Інші функції SCADA/HMI

Формування звітів

Для аналізу подій та тривог, тенденції зміни технологічних параметрів протягом певного часу можна скористатися відповідними переглядачами. Крім виведення на екран, вони дають змогу виводити тренди та журнали на принтер. Не дивлячись на те, що в цей спосіб можна вивести багато потрібної і детальної інформації, вона не достатньо оброблена для отримання загальних показників ефективності роботи процесу чи установки. Для виведення загальних показників використовують звіти.

Звіт (Report) – це документ, сформований на основі визначеної для нього форми та статистично оброблених активних чи історичних даних. У формі звіту визначається розміщення та призначення полів, а при генеруванні звіту ці поля заповнюються конкретними значеннями. Крім полів, вміст яких залежить від даних, форма звіту може вміщувати статичну графічну та текстову інформацію.

На рис.31 показано приклад звіту, в якому, починаючи з початку місяця вказуються сумарні добові та місячні величини споживання теплоенергії, середньодобові значення температур та кількість годин напрацювання за добу. Слід звернути увагу, що у звітах, як правило, використовуються не миттєві значення параметрів (які дають тренди чи журнали), а статистично оброблені за певний звітний період часу дані (наприклад, за добу, місяць, рік). Тому для звіту необхідна серйозне статистичне оброблення історичних даних, що потребує від розробника високої кваліфікації програміста, а від середовища розробки – додаткових функціональних можливостей. Як правило, засоби SCADA/HMI мають досить обмежені можливості для роботи зі звітами, тому для складних звітів необхідно додаткове спеціалізоване програмне забезпечення або модулі класу MES.

Звіти можуть генеруватися автоматично (в разі виникнення події чи тривоги, або періодично в указаний астрономічний час) або за запитом оператора. Це може бути віддрукований документ, файл формату PDF, RTF, TXT, CSV, HTML сторінка, або таблиця Excel чи якоїсь бази даних. Звіти у вигляді текстових документів насамперед цікавлять керівний персонал, якому вони потрібні для аналізу технологічного процесу. Електронні таблиці потрібні для ведення автоматизованого загальновиробничого обліку (наприклад, передача на рівень управління виробництвом та підприємством). Наприклад, кількість спожитої теплоенергії може бути використано для розрахунку собівартості продукції.

Рис. 31. Приклад звіту

Управління рецептами

У найпростішому випадку, рецепт (recipe) – це сукупність технологічних параметрів, які зчитуються, записуються, зберігаються як єдине ціле. Рецепти дають можливість оператору зберегти в системі задані значення певних технологічних параметрів для приготування конкретного продукту. Враховуючи, що одне й те саме обладнання може використовуватись для приготування різного виду продукту, підсистема управління рецептами може значно допомогти в цьому.

Наприклад, технолог може змінити значення уставок температур у програмі варіння пива і зберегти його в системі під новим іменем рецепта (рис.32). Якщо виникає необхідність зварити пиво за даним рецептом, то оператор просто вибирає його і відправляє на запис у контролер. Іншими словами, в контролер будуть записані всі значення змінних, які вказані у вибраному рецепті.

Підсистема управління рецептами, як правило, надає такі можливості:

• створювати нові рецепти, добавляти в них технологічні параметри (змінні), вказувати їх значення;
• редагувати існуючі рецепти;
• відправляти рецепт на запис у контролер;
• зчитувати значення параметрів рецепта з контролера;
• зберігати рецепти на диску.

Рецепти можуть також використовуватися для збереження конфігураційних параметрів механізмів, налаштувань регуляторів, тощо. Слід зауважити, що підсистема управління рецептами не є обов’язковою складовою SCADA/HMI, що треба мати на увазі при виборі середовища розробки та виконання.

Рис. 32. Приклад сторінки управління рецептами (SCADA Zenon)

Більш потужні механізми надають рецепти (Batch Recipe), що реалізовані на базі стандарту ISA-88. Вони накладають певні вимоги до реалізації системи керування і надають можливість технологу створювати не тільки параметри рецепту, а і саму технологічну «програму» приготування продукту. Для створення та управління такими рецептами використовуються спеціальні модулі SCADA або навіть програмні пакети. Більш детально про Batch Recipe Ви можете дізнатися, перейшовши за посиланням.  

Планувальники

Для ряду об’єктів повинно бути передбачене управління установками згідно з календарним графіком та астрономічним часом. Наприклад, у ряді систем управління водо- та теплопостачання необхідно забезпечити вмикання та вимикання насосів згідно з встановленим графіком. У цьому випадку можна скористатися спеціальними підсистемами SCADA/HMI, які називаються планувальниками (Scheduler). На рис.33 показано приклад сторінки налаштування планувальника, де оператор може створювати нові плани (процес-плани). У цих процес-планах на заданий час кожного дня тижня можна добавляти дії над дискретними змінними (включення/відключення), аналоговими змінними (запис вказаного значення), додаткові функції (наприклад, запуск скрипту).

Слід розуміти, що логіка управління процесом, у тому числі включення та відключення обладнання, формування завдань залежно від часу тощо, як правило, реалізується в контролері. Однак, коли необхідна гнучкість в таких налаштуваннях, як зміна часу, добавка нового обладнання в план управління, створення нового плану, реалізувати це без планувальника можливо тільки через ручне управління. Крім того, функції планувальника доступні не в усіх системах SCADA/HMI, а отже, потребує додаткових фінансових затрат, більше часу та вищої компетенції розробника.

Рис.33. Приклад сторінки налаштування планувальника (SCADA Zenon)

Система розмежування доступу

Доступ до автоматизованої системи управління технологічним процесом можуть мати:

-        оператори процесу, до функцій яких входить контроль за процесом, зміна уставок, внесення керуючих дій у ручному режимі;

-        технологи, до функцій яких входить визначення технологічних параметрів процесу, аналіз;

-        працівники служб експлуатації, до функцій яких входить контроль за правильністю роботи обладнання, налаштування контурів управління, діагностування та конфігурування пристроїв;

-        інші працівники підприємства, яким потрібна певна інформація про стан процесу.

Це означає, що автоматизованим робочим місцем можуть користуватися декілька операторів для виконання різних функцій. Треба чітко розуміти, що, згідно з організаційною структурою, працівник служби КВПіА, як правило, не має права змінювати уставку чи закривати клапани, оскільки за це відповідає оператор. З іншого боку, оператор не має права змінювати налаштування регуляторів, бо це не в його компетенції. Таким чином, виникає завдання розмежування доступу до сторінок та елементів SCADA/HMI. У більшості випадків для цього використовуються механізми, що ґрунтуються на системі аутентифікації. Для кожного користувача створюється ім’я входу (login) та пароль (password) і визначаються права доступу до сторінок та елементів. Якщо користувач хоче доступитися до елементів з обмеженим доступом, то система потребує від нього зайти під своїм ім’ям.

При проектуванні системи управління технологи разом з розробниками повинні визначитися з кількістю користувачів та їх правами доступу.