All_diplom_reliz (707985), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рис. 7.1. Обзорное меню

Мнемосхема

Для визуализации состояния технологического оборудования и отображения текущих значений контролируемых параметров используется мнемосхема, индицируемая на экране монитора (рис. 7.2). Блок-диаграмма приведена в приложении 9. Наряду с виртуальной панелью контроля и управления мнемосхема предназначена для использования операторами-технологами в качестве основного средства контроля и управления технологическим процессом.

Рис. 7.2. Мнемосхема стадии стерилизации биореактора

На мнемосхеме в реальном масштабе времени отображается ход технологического процесса, а использование объемных изображений элементов мнемосхемы, максимально приближенных к виду реальных конструкций технологического оборудования, облегчает работу оператора и обеспечивает хорошее восприятие им фактического состояния управляемого в дистанционном режиме оборудования.

Мнемосхема САУ стадии стерилизации повторяет с некоторыми особенностями функциональную схему автоматизации, содержит основное технологическое оборудование и направления движения материальных потоков, отражает принципиальную схему КИПиА с одновременной индикацией в цифровой форме:

• значений контролируемых и регулируемых технологических параметров;

• значений сигналов, характеризующих действительное состояние двухпозиционных, исполнительных механизмов (клапанов, насосов);

• состояния (ВКЛ/ВЫКЛ) различного электротехнического оборудования;

• состояние технологического параметра относительно технологических и аварийных регламентных значений;

• для отсечного клапана выводится текстовая индикация состояния клапана по управляющему сигналу.

Наибольшее внимание на мнемосхеме уделяется запорно-регулирующей арматуре, а также позициям, на которых установлены датчики технологического процесса.

Статические элементы мнемосхемы изображаются в виде объемных фигур светло-серого цвета с текстовыми подписями, даны названия и направления массовых потоков (пар, стерильный воздух и др.).

Элементы, участвующие в автоматизации: трубопроводы, запорно-регулирующая арматура, – сделаны динамическими объектами, свойства которых (видимость, цвет, анимированные возможности) меняются в соответствии с выполняемыми операциями процесса.

По данной мнемосхеме осуществляется контроль за следующими параметрами технологического процесса:

• температура среды внутри ферментера;

• температура на выходном штуцере ферментера;

• давление внутри ферментера;

• уровень среды в ферментере.

Для этого в оформлении мнемосхемы присутствуют динамические элементы индикаторы физических параметров процесса, связанные с соответствующими технологическими параметрами:

• индикатор температуры среды внутри ферментера;

• индикатор температуры на выходном штуцере ферментера;

• стрелочный индикатор давления внутри ферментера;

• индикатор уровня среды в ферментере.

Формат отображения информации и оформление индикаторов в определенной степени аналогичен внешнему виду показывающих приборов обычного типа (манометр, термометр).

Другими динамическими элементами мнемосхемы являются запорно-регулирующая арматура и трубопроводная обвязка:

• открытые клапаны и работающие насосы подсвечиваются зеленым цветом, закрытые клапаны и неработающие насосы подсвечиваются красным цветом;

• трубопроводная обвязка, при прохождении материального потока, меняет цвет с нейтрального серого на цвет, определенный в соответствии с ГОСТ 14202-69 («Трубопроводы промышленный предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки» см. табл. 7.1).

Основные материально–технические потоки отображаются следующими цветами (табл. 1).

Таблица 7.1

Цвета материально-технических потоков

Виртуальная панель контроля и управления

Виртуальная панель контроля и управления наряду с указанной выше мнемосхемой является основным средством операторов при контроле и управлении технологическим процессом.

Виртуальная панель контроля и управления построена из следующих отдельных программных блоков:

• блок управления;

• блок индикаторов;

• блок состояния клапанов и насосов;

С помощью блока управления оператор осуществляет запуск стадии

стерилизации, контролирует течение процесса, может приостанавливать и возобновлять процесс с выбранной операции. Для этого в данном блоке присутствуют кнопки: «Старт», «Стоп», «Старт с операции», а также индикатор «Процесс».

С помощью переключателя «Доступ к ручному управлению» можно переводить клапаны и насосы в режим ручного управления (управление осуществляется кнопками блока состояния клапанов и насосов).

Кроме этого блок управления содержит индикаторы тревог и аварийных ситуаций:

 HH: верхняя аварийная граница;

 H: верхняя технологическая граница;

 L: нижняя технологическая граница;

 LL: нижняя аварийная граница.

Также на блоке управления присутствует цифровой индикатор индекса текущей операции и текстовое поле, в котором отображается комментарий к текущей операции.

Другим блоком является блок индикаторов. Формат отображения информации на нем аналогичен формату отображения технологических параметров на мнемосхеме стадии стерилизации. По данному блоку осуществляется контроль за следующими параметрами:

• температура среды внутри ферментера;

• температура на выходном штуцере ферментера;

• давление внутри ферментера;

• уровень среды в ферментере.

Для каждого параметра, кроме отображения в цифровом и графическом виде его текущего значения, предусмотрены индикаторы состояния связанных с ним характеристик. Например, выход значений параметра за технологические или аварийный границы: LL, L, H, HH индикатор рабочего состояния датчиков.

Следующий блок - блок состояния клапанов и насосов.

Блок представляет собой группу индикаторов и элементов управления состоянием запорно-регулирующий арматуры (кнопок).

В автоматическом режиме стерилизации каждый индикатор информирует о технологическом состояния соответствующего исполнительного механизма.

В ручном режиме стерилизации контролируется состояние отдельных клапанов и насосов. Нажатием соответствующей кнопки производится изменение технологического состояния исполнительного механизма, а индикатор показывает фактическое состояние этого клапана или насоса. В правом верхнем углу каждого индикатора технологического состояния запорно-регулирующей арматуры присутствует индикаторы рабочего состояния соответствующего элемента.

Виртуальная панель контроля и управления обеспечивает быстрое обучение оператора и простоту формирования команд управления оборудованием в дистанционном режиме. Экран виртуальной панели контроля и управления стадией стерилизации показан на рис. 7.3. Блок-диаграмма приведена в приложении 10.

Рис 7.3. Виртуальная панель контроля и управления

Окно трендов стадии стерилизации

На панели трендов стадии стерилизации в реальном времени идет отображения значений технологических параметров. Широкие возможности LabVIEW позволяют использовать мощные средства обработки и визуализации для предоставления оператору технологической информации в виде графиков и диаграмм (трендов).

Все технологические параметры, относящиеся к стадии стерилизации, разделены на группы, отображаемые на соответствующих трендах (графиках значений технологических параметров на определенном прошедшем интервале времени). Эти группы объединяют сходные по свойствам технологические параметры (например, все дискретные сигналы).

Оператор имеет возможность считывать все значения параметров и определять краткосрочную тенденцию их развития в текущий момент времени.

Тренды, расположенные в верхней части панели трендов (Тренд1, Тренд2, Тренд3) отображают состояние непрерывных (аналоговых) технологических параметров (температура, давление, уровень жидкости).

В нижней части панели находится тренд группы дискретных параметров, фиксирующий состояния клапанов и насосов, участвующих в стадии стерилизации (открыт/закрыт, включен/выключен). На этой диаграмме отображается циклограмма стадии стерилизации (графическое изображение состояний исполнительных механизмов во времени).

Каждый тренд имеет название и поле, содержащее технологические наименование параметров и используемые цвета и стили отображения.

Для удобства оператора тренды могут легко настраиваться на различные диапазоны временных осей и амплитуды изменения технологических параметров. Можно организовать отображение информации с абсолютными или относительными временными шкалами, просматривать исторические данные (ограничивающиеся размером буфера графических данных). Легко поддаются настройке свойства линий отображения (толщина, цвет, форма и др.). Экран окна трендов стадии стерилизации изображен на рис. 7.4. Блок-диаграмма приведена в приложении 11.

Рис. 7.4. Окно трендов стадии стерилизации

Окно событий

Окно событий предоставляет оператору информацию о ходе технологического процесса путем отображения различных событиях, связанных с течением стадии стерилизации: сообщения об изменении состояния элементов запорно-регулирующей арматуры; тревоги, связанные с достижением технологическими параметрами границ допустимых значений; аварии, вызванные поломками или сбоями в функционировании технологического оборудования.

Окно событий включает следующие элементы:

• таблица регистрации тревог;

• таблица регистрации история событий, тревог;

• кнопка подтверждения тревоги;

• панель расшифровки цветовой маркировки событий.

Экран окна событий изображен на рис. 7.5. Блок-диаграмма приведена в приложении 12.

Рис. 7.5. Окно событий

Системой регистрации тревог фиксируются нарушений и отклонения от заданных значений параметров технологического производства

Информация о нарушениях и отклонениях отображается на экране дисплея рабочей станции в специальной таблице, постоянно обновляемой по мере поступления новых сообщений окна - «Тревоги (Alarms)» в форме построчных записей.

При нарушении работы или отклонений технологических параметров от регламента в таблице регистрации тревог появляется соответствующая запись, помеченная красным цветом, при этом окно событий автоматически выводится на экран. Параметр регистрируется при наличии хотя бы одной из уставок, например L; LL; H; HH.

В строке каждого сообщения указывается:

• дату и время регистрации сообщения;

• идентификатор отклонившегося параметра;

• значение параметра в момент регистрации тревоги;

• статус, приоритет, порог срабатывания тревоги;

• событие в текстовой форме.

Эти характеристики записи выводятся в соответствующих столбцах таблицы.

После возникновение тревоги оператору, в соответствии с настройками системы регистрации тревог для данного события, будет предложено подтвердить факт тревоги с помощью кнопки подтверждения тревог, либо ожидать автоматического подтверждения тревоги после нормализации вызвавшего тревогу параметра.

Новые записи в таблице регистрации тревог подсвечивается красным цветом, при подтверждении оператором факта тревоги (или автоподтверждении) цвет записи меняет на желтый, при возвращении технологического параметра в рамки регламента цвет записи меняется на зеленый и запись пропадает. При нормализации технологического параметра до подтверждения тревоги оператором цвет записи меняется на зеленый, после ручного подтверждения запись пропадает.

Таблица регистрации тревог содержит только оперативную динамически обновляемую информацию.

Другой таблицей, в которой сохраняются записи всех событий, связанных с развитием и устранением тревог, является таблица регистрации история событий, тревог.

Форма представления информации в этой таблице во многом аналогична таблице регистрации тревог. Отличие заключается в том, что все события фиксируются в виде новых записей, добавляемых в начало таблицы, кроме того, таблица регистрации история событий содержит дополнительные столбцы, включающие идентификатор оператора, и описание группы данного технологического параметра. Кроме регистрации нарушений и отклонений технологических параметров в таблице фиксируются двоичные событий (типа вкл./выкл. или открыт/закрыт), действий оператора-технолога, аварийные ситуаций.

Данный протокол может включать более 100 сообщений. При необходимости таблица эта может быть распечатана в форме протокола нарушений и отклонений.

Характеристики

Список файлов реферата