no al revés. 5. Las respuestas de la interfase deben ser coherentes y adaptadas al nivel de capacitación del usuario. 6. La aplicación debería ser tolerante a fallos y con herramientas de corrección automáticas. 7. Debería ser clara y sencilla sencilla de de utilizar. utilizar. El objetivo a conseguir queda definido por los siguientes principios, ilustrando lo que le pasa a una ventana informativa de una aplicación de visualización: -

Tener un aspecto coherente , que responda a las expectativas del usuario y agilice las respuestas.

Fig. 3.30 Principio de Coherencia.

Evidentemente, la figura de la izquierda es, cuando menos, chocante, diferente a lo que estamos acostumbrados a ver. En la figura derecha ya nos encontramos los botones donde deberían estar (porque estamos acostumbrados a leer de arriba abajo y de izquierda a derecha). -

Dar indicaciones con claridad , para proporcionar una asimilación correcta.

Fig. 3.31 Claridad en el diálogo.

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La figura de la izquierda es habitual en muchos programas, lo único claro es que ha pasado algo (¿quién se atreve a pulsar SI?). Afortunadamente en la figura derecha ya nos han traducido parte de la información, ya sabemos algo más. -

Ser comprensible, mediante la presentación de información inteligible.

Fig. 3.32 Información comprensible.

 Ahora ya sabemos lo que ocurre, pero no lo que podemos hacer. SALIR nos indica que sobre lo que ha ocurrido no tenemos elección. -

Ser concisa, evitar informaciones superfluas.

Fig. 3.33 Información concisa.

Si evitamos explicaciones innecesarias, la información es más clara. -

Aportar detectabilidad , presentando una interfase atrayente.

Fig. 3.34 Información amigable.

La información ya es útil y, además, agradable a la vista, proporcionando datos accesorios (el candado ya da una idea del tipo de problema, no hace falta leer el texto). -

Aportar discriminabilidad , información.

mediante

la

presentación

adecuada

de

la

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Fig. 3.35 Información adecuada.

La ventana de diálogo da información concreta de la causa del problema. Ahora el usuario ya sabe lo que debe hacer para remediar la situación.

3.5.4

Elementos gráficos

Teniendo en cuenta los principios contemplados en las actuales normativas, se cuenta con una serie de directrices que serán de utilidad a la hora de diseñar aplicaciones de visualización.

3.5.4.1

El color de las pantallas

El color de las pantallas se debe tener en cuenta, los colores de fondo también tienen su importancia. Las grandes áreas de pantalla vacías deberían rellenarse con colores neutros para no forzar la vista con contrastes excesivos. Es aconsejable que todas las pantallas de una misma categoría tengan el mismo color de fondo, llegando incluso a crear una respuesta automática en el usuario. Por ejemplo, si todas las pantallas de alarmas tienen el mismo color de fondo, bastará echar un vistazo al monitor para saber si algo va mal sin necesidad de leer el contenido. Fig. 3.36 Relleno de fondos (Molino hecho con WinCC , Siemens)

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-

El uso de colores de muy alto contraste puede convertir una ventana de la aplicación en incómoda o casi ilegible. Por ejemplo, ciertas combinaciones de tonos azules y verdes pueden dar resultados explosivos.

-

Los colores extremos del espectro (rojo y azul) no deberían aparecer simultáneamente en pantalla, pues someten los ojos a esfuerzos excesivos de acomodación y provocan efectos indeseables de profundidad.

-

No hay que utilizar más colores de los necesarios, no es conveniente convertir las pantallas en ejercicios de diseño gráfico, lo único que consiguen son pantallas vistosas, pero poco prácticas.

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Fig. 3.37 Paletas reducidas (WinCC , Siemens).

3.5.4.2

El fondo de pantalla

Generalmente, el primer paso de diseño de la aplicación es colocar un sinóptico de la instalación en la pantalla para que el usuario se haga una rápida imagen de conjunto y sepa donde se halla cada componente y cómo está estructurado el proceso. Es aconsejable mantener el sinóptico de cada pantalla lo más simple posible, con la información indispensable a la vista. Siempre es tentador colocar fotografías como fondo de pantalla pero, generalmente, solo contribuyen a llenar de colores la misma y hacer más difícil el diseño gráfico. Costará lograr un contraste adecuado para que los elementos que colocaremos encima de la fotografía sean bien visibles.

Fig. 3.38 Fondo real con superposiciones (WinCC , Siemens).

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Deberíamos poner fotografías sólo si es absolutamente necesario y si éstas son de alta calidad. Otra posibilidad es utilizar librerías de elementos gráficos, donde podemos encontrar prácticamente de todo y será posible pintar cualquier instalación que se nos ocurra. 3.5.4.3

Ubicación de elementos

Cuando miramos una pantalla, la leemos de forma similar a la página de un diario, con la salvedad de que no tenemos la pauta de lectura (las líneas) que nos guíe a través de la misma. Comenzamos a leer la pantalla por la parte superior izquierda, y vamos bajando hacia la derecha de forma cada vez más acusada. ¿Se ha fijado el lector que, casi siempre, miramos primero a la zona superior de la pantalla? Considerando esta pauta de comportamiento, tenemos ya una idea de cómo se pueden distribuir las zonas de influencia de la pantalla (Si, por supuesto, cada uno los acabará poniendo donde le venga en gana)

Fig. 3.39 Zonas de pantalla recomendadas.

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Los elementos importantes, tales como alarmas o estados operativos, deben gozar de posiciones privilegiadas en pantalla, en los márgenes superior o inferior preferentemente. La información en pantalla debe ser siempre la justa y necesaria, los datos extra deben aparecer sólo si se los requiere (es mejor asignarlos a botones que abran pantallas).

-

Los saltos a otras pantallas, desde la pantalla en la cual estamos trabajando, pueden confundir. Utilice siempre una forma clara de volver atrás, tal como un botón “Volver” colocado en todas las pantallas, preferiblemente en el mismo sitio.

-

Los elementos que aparecen en las pantallas, deben aparecer de forma lógica y ordenada. De nada sirve reservar una zona de pantalla para presentar

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información importante (por ejemplo, alarmas) si puede aparecer en cualquier momento una ventana emergente ( popup window ) que nos oculte los datos.

Fig. 3.40 Asignación de zonas de pantalla (Festo)

En la imagen, un sinóptico de una estación de almacenado de una Célula de Fabricación Flexible, de la empresa Festo Pneumatic, realizada con Intouch, intenta reflejar la idea de zonas de pantalla: -

-

En la parte inferior se encuentran los botones de navegación que permiten acceder a las diferentes pantallas de la aplicación. Los botones aparecerán siempre en la misma posición en todas las pantallas de la aplicación. De izquierda a derecha: Home-Configuración-Información Alarmas-Ayuda-Producción-Comunicaciones-Sistema General de Transporte -Salida En la zona derecha de la pantalla encontramos la información relevante del estado de funcionamiento de la estación. En la zona izquierda aparece un dibujo de la estación que muestra los detalles más importantes de la misma.

Para facilitar la percepción, interpretación y asimilación de los datos, podemos seguir dos principios básicos de la conducta humana: -  - 

Proximidad Similitud

 Al agrupar elementos, inconscientemente tendemos a relacionarlos, considerando entonces que mantienen relación funcional entre ellos. Por el principio de Proximidad, los elementos cercanos en el espacio se consideran agrupados.

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Sistemas SCADA En la figura siguiente se puede observar que, a la izquierda, los botones no presentan ninguna organización aparente, por lo cual, el operador de la máquina deberá interpretar primero el significado de cada botón, y discriminar entonces la función que desempeña.

Fig. 3.41 Agrupamiento como discriminador funcional.

En la parte derecha se distinguen claramente cuatro grupos de pulsadores sin necesidad de elementos gráficos divisorios.

Fig. 3.42 Agrupamientos en la Célula MPS2000 (Festo).

Esta técnica puede completarse con características gráficas complementarias, tales como colores, líneas o formas. Utilice marcos o cajas siempre que ello ayude a mejorar la discriminación por funciones. En la figura se puede observar una pantalla que representa los principales parámetros de cinco estaciones de una Célula de Fabricación Flexible de Festo. La disposición de los elementos en pantalla agrupa directamente los elementos de cada estación de la Célula en sentido horizontal.

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 Agrupe los controles de forma lógica y asigne zonas de trabajo a las pantallas. El principio de similitud hace que asignemos automáticamente funciones similares a elementos parecidos. Los elementos similares dan sensación de agrupamiento. En la figura se observa que las indicaciones HABILITAR y ACTIVAR sólo aparecen a la derecha del agrupamiento. Por similitud, sabremos que el resto de botones de igual forma tendrán funciones similares.

Fig. 3.43 Agrupamiento por similitud.

Evitar las distribuciones uniformes y espaciar los elementos mejora la discriminación de tareas.

3.5.4.4

Dibujar objetos

Los colores de los elementos representados en pantalla deberían dar información por sí mismos, a ser posible de tipo cualitativo, utilizándolos como sistemas redundantes (por ejemplo, rojo = problemas). -

Los colores de los dibujos en pantalla deberían ser de la misma intensidad, evitando los colores intensos; los colores suaves no distraen la atención del resto de la pantalla. Fig. 3.44 Contrastado mediante la línea de perfil. El ojo permite determinar con precisión las diferencias de luminosidad, por lo cual un objeto en pantalla se verá más claro si enmarcamos en negro sus contornos.

Podemos representar los elementos de pantalla como nos venga en gana. De un esquema de líneas de flujo adornado con cuatro cifras, podemos llegar a una representación en tres Fig. 3.45 Perfilado de objetos. dimensiones de una planta con todo lujo de detalles. El caso típico es el de los depósitos en tres dimensiones, con la rotura que permite ver el nivel de llenado de cada uno de forma gráfica.

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Fig. 3.46 Varios estilos de representación (WinCC , Siemens).

 Aquí vemos que los resultados pueden llegar a ser realmente espectaculares, como el depósito de la derecha, en la figura anterior, con representación en 3D. 3.5.4.5

El cuadro sinóptico

 A la hora de representar la planta en pantalla es recomendable ser minimalista, y evitar cualquier tentación de realismo, no es práctico y consume mucho tiempo, o lo que es lo mismo, incrementa los costes. En la primera figura se puede observar un diseño de un sistema de bombeo aceptable.

Fig. 3.47 Diseño aceptable.

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Los rasgos más destacados podrían ser: -

Los colores indican el estado de los equipos (verde = parado, rojo = marcha). El equilibrio de colores pretende mostrar una imagen suave, sin brusquedades. Cada depósito tiene una identificación numérica y funcional. Los puntos de entrada y salida de proceso están convenientemente identificados. La distribución en pantalla intenta reflejar la realidad, dentro de lo posible. Los botones están agrupados en una zona común. Un indicador en zona preferente refleja el estado del sistema (alarmas). Los depósitos tienen una indicación gráfica de nivel de llenado. Las indicaciones numéricas, alineadas, dan la información de forma cómoda.

Y en la siguiente figura aparece la misma versión de instalación, aunque no lo parezca:

Fig. 3.48 Diseño “menos” aceptable. -

En cuanto a los colores, no siguen ningún principio humanitario. Los depósitos tienen solamente identificación numérica y son mudos. Los puntos de entrada y salida de proceso no son claros. Esta distribución parece que intenta reflejar, de forma práctica, la teoría del caos. Los botones están en algún sitio de la pantalla. Las indicaciones numéricas no son asimilables a primera vista.

En la figura siguiente podemos ver una pantalla de interfase de un equipo compresor con información que no es fácilmente visible para un usuario poco experimentado y que presenta, a primera vista, un exceso de información gráfica en forma de etiquetas de componentes. Estas etiquetas podrían asociarse a una condición de visibilidad, de manera que aparezcan a requerimiento del operador de la instalación, quedando entonces la pantalla despejada.

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Fig. 3.49 Interfase poco intuitiva (WinCC , Siemens).

En la figura siguiente se observa un monitor de estado de las luces de balizamiento de un aeropuerto. En pantalla aparece la información necesaria para conocer el estado operativo de las mismas con un simple vistazo.

Fig. 3.50 Pantalla limpia (WinCC , Siemens).

En el esquema de una instalación de calderería, podemos representar una pequeña parte de la misma para no saturar la pantalla, indicando las conexiones que salen de pantalla. Mediante el denominado Principio de Cierre, el usuario puede hacerse una imagen mental del resto de la instalación.

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