Glava_1

состояние исполнительных механизмов, регуляторов, включенных/ отключенных защитах и блокировках;

предупредительную и аварийную сигнализации;

срабатывание защит и блокировок;

выходы параметров за уставки срабатывания защит и блокировок;

команды операторов;

данные диагностики оборудования и ТС АСУ ТП, включая СВБУ;

данные о работе энергоблока за топливную компанию.

Одна из основных задач информационного обеспечения – функционирование элементной базы видеокадров рабочих станций СВБУ, построение оптимального человекомашинного интерфейса (ЧМИ) для безошибочной работы операторов перед экранами РС. К основным составляющим ЧМИ дисплейных РС относится отображение и работа оператора с аналоговыми и дискретными сигналами, состоянием оборудования и алгоритмов, работа с окнами управления и информации, графиками, текстами и т.д. Ниже приведены некоторые основные решения по человеко-машинному интерфейсу для РС СВБУ. Описание применения этой элементной базы ЧМИ для построения видеокадров приводится в главе 8 «Посты управления».

А). Типы интерфейсов и структура экрана РС

Рабочие станции делятся на одномониторные и многомониторные. С точки зрения представления информации все эти типы являются эквивалентными и различаются только количеством окон визуализации, которые можно открыть на каждой рабочей станции. Количество главных окон визуализации должно быть не более количества мониторов рабочей станции. Количество открываемых окон сервисных приложений (архивы, сигнализации, графики и прочие) может быть произвольным, но не более одной копии приложения на каждую рабочую станцию, независимо от количества мониторов.

Поскольку разрешение каждого монитора, независимо от его геометрических размеров, одинаковое, и составляет 1280х1024 пикселя, то функции каждого из мониторов равноценны с точки зрения представления информации. Интерфейсы рабочих станций с точки зрения представления информации подразделяются только на количество мониторов рабочей станции (от одного до трех мониторов). С точки зрения управления, все интерфейсы рабочих станций адаптированы для работы с манипулятором (трекбол или мышь) и функциональной клавиатурой с поддержкой функции ввода алфавитно-цифровой информации. Для удобства ввода запросов помимо функциональной клавиатуры на рабочем месте желательно иметь стандартную алфавитно-цифровую клавиатуру. При наличии стандартной алфавитно-цифровой клавиатуры наличие на рабочем месте функциональной клавиатуры не является обязательным, поскольку все команды могут быть введены при помощи стандартной клавиатуры.

Информационный интерфейс для всех типов рабочих станций строится по одинаковым универсальным принципам вне зависимости от их функционального назначения, чтобы обеспечивать удобство его использования для всех категорий пользователей и безопасное и эффективное управление энергоблоком во всех режимах эксплуатации, включая аварийные ситуации и аварии. Построение информационного интерфейса рабочих станций базируется на следующих основных принципах:

1)Все типы интерфейсов, построенные на различных комбинациях функциональных компонент (РО, ТО, ЭСН и ЦТАИ), имеют возможность функционировать на любой одно или многодисплейной РС.

2)Тип интерфейса для конкретной РС определяется режимом доступа, устанавливаемым системным инженером.

3)Информация о текущем режиме доступа дисплейной РС должна постоянно индицироваться на экране.

4)Все типы интерфейса реализованы с помощью одинаковой структуры экрана, включающей в себя постоянные неизменяемые области главного меню, сигнализации, навигации и видеокадра, что обеспечивает быструю и удобную ориентацию в поле дисплея всех категорий пользователей.

5)Расположение и оформление постоянных областей экрана базируется на их функциональном назначении и обеспечивать их хорошую различимость друг от друга и от области видеокадра.

6)Должны быть определены четкая иерархия, структура и типы используемых видеокадров, а также методы навигации, которые должны быть универсальными для всех типов интерфейсов. Каждый видеокадр должен иметь уникальный идентификационный код и название, которое определяет его функциональное назначение.

7)Структура и содержание видеокадров ориентированы на выполнение конкретных эксплуатационных задач. Поскольку сложные технологические системы участвуют в выполнении большого числа задач, для них должны разрабатываться системные и режимные видеокадры. Системные видеокадры должны строиться на основе функций отдельных подсистем, а режимные объединять функции контроля и управления, необходимые для выполнения основных задач. При этом будет требоваться определенное дублирование функций на различных видеокадрах.

8)Для сокращения навигационных действий операторов допускается дублирование одной и той же информации на различных видеокадрах. Данное дублирование должно учитываться при формировании системы вызывной сигнализации по отклонениям. Для дублированной информации вызов по отклонению должен производиться только на один видеокадр, который определен как основной.

9)Методы навигации и структура видеокадров обеспечивают выбор необходимого видеокадра минимальным количеством действий с функциональной клавиатуры или шаровым манипулятором. Для получения необходимой информации или выполнения операций связанных с нарушением пределов и условий безопасной эксплуатации – максимум 2 действия, для нарушения эксплуатационных пределов – максимум 3 действия.

10)Диагностика состояния оборудования осуществляется с помощью информационных окон, всплывающих на экране после выбора на видеокадре пиктограммы данного оборудования. Информационное окно должно показывать текущий статус оборудования и (при наличии детальной информации) кнопки для вызова дополнительных окон с детальной информацией о данном оборудовании. Информационные окна должны быть универсальны для всех типов интерфейсов.

11)Для всех типов интерфейсов использованы единые способы представления информации на видеокадрах: пиктограмм различного типа оборудования, параметры, сигнализация, элементы мнемосхем, цветовая кодировка, графики, таблицы, гистограммы, протоколы, справочные функции, размеры символов и т.д.

12)Способы представления информации на РС выполнены в соответствии представлением информации на панелях БПУ (цветовые кодировки, элементы мнемосхем, сигнализации миганием изменение статуса оборудования или неисправности и т.д.), но с учетом особенностей обработки и представления информации оборудованием нижнего уровня.

13)В информационном интерфейсе реализована система сигнализации, информирующая оператора о выходе технологических параметров за регламентные границы, нарушении эксплуатационных пределов и условий и пределов и условий безопасной эксплуатации.

14)Система сигнализации классифицирована по немедленности необходимых действий, тяжести возможных последствий и функциональному признаку путем использования различно вида кодировок, универсальных для всех типов интерфейсов. Оператору должен быть предоставлен гибкий механизм фильтрации различных категорий сигнализации при работе с большим количеством сообщений.

15)Для обеспечения постоянного оперативного контроля за критическими функциями безопасности в области верхнего меню присутствует икона, представляющая обобщенную сигнализацию о состоянии КФБ и одновременно являющаяся кнопкой для перехода к видеокадрам СППБ. Кнопки для вызова видеокадров СППБ должны также быть реализованы на функциональной клавиатуре.

Основным принципом интерфейса является наличие на экранах основных окон визуализации, поверх которых могут вызываться информационные окна и окна сервисных приложений. Информационные окна системы визуализации должны иметь признак «поверх всех окон», чтобы не допускать открывания окон без последующего их закрывания. Эти окна не подлежат масштабированию, открываются в месте клика (под или над курсором), открывающееся окно полностью размещается внутри экранной области одного монитора, окна можно произвольно перемещать в пределах всей экранной области всех мониторов рабочей станции.

Окна всех приложений допускают открывание только одной копии данного приложения или информационного окна для данного оборудования. При наличии скрытого окна уже запущенного приложения при повторном запуске приложения его окно должно развернуться на том месте, где оно было развернуто в активном виде последний раз.

Каждое главное окно визуализации открывается на своем мониторе и исходно занимает всю его площадь. Главные окна визуализации не подлежат масштабированию или минимизации. Окна сервисных приложений могут масштабироваться или минимизироваться в зависимости от типа приложения. Окна сообщений системы визуализации поддерживают функцию автоматического закрывания по истечении определенного времени после исчезновения причины, породившей сообщение. Время должно быть достаточным для прочтения текста сообщения. Окна сообщений содержат кнопку «Закрыть». Все приложения поддерживают функцию работы со всплывающим динамическим меню, которое вызывается по клику правой клавишей манипулятора на активную область окна приложения.

Отдельные приложения содержат строку ввода команд, которая становится активной при выборе окна данного приложения. Для того, чтобы ввести команду, надо при помощи манипулятора или специально назначенной клавиши функциональной клавиатуры выбрать приложение или нужное окно системы визуализации, а затем ввести команду при помощи алфавитно-цифровой клавиатуры или специально назначенной клавиши функциональной клавиатуры.

На каждом экране (мониторе) рабочей станции выводится по одному главному окну системы визуализации, которое занимает всю площадь экрана. Допускается резервирование места для полоски панели задач операционной системы. Размещение окон остальных приложений является произвольным и зависит от предпочтений и настроек пользователя. Конфигурация окон всех приложений за исключением системы визуализации описана в соответствующих разделах.

Вид верхнего и нижнего меню зависит от номера окна. Главным считается первое окно, которое выводится на самом левом мониторе рабочей станции. Поскольку оно выводится на рабочей станции с любым количеством мониторов, данное окно содержит

изображения выполняется применительно к данному окну. Далее располагается кнопка открывания левого (главного) окна, если оно по каким-либо причинам было закрыто. Кнопка выхода закрывает данное окно. Индикатор времени выполняет те же функции, что в левом окне.

Нижнее меню

Пример нижнего меню главного окна приведен на рисунке ниже:

Внижней полоске меню выводится информация о текущем пользователе и группе пользователей, к которой он принадлежит. Левая часть меню служит для работы с сигнализациями. Данная область является только информационной и не предназначена для квитирования. В таблице выводятся три последние сигнализации.

Идеология работы с сигнализациями предполагает их индивидуальное квитирование. Поэтому, кнопка квитирования всех сигнализаций на текущем видеокадре отсутствует. Для квитирования индивидуальных сигнализаций требуется выбрать пиктограмму сигнала с нарушениями и квитировать наличие нарушений через всплывающее меню.

Под таблицей располагаются шесть динамических кнопок, которые становятся активными при наличии сигнализаций аналоговых сигналов на видеокадрах. Если на видеокадрах присутствуют индикаторы аналоговых сигналов, для которых есть не квитированные сигнализации, то имя такого видеокадра появляется на одной из шести кнопок, и эта кнопка выделяется цветом. Если видеокадров с не квитированными сигнализациями более одного, то вывод производится на несколько кнопок. Порядок расположения имен видеокадров на кнопках зависит от сканирования базы данных. Если видеокадров с нарушениями более шести, то на кнопки помещаются первые шесть видеокадров, на которых обнаружены нарушения. Остальные видеокадры с нарушениями никак не обозначаются. При клике на подсвеченную кнопку происходит переход к соответствующему видеокадру, который выводится в главном окне. Самой правой кнопкой является кнопка вызова приложения работы с сигнализациями.

Справа от области сигнализаций располагается область навигации с кнопками. Клик на кнопку «Обобщенный формат» выводит в окно основной формат для системы, имя которого определяется в конфигурационном файле рабочей станции. Клик на кнопку «» приводит к выводу в окно предыдущего видеокадра.

Клик на кнопку «» приводит к выводу в окно следующего видеокадра (после перехода к предыдущим), который был запомнен в последовательности выводимых видеокадров. Кнопки «», «» и «» (на рисунке они выведены без стрелок и расположены между «» и «») являются программируемыми индивидуально для каждого видеокадра. Если кнопки не были запрограммированы, то стрелки не отображаются и кнопки становятся неактивными.

Всамой правой части располагаются программируемые кнопки. Кнопка «Настройка» служит для выбора режима настройки программируемых кнопок. На ней в скобках выводится имя текущего видеокадра, который будет привязан к программируемой кнопке. При клике на кнопку «Настройка» она становится утопленной, что означает вход в режим программирования. Повторный клик отключает режим программирования и «отжимает» кнопку. После программирования одной кнопки режим программирования отключается и кнопка «Настройка» переходит в отжатое положение. Клик правой клавишей манипулятора приводит к отображению окна с информацией о текущем видеокадре.

Ниже располагаются три программируемые кнопки. Если войти в режим программирования и кликнуть на кнопку, то имя программируемой модели появится на кнопке или старое имя заменяется на новое. Имя ограничивается 10 символами. Если оно

длиннее, то имя обрезается до 9 символов, после которых выводится многоточие. Если кликнуть на программируемую кнопку, не входя в режим программирования, то в окне будет выведен видеокадр, который был запрограммирован для нее. Если кнопка не запрограммирована, то на ней ничего не выводится, и клик на нее ни к чему не приводит. Данные кнопки поддерживают режим запоминания параметров видеокадров, однако сами параметры не выводятся на кнопку. Таким образом, если на две разные кнопки запрограммировать один видеокадр с разными параметрами, то индикация на кнопках не будет отличаться, поскольку имя видеокадра одно и то же.

Нижнее меню остальных окон отличается от меню главного окна только отсутствием области работы с сигнализациями. Пример такого меню приведен на рисунке ниже.

Назначение кнопок аналогично кнопкам главного окна. Под нижним графическим меню находится полоска справочной информации, которая показывает имя рабочей станции и текущую загрузку процессора.

Б). Принципы кодировки информации Все типы интерфейсов рабочих станций строятся с помощью единых универсальных

принципов представления информации, обеспечивающих удобство и эффективность их использования для всех категорий пользователей. Принципы представления информации базируются на требованиях и рекомендациях нормативно-технических документов и согласуются с методами представления информации на панелях и пультах с традиционными средствами управления.

Цветовая кодировка является одним из наиболее эффективных методов представления информации, позволяющих отображать различное функциональное назначение оборудования, изменение статуса оборудования и осуществлять предупредительную или аварийную сигнализацию об отклонениях. В качестве основных цветов кодировки используются восемь четко различающихся на дисплее цветов:

Красный

Желтый

Синий

Голубой

Зеленый

Белый

Черный

Серый

Использование дополнительных цветов и оттенков применяется только для вспомогательных целей, когда различие в цветах и оттенках не несет никакой принципиальной информации, а используется только для удобства восприятия картинки на экране. Основным принципом является использование неярких или слабых оттенков цветов для представления статической или вспомогательной информации, а яркие насыщенные цвета применяются только для представления переменной информации, изменения статуса оборудования и сигнализации, в строгом соответствии с принятым функциональным назначением для этих цветов.

В качестве основного цвета фона для видеокадров используется оттенок серого цвета, поскольку он обеспечивает эффективное представление всех остальных цветов и снижает зрительную нагрузку на пользователя. Конкретный оттенок серого цвета должен выбираться уже с учетом свойств проектного типа монитора РС. Главными критериями должны служить контрастное, хорошо различимое представление других цветов и возможность отображения мнемосхем технологических систем с помощью черных линий.

Для отображения постоянных областей экрана (главное меню, область сигнализации и навигации) используется другой более темный оттенок серого цвета, обеспечивающий различение постоянных областей экрана от области видеокадра. Такое цветовое построение постоянных областей экрана обеспечит максимальную концентрацию внимания оператора на области видеокадра и позволит легко фиксировать изменение цветов объектов в данной области.

Основные информационные цвета

КРАСНЫЙ – цвет аварийного состояния, отказа или неисправности оборудования. Используется для вывода сообщений аварийной сигнализации, при представлении показаний и достижении параметром аварийной границы, при сигнализации неисправности оборудования и т.д. Использование красного цвета в других целях в информационном интерфейсе исключается.

ЖЕЛТЫЙ – цвет предупреждения об отклонениях и выходе значений параметров за регламентные границы, а также включенного состояния оборудования. Используется для вывода сообщений предупредительной сигнализации, при представлении показаний и выходе параметра за регламентные границы, индикации включенного состояния оборудования (насосы, электрические выключатели, нагреватели и т.д.) и открытого положения арматуры, индикации автоматического режима работы (регуляторы, АВР и т.п.), индикация выбранного состояния у элементов предварительного выбора. Использование желтого цвета в других целях в информационном интерфейсе исключается.

БЕЛЫЙ – цвет недостоверности или отсутствия информации. Используется для вывода показаний технологических параметров, если была идентифицирована их недостоверность или выход за пределы измерения. Также используется в пиктограммах оборудования, если информация по его статусу отсутствует или недостоверна. Поскольку белый цвет на темно-сером фоне существенно притягивает к себе внимание и может затруднять восприятие желтых объектов, его использование кроме целей указанных выше должно быть ограничено. Допускается использование белого цвета для обозначения областей переходов на смежные видеокадры.

ЗЕЛЕНЫЙ – цвет режима нормальной эксплуатации, а также выключенного состояния оборудования. Используется для вывода показаний технологических параметров при нахождении их в регламентных границах, при выводе сообщений о работе оборудования в соответствии с проектными алгоритмами, индикации выключенного состояния оборудования и закрытого положения арматуры. Поскольку зеленый цвет является информационным, его использование для представления статической информации должно быть ограничено.

Существует ряд сервисных приложений, работа которых допускает использование основных информационных цветов не по их прямому назначению. Например, приложение работы с графиками требует, чтобы линии выводились яркими, хорошо различимыми цветами. В связи с этим, допускается отображение линий графиков желтым, красным и другими основными цветами палитры, даже если значение отображаемого сигнала не выходит за какие-либо границы. В данном случае цвет приписывается не качеству

Дополнительные информационные цвета

ГОЛУБОЙ – цвет выхода параметров за технологические границы. Поскольку нарушение технологических границ еще не является нарушением регламентных границ, то

для индикации такого состояния используется цвет, наиболее близкий к зеленому. Использование голубого цвета в других целях в информационном интерфейсе ограничивается.

СИНИЙ – цвет режима имитации показаний сигналов. Дополнительно данный цвет используется для подсвечивания рамки вокруг объекта для индикации принадлежности объекта к локальной группе. Допускается использование неконтрастных оттенков синего цвета для представления статической информации, но оттенок необходимо выбирать так, чтобы он по яркости и привлечению внимания не конкурировал с основными информационными цветами.

сигнала, а типу линии.

ТЕМНО-СЕРЫЙ – цвет для обозначения неправильной привязки объекта, а также для обозначения статических объектов в том случае, если для них используются готовые пиктограммы без привязки. Поскольку данный цвет всегда используется для обозначения статических объектов, допускается использование темно-серого цвета и в других целях.

Черный цвет используется как основной цвет для отображения статической информации (линии на мнемосхемах, контуры рисунков оборудования и пиктограмм, надписи и т.д.), а также может использоваться как фоновый или цвет подложки на специальных окнах для вывода показаний, графиков, таблиц и т.д. Использование черного цвета на видеокадрах не ограничивается, поскольку он не отвлекает внимания от основных информационных цветов.

Кодировка информации миганием

Помимо цвета, мигание является одним из наиболее эффективных способов привлечения внимания оператора к изменениям в состоянии оборудования представляемым на дисплее. При реализации алгоритмов кодировки миганием на РС обеспечивается их согласование с принятыми в проекте алгоритмами для традиционных средств контроля и управления на панелях и пультах. При реализации алгоритмов кодировки миганием используется принцип, что не должен мигать сам информационный символ или надпись, поскольку это может затруднить или сделает невозможным его прочтение оператором. Мигать может выделенный участок пиктограммы оборудования, рамка вокруг объекта, специально созданный рядом символ и т.д.

Базируясь на алгоритмах кодировки миганием, реализуемых программнотехническими средствами нижнего уровня на традиционных средствах контроля и управления, для интерфейса РС внедрены следующие алгоритмы:

Мигание не квитированной сигнализации с частотой 2 раза в секунду, если сигнал первопричины присутствует, и 1 раз в 2 секунды, если сигнал, вызвавший ее срабатывание, снялся.

Переход оборудования из одного состояния в другое (например, при движении арматуры на открытие/закрытие) индицируется миганием с частотой 5 раз в секунду соответствующего символа (участка пиктограммы) состояния оборудования.

Мигание соответствующего символа (участка пиктограммы) состояния оборудования с частотой 1 раз в секунду, если его состояние не соответствует последней команде оператора (сработал АВР, произошло включение/выключение от ТЗБ и т.д.).

При неисправности оборудования, недостоверности показаний датчика и т.д. мигание красной рамки вокруг пиктограммы оборудования с частотой 1 раз в секунду, если сигнал неисправности присутствует.

Мигание участка иконы группы видеокадров/отдельного видеокадра, если на любом из видеокадров данной группы/данном видеокадре имеется отклонение аналогового параметра за регламентные или аварийные границы, и сигнализации, связанные с этими параметрами, являются неподтвержденными. Мигание происходит с частотой 2

раза в секунду, если сигнал первопричины присутствует, и 1 раз в 2 секунды, если сигнал первопричины снялся. Квитированные сигнализации не должны приводить к миганию.

Кодировка аналоговых сигналов

Вывод показаний аналоговых параметров в численной форме производится на прямоугольных пиктограммах с фоном черного цвета. Статические данные (единицы измерения, обозначение параметра) выводятся текстом серого цвета. Динамические поля выводятся цветом, который зависит от качества отображаемой величины Пример отображения аналоговых параметров в численной форме на стандартном индикаторе приведен на рисунке ниже.

Пример отображения параметра на индикаторе с инвертированием фона приведен на рисунке ниже.

Вывод показаний аналоговых параметров в виде вертикальных или горизонтальных барографов производится путем заливки прямоугольников цветом, соответствующем коду качества отображаемого параметра. На барографах выводятся границы в виде линий, перечеркивающих барограф. Цвет линии соответствует цветовой кодировке выхода параметра за соответствующую границу.

Пример отображения аналоговых параметров в виде вертикальных барографов приведен на рисунке ниже.

Для отображения используются следующие цвета и мигания:

Кодировка состояния оборудования

Состояние оборудование кодируется следующими основными цветами. ЗЕЛЕНЫЙ – оборудование выключено/закрыто; ЖЕЛТЫЙ – оборудование включено/открыто;

КРАСНЫЙ – оборудование в аварийном состоянии или открыто (для предохранительных и импульсных клапанов); БЕЛЫЙ – оборудование в ремонте или неизвестное/недостоверное состояние;

ТЕМНО-СЕРЫЙ – статический элемент или ошибка привязки пиктограммы.

В общем случае аварийное состояние оборудование обозначается при помощи красной рамки вокруг пиктограммы оборудования. Принадлежность оборудования к локальной группе обозначается синей рамкой вокруг пиктограммы. Мигание контура пиктограммы обозначает, что данное оборудование выбрано на одной из рабочих станций для просмотра подробного состояния, вывода в ремонт или иных манипуляций.

Запорные задвижки Вид обобщенной пиктограммы задвижки приведен на рисунке ниже.

Индикация состояний следующая: