Система оповещения для принятия решений в автоматизированных системах управления технологическими процессами
Полезная модель «Система оповещения для принятия решений в автоматизированных системах управления технологическими процессами» относится к вычислительной, информационно-измерительной технике, в частности к системам оперативного оповещения оперативного и обслуживающего персонала для оценки ситуаций в автоматизированных системам управления технологическими процессами в целях оперативного контроля по принятию мер, не допускающих возникновения предаварийных и аварийных остановок.
Сущность технических решений заключается в том, что вводятся дополнительные блоки и модули с построением функциональных связей между ними и используются сетевые ресурсы, осуществляется вывод сообщения как на экраны устройств визуализации, так и на исполнительные устройства речевых извещателей, что обеспечивает привлечение дополнительного внимания эксплуатационного и обслуживающего персонала, причем выдача сообщений при возникновении технических сценариев происходит автоматически.
Полезная модель «Система оповещения для принятия решений в автоматизированных системах управления технологическими процессами» относится к вычислительной, информационно-измерительной технике, в частности к автоматизированным системам управления технологическими процессами в целях оперативного контроля, анализа ситуаций сервисным и технологическим персоналом и принятию мер по устранению неполадок при их возникновении для производств с непрерывным технологическим циклом.
Известна штатная система контроля технологических параметров SPM, которая отслеживает выход за порог подшипников силовых агрегатов. Не достатком этой системы является то, что передача речевого сообщения происходит о технологических параметрах одного узла или агрегата и не передается в сеть промышленной системы.
Известна также штатная система диагностики I/A Series, контролирующая исправность на уровне управляющих процессоров и модулей полевых приборов. Диагностика проектных решений не распространяется на отдельные технологические параметры.
Задача, решаемая данной полезной моделью заключается в том, что используя сетевые ресурсы, осуществляется вывод сообщения на экраны
устройств визуализации, а также формируется и осуществляется передача речевого сообщения, что обеспечивает привлечение дополнительного внимания эксплуатационного и обслуживающего персонала.
Система может использоваться в режиме промышленной эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами, а также на этапе подготовки объекта к сдаче в эксплуатацию, проведения регламентных работ или в любых других ситуациях, причем наиболее эффективная работа данной системы осуществляется в штатном режиме эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК) в связи с ощутимым сокращением времени реакции оперативного и административно - технического персонала на отказы оборудования АСУТП и интеллектуальных приборов КИПиА для принятия адекватного решения по локализации неисправности на АСУТП и изоляции возможных последствий для технологического режима на заводских установках.
Технический результат получается за счет того, что вводятся дополнительные блоки и модули и строятся функциональные связи между ними на машиночитаемых информационных носителях, позволяющие осуществлять дополнительно аудиосообщения, а также сообщения передаваемые по радиоканалам и каналам спутниковой связи.
Структурная схема системы изобрежена на Фиг.1.
Она включает рабочую станцию -1, блок контроля отказов -2, блок переменных состояния аварийной сигнализации- 3, модуль цикла сканирования переменных-4, блок сравнения-5, речевой извещатель-6, блок поддержки управления запуском и остановом системы на мнемосхеме-7, радиотелефон-8, блок вторичных переменных статуса системы оповещения-9, сервисный блок- 10, интерфейс сканирования переменных статуса компонентов АСУТП-11, интерфейс записи текущего статуса узла АСУТП-12, интерфейс запроса текущего статуса узла АСУТП-13, интерфейс
сравнения текущего статуса узла на отказ-14, интерфейс речевого извещения сообщений при выявления отказа в текущем узле АСУТП- 15, интерфейс световой сигнализации на мнемосхеме при выявлении отказа в текущем узле АСУТП-16, интерфейс вызова абонента при выявлении отказа в текущем узле АСУТП-17, интерфейс аудиоинформации-18, интерфейс вторичных переменных системы оповещения на мнемосхеме-19, интерфейс запуска и останова системы оповещения на мнемосхеме -20.
Выход рабочей станции 1 интерфейсом сканирования переменных статуса компонентов АСУТП-11 соединен с блоком контроля отказов 2, а выход блока контроля отказов 2 интерфейсом записи текущего статуса узла АСУТП-12 соединен с входом блока переменных состояния аварийной сигнализации 3. Выход блока переменных состояния аварийной сигнализации 3 интерфейсом запроса текущего статуса узла АСУТП 13 соединен с модулем цикла сканирования переменных 4, а выход модуля цикла сканирования переменных 4 интерфейсом сравнения текущего статуса узла на отказ-14 соединен с входом блока сравнения 5, при этом первый выход блока сравнения 5 интерфейсом речевого извещения сообщений при выявлении отказа в текущем узле АСУТП 15 соединен с речевым извещателем 6. Второй выход блока сравнения 5 интерфейсом световой сигнализации на мнемосхеме в текущем узле АСУТП 16 соединен с блоком поддержки управления запуском и остановом на мнемосхеме 7, а третий выход блока сравнения 5 интерфейсом вызова абонента при выявлении отказа в текущем узле АСУТП 17 соединен с первым входом радиотелефона 8. Выход речевого извещателя 6 интерфейсом аудиоинформации 18 соединен со вторым входом радиотелефона 8. Первый выход блока поддержки управления запуском и остановом системы на мнемосхеме 7 интерфейсом вторичных переменных системы оповещения на мнемосхеме 19 соединен с блоком вторичных переменных статуса системы оповещения 9. Второй выход блока поддержки управления запуском и остановом системы на
мнемосхеме 7 интерфейсом запуска и останова системы оповещения на мнемосхеме 20 соединен с сервисным блоком 10.
Система работает следующим образом. В соответствии со штатной программой мониторинга программных и аппаратных средств I/A Series в каждой рабочей станции при введении дополнительных функциональных формируется системная переменная, содержащая статус аппаратных средств данного узла. Значение этой переменной сравнивается с пороговыми значениями, соответствующими четырем порогам срабатывания: нет аварийного события, наступило аварийное событие и оно не распознано оператором (не сквитировано), присутствует аварийное событие и оно уже распознано оператором (сквитировано), аварийного события уже нет, но оператор не обратил на это внимание (не сквитировано оператором).
По результатам сравнения переменных на рабочих местах автоматизированного управления (на устройствах визуализации) системой автоматически отображаются отклонения в форме видеосообщений с синхронным воспроизведением речевых сообщений на средствах аппаратуры рабочих станций. При этом результаты сравнения переменных могут сообщаться на мобильные терминалы.
Система запускается и останавливается командами с мнемосхемы технологического процесса, на мнемосхеме отображается значение переменной статуса работы экземпляра программы с двумя состояниями: запущено и остановлено; на мнемосхеме отображается переменная статуса аппаратных средств узла I/A Series, в котором работает данная рабочая станция. При исполнении команд запуска и останова производится проверка попыток запуска лишних копий экземпляра программы на рабочей станции.
Система построена по принципу многомашинного обмена, что в значительной степени повышает надежность процесса управления, диагностики и контроля. Количество снимаемых точек контроля может соответствовать общему количеству рабочих станций в АСУТП. Такое избыточное количество экземпляров программы позволяет решать вопросы
резервирования вывода дополнительной сигнализации по отказам оборудования.
Предложенная система, как упоминалось выше, обладает самоконтролем, а каждый экземпляр программы, исполняемый на отдельной рабочей станции I/A Series формирует переменную о статусе программы. При нештатном завершении экземпляра программы на данной рабочей станции возможен ее автоматический перезапуск. Остальные экземпляры программы будут в это время исполняться на остальных станциях I/A Series. Еще одним преимуществом данной системы является дополнительная сигнализация и возможность- ее масштабирования системы
-к каждой конкретной реализации проекта АСУТП на площадке заказчика. Все экземпляры программы имеют идентичный программный код, который адаптируется к именам переменных статуса аварийной сигнализации рабочей станции, на которую он установлен. Это снимает вопросы адаптации данной программы к новому проекту АСУТП заказчика и ее масштабирования: можно копировать экземпляры программы на рабочие станции АСУТП без корректировки имен переменных, то есть без изменений в программе.
Система оповещения для принятия решений в автоматизированных системах управления технологическими процессами, содержащая рабочую станцию, блок контроля отказов, отличающаяся тем, что в нее введены блок переменных состояния аварийной сигнализации, модуль цикла сканирования переменных, блок сравнения, речевой извещатель, блок поддержки управления запуском и остановом системы на мнемосхеме, радиотелефон, блок вторичных переменных статуса системы оповещения, сервисный блок, интерфейс сканирования переменных статуса компонентов АСУТП, интерфейс записи текущего статуса узла АСУТП, интерфейс запроса текущего статуса узла АСУТП, интерфейс сравнения текущего статуса узла на отказ, интерфейс речевого извещения сообщений при выявлении отказа в текущем узле АСУТП, интерфейс световой сигнализации на мнемосхеме при выявлении отказа в текущем узле АСУТП, интерфейс вызова абонента при выявлении отказа в текущем узле АСУТП, интерфейс аудиоинформации, интерфейс вторичных переменных системы оповещения на мнемосхеме, интерфейс запуска и останова системы оповещения на мнемосхеме, причем выход рабочей станции интерфейсом сканирования переменных статуса компонентов АСУТП соединен с блоком контроля отказов, а выход блока контроля отказов интерфейсом записи текущего статуса узла АСУТП соединен с входом блока переменных состояния аварийной сигнализации, при этом выход блока переменных состояния аварийной сигнализации интерфейсом запроса текущего статуса узла АСУТП соединен с модулем цикла сканирования переменных, а выход модуля цикла сканирования переменных интерфейсом сравнения текущего статуса узла на отказ соединен с входом блока сравнения, а первый выход блока сравнения интерфейсом речевого извещения сообщений при выявлении отказа в текущем узле АСУТП соединен с речевым извещателем, причем второй выход блока сравнения интерфейсом световой сигнализации на мнемосхеме в текущем узле АСУТП соединен с блоком поддержки управления запуском и остановом на мнемосхеме, при этом третий выход блока сравнения интерфейсом вызова абонента при выявлении отказа в текущем узле АСУТП соединен с первым входом радиотелефона, а выход речевого извещателя интерфейсом аудиоинформации соединен со вторым входом радиотелефона, причем первый выход блока поддержки управления запуском и остановом системы на мнемосхеме интерфейсом вторичных переменных системы оповещения на мнемосхеме соединен с блоком вторичных переменных статуса системы оповещения, а второй выход блока поддержки управления запуском и остановом системы на мнемосхеме интерфейсом запуска и останова системы оповещения на мнемосхеме соединен с сервисным блоком.
