Тривоги та події

Призначення підсистеми тривог

Кількість параметрів, які контролює один оператор, може вимірюватися сотнями, при цьому кількість мнемосхем може перевищувати десяток. При таких обставинах навіть найуважніший і досвідчений оператор не зможе вчасно зреагувати на вихід за регламентні межі значення однієї з контрольованих величин. Тому для кращого моніторингу процесу в SCADA/HMI використовуються підсистеми контролю тривог (Alarms Management, організація функціонування тривог, підсистема тривог).

Основна ідея функціонування підсистеми контролю тривог – відслідковування виходу змінної процесу за нормовані межі. Тобто, коли всі технологічні параметри процесу знаходяться в регламентних межах, оператор може не слідкувати за всіма значеннями контрольованих параметрів, оскільки за ними слідкує підсистема тривог. Як тільки значення хоча б однієї зі змінних переходить у ненормований стан (за межі нормованих значень), то підсистема сповіщає про це оператора, щоб той звернув на це увагу і по можливості усунув причину тривоги. Факт появи тривоги може сигналізуватися зміною кольору елемента (наприклад, яскраво-червоним чи жовтим), миготінням, звуковим сигналом, спливаючим вікном та іншими способами, які привертають увагу оператора. Тобто перша функція підсистеми тривог – виявити тривожну подію та сповістити про неї оператора. Сама нештатна подія називається тривогою (Alarm).

Квитування тривоги

Як уже зазначалося, тривога повинна сигналізуватися таким чином, щоб привертати увагу оператора незалежно від відкритої мнемосхеми на даний момент часу. Як тільки оператор виявив факт появи тривоги, такі засоби сигналізації як звук чи миготіння вже можуть навпаки заважати адекватній роботі оператора внаслідок їх додаткового психологічного тиску. Тому оператор може дати команду підтвердження, що він помітив тривогу (квитування, acknowledge alarm). Після цього тривога переходить у стан активної (оскільки умова тривоги продовжує виконуватись), але підтвердженої (заквітованої), а отже, і по-іншому буде відображатися (наприклад, без звуку та миготіння). При створенні системи розробники повинні узгодити з технологами, які саме тривоги повинні бути з підтвердженням, а які – без, а також яким чином будуть себе вести при цьому елементи ЛМІ.

У будь-якому випадку тривога зникає (відключається), коли перестає виконуватись умова її появи та було зроблене її підтвердження (якщо таке вимагалось). Елементи сигналізації тривог відповідно до станів також можуть мати чотири варіанти кольорів, миготінь, звуків тощо.

Заборонені тривоги

У ряді ситуацій, наприклад, коли частина обладнання вийшла з ладу або тимчасово відсутні деякі датчики, тривоги пов’язані з цими процесами варто перевести в стан заборонених (suppress), щоб вони не виводилися на сигналізацію. У іншому випаду, до постійно включеної сигналізації оператори поступово звикають і тому далі підсистема тривог втрачає своє функціональне призначення, тому що людина не реагує на чергову сигналізацію, яка з’являється на фоні постійно діючої. Це ще одна з причин, чому до розроблення системи тривог необхідно підходити скрупульозно.

Журнал тривог

Для підвищення якості виробництва та запобігання аваріям у майбутньому всі тривожні події, що виникли в технологічному процесі, повинні аналізуватися. Для цього вони заносяться в журнал тривог, який зберігається в постійно-запам’ятовуючій пам’яті (наприклад, на жорсткому диску) протягом указаного часу (наприклад, одного місяця). Таким чином друга функція підсистеми тривог – ведення архівного журналу тривог з можливістю його подальшого перегляду. У журнал автоматично заносяться: відмітка часу появи тривоги, її підтвердження та зникнення, а також повідомлення тривоги (alarm message або текст тривоги – alarm text). Крім того, в журнал може також вноситися інша додаткова інформація про тривогу. Переглядаючи журнал тривог, можна отримати всю послідовність проходження тривоги через усі стани. Так, за відмітками часу можна визначити, коли виникла тривога, наскільки швидко зреагував на неї оператор (час підтвердження) та в який термін тривога була усунена (час зникнення тривоги).

Функції переглядачів тривог

Для перегляду включених (активних) та непідтверджених тривог, а також архівного журналу засоби SCADA/HMI надають спеціальні інструменти, які називають «переглядачами тривог» (alarm viewer). Функціональні можливості таких переглядачів відрізняються залежно від середовища, але в більшості випадків вони надають такі можливості:

-        перегляду станів включених (активних) на даний момент тривог;

-        перегляду архівного журналу тривог за вказаний проміжок часу;

-        перегляду відміток часу появи, підтвердження, зникнення тривог;

-        перегляду повідомлення та додаткових властивостей тривоги;

-        налаштування різних способів відображення, наприклад, у вигляді списку тривог;

-        налаштування фільтрів для виведення в переглядач тільки тих тривог, які відповідають заданим критеріям (наприклад, по імені змінної чи пріоритету)

Як правило, переглядач останніх трьох-чотирьох тривог завжди видимий на екрані (див. поз. 3 на рис.7). Приклад такого переглядача показано на рис.25. В ідеальному варіанті, коли немає тривог, список повинен бути пустим. Нове повідомлення з'являється в ньому на вершині списку, повідомляючи оператору про наявність нової тривоги.

Крім найважливішої інформації про тривогу (назва, повідомлення, час виникнення та стан тривоги), оператору можуть бути доступні такі дії, як підтвердження тривоги, заборона (блокування) тривоги та доступ до інших властивостей. У наведеному прикладі на рис.25 переглядач дає можливість перейти до повного списку тривог різної категорії. Число біля піктограми вказує на кількість тривог у списку.

Перегляд усіх активних тривог

Тривоги можуть мати властивість пріоритетності. У цьому випадку найбільш пріоритетні тривоги будуть розміщені в переглядачі на першому місці (на вершині списку). У випадку великої кількості активних тривог (у даному випадку – більше 3-х) повний перелік доступний через переглядач усіх тривог, який відкривається на окремій сторінці. Переглядач може показувати список усіх тривог з їх активним станом (рис.26), аналогічно до того, який показаний на рис.25. Повідомлення про тривоги можуть підсвічуватися та/або миготіти відповідно до їхнього стану.

Рис.26. Приклад переглядача тривог у вигляді списку

Перегляд журналу тривог

Для аналізу історії тривог переглядачі можуть відображати інформацію з журналу тривог (історичний режим). Оператору може бути зручно переглядати історію у вигляді списку, де кожна дія відображається окремим повідомленням, або у вигляді зведення, де окремий рядок представляє повну історію появи, підтвердження і зникнення тривоги. Так, на рис.27(1) показано як змінювався стан тривоги з дескриптором (назвою) ALARM_6, яка відповідає за зниження рівня масла у двигуні 3. Кожна нова зміна стану показана в списку у вигляді окремого запису:

9:54:25 – тривога включилась;

9:55:18 – оператор її підтвердив (квитував);

9:59:03 – тривога відключилась.

На рис.27(2) овалами виділено відмітки часу зміни стану ALARM_6 на переглядачі журналу у вигляді зведення тривог.

Зверніть увагу, що у даному прикладі зверху відображається останнє повідомлення. Тим не менше, переглядачі тривог, як правило, надають можливість сортувати повідомлення за різними полями, наприклад, за ім’ям (дескриптора), часу виникнення тривоги тощо. Для відображення тільки необхідних записів можна налаштувати фільтри; приклади:

–        відображати тільки непідтверджені записи за вказаний період часу;

–        відображати тільки тривоги з указаною категорією;

відображати всі тривоги з указаним дескриптором (назвою).

Рис. 27. Приклад переглядача журналу тривог у вигляді: 1 – списку; 2 – зведення

Умови виникнення тривог

Тривоги можуть виникати за різних умов. Більшість засобів SCADA/HMI надають можливості генерувати тривоги за такими подіями:

-        зміна значення дискретної змінної (дискретні тривоги);

-        зміна значення аналогової змінної (аналогові тривоги);

-        збій роботи зв’язку середовища виконання SCADA/HMI з джерелом даних (наприклад, контролером) або неполадки в роботі самої системи (системні тривоги).

Умову виникнення дискретних тривог можна налаштувати як на ВКЛючення (ON, 1), так і на ВИКЛючення (OFF, 0). Яке саме значення є тривогою, визначається залежно від завдання.

Для аналогових тривог умовою спрацювання може бути:

-        вихід значення за верхні межі (високо – англійською позначається як HI; дуже високо – англійською позначається як HIHI);

-        вихід значення за нижні межі (низько – англійською позначається як LO; дуже низько – англійською позначається як LOLO).

–        відхилення величини від заданого значення (англійською позначається як deviation).

Для зручності фільтрації повідомлень у переглядачі тривог, а також групового налаштування можуть використовуватись додаткові властивості тривог, такі як номер групи, зона дії (наприклад, вказаний цех, відділення), категорія (наприклад, критичні, некритичні, системні) та ін.

Журнал подій

Подібно до фіксування тривог, засоби SCADA/HMI мають можливість вести журнал подій. На відміну від тривоги, подія – це штатна зміна значення змінної або виконання команди. Так, може бути необхідність у фіксуванні таких подій:

-        включення насоса, установки, відкриття клапана;

-        запуск програми приготування продукту, перехід до етапу, закінчення її;

-        запуск та зупинка SCADA системи чи її частини;

-        реєстрація користувача в системі (оператор зайшов під своїм іменем та паролем);

-        введення оператором значення змінної.

З наведених прикладів видно, що ці ситуації є штатними і в більшості випадків не потребують підтвердження. Тим не менш, вони можуть бути зафіксовані в журналі подій для подальшого аналізу або звітності. Однак деякі події потребують реакції оператора і повинні при активації відображатися на екрані. Для виведення списку та журналу подій використовуються переглядачі подій, функції яких дуже схожі до переглядачів тривог. На рис.28 показано приклад зовнішнього вигляду переглядача журналу, де видно події останнього запуску та зупинки системи, модифікацію значення змінних оператором ("Модификация спонтанного значения") з іменем “SYSTEM” на конкретному комп’ютері системи.

Враховуючи схожість функцій оброблення подій та тривог, у деяких засобах SCADA/HMI вони поєднуються в єдиній підсистемі (Alarms and Events), яка також може бути реалізована як окремий сервер тривог та подій (Alarms and Events Server). Слід зауважити що архівні журнали подій та тривог можуть використовуватися при формуванні звітів.

Рис. 28. Приклад переглядача журналу подій.