12.1. Автоматизированное рабочее место (арм) оператора-технолога

АРМ оснащен персональными компьютерами (ПК) и при­кладными программами, предназначенными для реализации от­дельных функций (например, измерения параметра) или блоков функций (например, управление технологической операцией). Все АРМ подсоединены к единой технологической платформе, работающей на базе мощного сервера. При использовании этой схемы электронной обработки информации организуется много­пользовательская работа с разными или одними и теми же про­граммами и наборами данных.

АРМ — это комплекс объединенных между собой технических модулей, обеспеченный программными средствами и способный реализовать законченную информационную технологию (рис. 12.2).

В комплекс входят следующие модули: процессор, дисплей, принтер, клавиатура, манипулятор «мышь», плоттер, сканер, стриммер, оборудование для дистанционной передачи данных. Программными элементами АРМ являются операционные систе­мы, системы управления базами данных, пакеты прикладных программ, специальные программы, графические и текстовые ре­дакторы, табличные процессоры и т. д. Таким образом, речь идет о комплексе технического и программного обеспечения — инст­рументе любого пользователя. Понятие АРМ многие часто связы­вают только с комплексом технических и программных средств, обеспечивающих решение определенных функциональных задач конечного пользователя. Однако на практике понятие АРМ должно охватывать проблемы от создания систем распределенной обработки данных (с определением информационных уровней) до решения эргономических вопросов (расположение и состав тех­нических средств, удобство пользования ими и др.).

АРМ сближает пользователя с возможностями современной информатики и вычислительной техники и создает условия для работы без посредника — профессионального программиста. При этом гарантируется автономная работа и возможность связи с другими пользователями в пределах организации (предприятия) и с учетом их особенностей. Для автоматизации каждой категории работ ПК оснащены различного рода программными пакетами, обеспечивающими необходимый технологический уровень работы АРМ. Обязательным условием эффективного использования АРМ является наличие в нем сервисной системы поддержки работы пользователя, которая включает в себя программы обучения ра­боте на клавиатуре, правила защиты информации и обращения с носителями, технологические инструкции с примерами проведе­ния конкретных видов работ.

Система должна отвечать на вопросы пользователя о том, как расширить возможности АРМ, к кому обратиться по обслужива­нию, т. е. выступать в роли консультанта.

Основные функции АРМ оператора: контроль технологиче­ских параметров; звуковая и световая сигнализация; управление регуляторами, клапанами, дискретными ИМ; контроль и управ­ление программно-логическими операциями противоаварийной зашиты (ПАЗ); запоминание предыстории параметров в форме трендов; формирование режимных листов, протоколов наруше­ний, срабатывания блокировок и защит с указанием причины; расчет обобщенных показателей качества ТП.

Система видеокадров АРМ оператора включает:

• обзорный кадр с наименованием узлов и стадий ТП и сиг­нализацией их состояний при нарушениях регламента и сбоях работы оборудования (каждый узел отображается строкой на эк­ране с индикацией состояния);

• кадр состояния параметров выбранного участка в табличной форме с шифрами параметров, текущих значений и единиц из­мерения;

• кадр состояния выбранной группы регуляторов в графиче­ской форме, обеспечивающей управление заданием и ИМ (кла­паном);

• тренды (в графической форме), отражающие историю груп­пы параметров с возможностью масштабирования по осям, про­смотра значений по указателю, вывода на печать;

• мнемосхемы текущего состояния технологического узла с возможностью управления регуляторами и дискретными ИМ;

• кадр управления, отражающий текущее состояние и обеспе­чивающий управление алгоритмами программно-логического управления и ПАЗ;

• бланки АСУ ТП для просмотра и печати режимных листов, протоколов нарушений, срабатывания ПАЗ;

• диагностику текущего состояния контроллеров и каналов связи;

• архив для просмотра и печати бланков АСУТП.

ПО АРМ наладчика состоит из следующих программ:

1. подготовки, трансляции, компоновки, загрузки, выгрузки и ретрансляции ППр контроллера, контроля и управления пере­менными, снятия переходных характеристик объекта с выводом на печать;

2. расчета настроек регуляторов по кривой разгона с иденти­фикацией динамической модели;

3. расчета настроек регуляторов итерационным методом в ре­жиме РВ с замкнутым контуром регулирования; слегка раскачи­вая контур, за 2—3 итерации программа выполнит настройку с занесением коэффициентов в память контроллера.

Основные функции АРМ химика-аналитика:

1. прием и хранение аналитических сигналов;

2. управление отбором проб и режимами работы анализато­ров качества;

3. обработка результатов в режимах градуировки и анализа;

4. ручной ввод и ведение архива аналитических данных;

5. формирование отчетных документов.

Основные функции УАРМ операторов:

1. моделирование объекта и САР, выполнение функции УАРМ операторов;

2. настройка программ на конкретное применение, обучение операторов-технологов управлению ТП в условиях АСУТП на базе двух ПЭВМ, одна из которых выполняет роль модели объ­екта, вторая — АРМ оператора АСУТП, на которой оператор приобретает навыки управления ТП.

ПЭВМ связаны между собой, например, последовательным интерфейсом RS-485. Обмен данными предусматривает передачу

управляющих воздействий от ПЭВМ обучения к ПЭВМ модели и обратно — от модели рассчитанных значений переменных. Вы­дачу управляющих воздействий оператор осуществляет с клавиа­туры ПЭВМ обучения, а возмущающих воздействий — с клавиа­туры модели. Кроме того, возмущение может быть задано цугом прямоугольных импульсов или синусоидальной волной, случай­ным образом.

Контроллеры

АРМ опе­ратора

При создании системы комплексной автоматизации, а также при необходимости специалисты должны иметь следующие дан­ные: количество АРМ оператора в системе; необходимость АРМ верхнего уровня (начальника смены, начальника цеха); необходи­мость сервисных АРМ (начальника, для обучения); число вход­ных аналоговых сигналов, контуров регулирования, входных дис­кретных сигналов состояния, выходных дискретных управляющих сигналов, контуров ПАЗ в системе; сведения о характере ТП, на­личии и числе программно-логических операций (рис. 12.2).

АРМ начальника смены

АРМ начальника цеха

АРМ начальника лаборатории

В АСУП предприятием

АРМ опе­ратора

Рис. 12.2. Структура СА с использованием АРМ и контроллеров