Разработка автоматизированных систем управления

Самостоятельная разработка и наладка программного кода системы управления позволяет мне выполнить автоматизацию максимально эффективно.

В процессе разработки автоматизированной системы управления технологическими процессами, промышленным оборудованием и инженерными системами я могу выделить следующие основные этапы:

  • Выпуск проектной и рабочей документации
  • Сборка шкафов управления
  • Разработка программного проекта
  • Монтажные и пуско-наладочные работы
  • Выпуск эксплуатационной документации
  • Обучение персонала и сопровождение

Объем и необходимость выполнения каждого отдельного этапа зависит от условий внедрения автоматики и согласовывается с Заказчиком индивидуально.

Выпуск принципиальной электрической схемы является обязательным условием для внедрения автоматизированной системы управления. По электрической схеме я собираю шкафы управления, подключаю полевое оборудование, программирую таблицы входов/выходов управляющего контроллера.

Программирование управляющего контроллера

В качестве управляющего контроллера я рекомендую применять решения SIEMENS. Это оптимальное сочетание надежности и стоимости, что подтверждается популярностью этого оборудования в мировой промышленности.

После разработки и внедрения системы автоматизации я передаю программный проект Заказчику в исходном коде с комментариями структуры данных, блоков и отдельных переменных. Это упрощает поддержку и развитие системы автоматизации и предоставляет Заказчику полную независимость от разработчика.

Программирование автоматизированного рабочего места оператора

Автоматизированное рабочее место оператора должно быть удобным. Из этих соображений при разработке интерфейсов СКАДА-систем и мнемосхем панелей операторов я руководствуюсь несколькими правилами.

Для большинства технологических процессов на мнемосхеме важно отображение схемы движения сырья и готовой продукции относительно оборудования и транспортных систем — конвейеров, цепных и ленточных транспортеров, норий, рольгангов, подъемного оборудования и пр.

Для процессов сушки и пневмотранспорта отдельными стрелками показываются направления движения воздушных транспортных потоков, топочных газов, сушильного агента и пр. Индикация технологических параметров может быть отображена рядом со стрелкой направления потока.

Работу с уставками технологического процесса рационально вынести на отдельную страницу для ограничения доступа к редактированию этих параметров оперативным персоналом. Например, если уставки и аварийные диапазоны может изменить только технолог.

В СКАДА-системах удобно применять графики. Инструменты масштабирования, просмотра ретроспективных данных и объединения нескольких графиков на одном экране облегчают аналитический аппарат и позволяют наглядно выявлять проблемы отдельных контуров управления.

Журналы сообщений работают в фоновом режиме и могут пригодится при поиске и устранении проблем, возникающих в ходе работы системы автоматизации. Это журналы аварийных сообщений, сообщений о выходе параметров за предупредительные границы, записи регистрации и действий операторов и т.п.

Эргономика автоматизированного рабочего места оператора

Главная страница мнемосхемы отражает общую картину состояния системы автоматизации отдельных объектов и участков. Сюда выводится только критически важная информация или отклонения от нормы. Здесь можно настроить наблюдение за состоянием основного оборудования, КИПиА, значениями технических параметров в режиме реального времени.

С главной страницы ведут ссылки на подстраницы, соответствующие отдельным участкам. Условные знаки мнемосхемы не имеют прямого непосредственного внешнего сходства, но создают зрительные ассоциации с отображаемыми объектами и процессами.

Для удобства работы обслуживающего персонала важен оптимальный выбор форм и цветовых схем используемых символов. При проектировании контуров учитывается принцип минимизации пересечений, чтобы не затруднять чтение схем. Повышенные требования предъявляются к символам, сигнализирующим выход за пределы норм и аварийные состояния оборудования.

Правила разработки простого, интуитивного интерфейса:

  • простота, отсутствие лишних отвлекающих элементов, краткость;
  • обобщение несущественных и выделение существенных управляемых объектов;
  • выделение существенных объектов размерами, формой или цветом;
  • обособление независимых участков объекта управления и мониторинга друг от друга;
  • соотнесение пространственного расположения объектов на схеме и в реальности;
  • применение интуитивных ассоциаций, понятных буквенных обозначений.

В процессе работы СКАДА-система является для оператора основным источником данных о текущем состоянии энергоснабжения, технических параметров, нарушений режимов и аварий. Интерфейс оператора наглядно отображает структуру системы, упрощает оператору запоминание оборудования, связей, контрольно-измерительных приборов.

На экране автоматизированного рабочего места оператора отражается основное технологическое оборудование (исполнительные механизмы, вентиляторы, компрессоры, парогенераторы, накопительные емкости, насосное оборудование, трубопроводы и пр.), сигналы, состояние регулирующих органов (задвижки, краны, клапаны), КИПиА (расходомеры, датчики температуры и давления, уровнемеры и пр.).

Для удобства работы оперативного персонала при разработке мнемосхем я использую интуитивную систему индикации и световой подсветки. Мнемосхема, имеющая множество объектов различных функциональных назначений, подвергает зрительную систему оператора большой нагрузке. В таких случаях в больших количествах не допускается использование ярких цветов, которые быстро утомляют глаза. В качестве фона выбирается серый, полунасыщенный цвет среднего спектра.

зеленый цвет — оборудование в норме, внешний вид на мнемосхеме не выделяется и не привлекает внимание оперативного персонала;

желтый цвет — показатели работы оборудование за пределами нормы, но критический уровень не достигнут, оперативному персоналу следует обратить внимание и устранить причины выхода показателя за пределы;

красный цвет — аварийное состояние оборудования, достигнут критически уровень, оперативному персоналу следует принять экстренные меры по отключению и действовать согласно должностных инструкций;

серый цвет — оборудование остановлено, неактивно, выведено из рабочего цикла. Отсутствует электроснабжение.

Вспомогательный и справочный материал располагается на последней информационной странице, с расшифровкой всех условных обозначений, цветовых маркировок, легенд и пр.

Контакты:

Раб. тел/факс: (812) 493-20-71
Моб. тел.: +7(921) 943-12-26
WhatsApp: +7(921) 943-12-26
Электронная почта: info@vritm.ru