90 Человеко- машинный интерфейс ( HMI ) в SCADA – системе
На базе операторных станций
Станция диспетчера представляет собой персональный компьютер (ПК) с адаптерами для подключения к сетям управления верхнего уровня (IndustrialIthernet). Она отличается от обычных офисных компьютерных ценой и исполнением. Системный блок к данному компьютеру мб как в настольном исполнении, так и для монтажа в стойку.
На станции оператора устанавливают программные пакеты визуализации, большинство из которых работают под управлением операционной системы типа Windows.
Существует 2 способа подключения операторных станций к системе управления:
1. Каждая операторная станция подключается к контроллерам через коммутатор:
Подключенная, таким образом, операторская станция работает независимо от других станций и называется одиночной.
Однако часто операторные станции подключают к серверу, а затем к контроллеру:
В данной схеме сервер является некоторым буфером. Он постоянно считывает данные с контроллера и представляет их по запросу операторским или клиентским станциям.
2. HDMI – на базе панели оператора
Станции оператора обычно устанавливают в централизованном диспетчерском центре, охватывающим одну технологическую линию или участок. Часто требуется предусмотреть пункты локального управления по месту. Такой подход дает персоналу работать близко к технологическому оборудованию, осуществить эффективный локальный мониторинг в процессе и управление данным процессом.
Современным решением, пришедшим на смену кнопочным, является панельное управление. Панель оператора представляет собой компактную ЭВМ со встроенным ЖК-дисплеем. Для реализации функций управления, панели управления снабжают блоками кнопочного управления или сенсорными экранами. В графическом режиме визуализации процесса она происходит с помощью различных мнемосхем, а в текстовом – в виде строк и специальных таблиц.
Типовая панель оператора представляет оператору следующие возможности:
- визуализация переменных технологического процесса
- управление и обработка аварийный сообщений, регистрация времени и даты аварийных сообщений
- ручное управление с помощью функциональных клавиш или сенсорного экрана
- возможность свободного программирования и настройка функциональных клавиш.
Аппаратная архитектура панели устроена как и у обычных ПК. Только вместо жесткого диска используется flash – память, оперативная память, а также встроенная flash – память для хранения ОС и накопления данных о технологических процессах.
Основными характеристиками панели оператора являются следующие:
1. тип и размер экрана
2. организация управления с помощью сенсорного экрана или функциональных кнопок
3. количество поддерживаемых сетевых протоколов
4. степень защиты
5. быстродействие процессора и объем flash – памяти .
Наиболее часто применяемые варианты монтажа панели оператора:
- установка целиком внутри шкафа со стеклянной дверью
- снаружи фронтальная часть панели, врез шкафа.
91. Основные механизмы разработки информации
А) Визуализация функционирования объектов управление на базе мнемосхемы
Мнемосхема – наглядное графическое изображение технологического процесса вместе со средствами контроля и управления. Она – важный источник информации о характере, структуре связи и текущем значении переменных процесса; в том числе и с выявлением различных нарушений технологических режимов.
Технологическая схема позволяет технологу-оператору:
Облегчить запоминание хода процесса, поиск и нахождение определенной информации о нём, назначении устройство, оперативно принимать правильное решение.
Реализовать адекватную способность управления объектом при различных режимах работы.
Все SCADA-системы имеют в составе средства, позволяющие создавать как статистические элементы мнемосхем (контурные изображения) аппаратов, трубопроводов, так и оживлять (анимировать) их.
В состав средств графики входят:
Готовые библиотеки типовых графических элементов: аппаратов, механизмов, машин, трубопроводов и т.д., - а также изображения средств контроля и управления (табло, указатели, различные переключатели, кнопки, клапаны и т.д.)
Наборы графических примитивов: линии, прямоугольники, эллипсы, различные кривые.
При построении мнемосхемы: Вначале осуществляется прорисовка статического процесса в рабочем окне
Придание статическому изображению динамики – анимация элементов
При изменении значений технологических параметров изображения объектов, т.е. при изменении технологических режимов работы аппарата, переменные процесса меняют свои значения.
Предусмотрен непосредственный ввод переменных процессов, например: смена задания цифрами, управление процессами с помощью кнопок и переключателей.
С помощью кнопок так же можно выполнять выключение/ переключение/ пуск/ остановка данного агрегата.
Принципы построение мнемосхем:
Лаконичность и наглядность (простая, т.е. контуры аппаратов должны быть приближены к виду в реальности).
Схемы не должны содержать второстепенных элементов, на ней должны отражаться линии, но адекватное для контроля и управления количество переменных и органов управления.
Должен быть обеспечен визуальный акцент элементов контроля и управления, т.е. должны быть выделены элементы, существенные для оценки действующих параметров процесса и необходимые для воздействия на управляемые объекты.
Должен быть произведен учет человеческого фактора, т.е. мнемосхема должна разрабатываться и совершенствоваться с учётом мнения эксплуатационного персонала.